DE102004059178A1 - Mehrschichtiger verleimter Balken, und daraus erzeugbare Blockholzwand - Google Patents

Mehrschichtiger verleimter Balken, und daraus erzeugbare Blockholzwand Download PDF

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Abstract

Es soll ein weitgehend setzungsarmer bis setzungsfreier Holzbalken geschaffen werden, der in der Blockhausbauweise eingesetzt und verwendet werden kann. DOLLAR A Hierzu ist vorzugsweise ein dreischichtiger, verleimter Balken vorgesehen, der eine Balkenlängsrichtung (2) hat und der besteht: DOLLAR A - aus einer ersten Bohle (10) aus Massivholz, die sich in dieser Balkenlängsrichtung (2) erstreckt und die eine erste Seitenflächen-Längskante sowie im Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche eine zweite Seitenflächen-Längskante aufweist; DOLLAR A - aus einer zweiten Bohle (40) aus Massivholz, die im wesentlichen parallel und im Abstand zur ersten Bohle (10) angeordnet ist; und DOLLAR A - aus einer Anzahl, aus Massivholz bestehender Bohlenstücke (20), wobei wenigstens einige Bohlenstücke (20): DOLLAR A -- eine Bohlenstück-Längsrichtung haben, die im Wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung fluchtet, und mit dieser Bohlenstück-Längsrichtung innerhalb eines Winkels von -40 DEG bis +40 DEG bezüglich einer Senkrechten auf die Balkenlängsrichtung (2) ausgerichtet angeordnet sind; DOLLAR A -- mit einem ersten Endabschnitt soweit über die erste Bohle (10) hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche um einen bestimmten Betrag über die erste Seitenflächen-Längskante vorsteht; und DOLLAR A -- mit der anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag zurückgesetzt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrschichtigen verleimten Balken. Ferner betrifft die Erfindung eine aus einer Anzahl solcher Balken erzeugbare Blockholzwand. Eine solche Blockholzwand kann vorteilhafterweise als Außenwand oder Innenwand bei der Errichtung von Häusern in Blockhausbauweise verwendet werden.
  • Einfamilienhäuser und andere kleinere Gebäude können typischerweise in Ziegelbauweise, Ständerbauweise oder Blockhausbauweise errichtet werden. Bei der Blockhausbauweise werden vorgefertigte Blockholzwände verwendet oder solche Blockholzwände an Ort und Stelle errichtet. Eine solche Blockholzwand besteht typischerweise aus einer Anzahl Rundlinge oder im Querschnitt kantiger Balken, je aus Vollholz, die parallel zum Erdboden ausgerichtet sowie parallel und angrenzend zueinander angeordnet sind. Häufig werden aneinandergrenzende Flächen mit in Balkenlängsrichtung verlaufenden Nuten und/oder Vorsprüngen versehen, um Nut-und-Feder-Systeme zu schaffen, welche die Dichtigkeit zwischen benachbarten Balken erhöhen.
  • Derartige Blockholzwände werden aus dem natürlichen Stamm geschnitten. In diesem Stadium enthält das Holz noch deutliche Wasseranteile; beispielsweise enthält lufttrockenes Holz noch etwa 15 bis 18 Gew.-% Wasser. Das Holz verliert einen erheblichen Anteil dieses Wassergehaltes typischerweise in den ersten beiden Jahren nach Errichtung des Gebäudes durch Austrocknung. Hierbei "schwindet" das Holz durch Volumenverminderung. Diese Volumenverminderung führt dazu, dass die Höhe einer Blockholzwand in den ersten beiden Jahren um etwa 2 bis 5 % abnimmt. Dieser auch als Setzung bezeichnete Vorgang führt dann zu Problemen, wenn in eine solche Blockholzwand starre Bauelemente wie etwa Fenster oder Türen eingebaut sind, die diesen Setzungsprozess nicht mitmachen. Die notwendige Anpassung erfordert komplizierte "Rutschsysteme" zwischen der sich setzenden Holzwand und den starren Bauelementen. Vergleichbare Probleme treten auch an den Schnittstellen zu Stützen und anderen Tragkonstruktionen, Dachkonstruktionen, Treppen und gefliesten Wänden im Sanitärbereich auf.
  • Es wäre wünschenswert einen setzungsarmen oder setzungsfreien Holzbalken für die Blockhausbauweise zu schaffen, um die vorstehend genannten, auf die Setzung zurückführbaren Probleme zu vermindern oder völlig zu vermeiden.
  • Davon ausgehend besteht die, der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, einen weitgehend setzungsarmen bis setzungsfreien Holzbalken zu schaffen, der in der Blockhausbauweise eingesetzt und verwendet werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein mehrschichtiger, verleimter Balken mit den Merkmalen des Anspruches 1. Insbesondere ist hier ein dreischichtiger Aufbau bevorzugt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Balkens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine in der Blockhausbauweise einsetzbare Blockholzwand, die aus einer Anzahl solcher mehrschichtiger, verleimter Holzbalken besteht (vgl. Anspruch 21 und ff.).
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird ein mehrschichtiger verleimter Balken bereitgestellt,
    der eine Balkenlängsrichtung hat,
    und der aufweist:
    • – eine erste Bohle aus Massivholz, die sich in dieser Balkenlängsrichtung erstreckt, und die eine erste Seitenflächen-Längskante sowie im Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche eine zweite Seitenflächen-Längskante aufweist;
    • – wenigstens eine weitere Bohle aus Massivholz, die im wesentlichen parallel und im Abstand zur ersten Bohle angeordnet ist; und
    • – eine Anzahl Bohlenstücke, die sich je zwischen der ersten Bohle und der weiteren Bohle befinden und je mit deren Innenflächen verleimt sind, wobei wenigstens einige Bohlenstücke:
    • – mit einem ersten Endabschnitt soweit über die erste Bohle hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche um einen bestimmten Betrag über die erste Seitenflächen-Längskante vorsteht; und
    • – mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag zurückgesetzt sind.
  • Soweit im Rahmen dieser Unterlagen die Angabe "im wesentlichen" verwendet wird, beispielsweise dass die Bohlen und Bohlenstücke je eine Längsrichtung haben, die im wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung fluchtet, oder dass Bohlen und Bohlenstücke im wesentlichen bzw. etwa bestimmte Abmessungen haben, soll damit die Schwankungsbreite abgedeckt werden, die an einem Naturprodukt wie Holz und/oder bei dessen arttypischer Bearbeitung in einem holzverarbeitenden Handwerksbetrieb auftreten. Eine Richtung, die im wesentlichen mit einer vorgegebenen Richtung übereinstimmt, kann etwa um +10° bis –10° von dieser vorgegebenen Richtung abweichen. Abmessungen können etwa um –10 % bis +10 % von dem angegebenen Wert abweichen.
  • Der erfindungsgemäße Balken hat einen mehrschichtigen Aufbau. Vorzugsweise ist ein dreischichtiger Aufbau vorgesehen. In diesem Falle besteht der Balken aus einer ersten Bohle aus Massivholz und aus einer zweiten Bohle aus Massivholz. Im Zwischenraum zwischen diesen beiden Bohlen befindet sich eine Schicht aus einer Anzahl Bohlenstücke, die je mit den Innenflächen der beiden Bohlen verleimt sind; Innenflächen meint hier die zu den Bohlenstücken benachbarten Seitenflächen der Bohlen.
  • Mit diesem dreischichtigen Aufbau werden die erforderlichen Festigkeitswerte und Dämmungswerte erzielt.
  • Der erfindungsgemäße dreischichtige Balken ist hervorragend zur Errichtung von Blockholzwänden geeignet, die ihrerseits als Außenwände oder Innenwände bei der Blockhausbauweise einsetzbar sind. Die Erzeugung des dreischichtigen Balkens erfordert den geringsten Materialeinsatz und Arbeitsaufwand. Daher ist dieser dreischichtige Balken bevorzugt.
  • Alternativ kann jedoch für bestimmte Fälle, beispielsweise um in einschaliger Bauweise höhere Dämmwerte zu erzielen, auch ein mehrschichtiger Aufbau mit beispielsweise drei Bohlenschichten und zwei Schichten Bohlenstücken vorgesehen werden, die je alternierend aufeinanderfolgend angeordnet sind. In jedem Falle bestehen die beiden Außenschichten des Balkens aus je einer Bohle aus Massivholz.
  • Der erfindungsgemäße Balken besteht aus Bohlen und Bohlenstücken. Unter "Bohlenstücke" werden hier quaderförmige bis quadratische Holzstücke verstanden. Solche Bohlenstücke können beispielsweise aus mehreren Holzschichten bestehen, die je mit ihrer Holzfaserrichtung orthogonal zueinander ausgerichtet und miteinander verleimt sind; insbesondere kommen hier Bohlenstücke aus Sperrholz in Betracht. Alternativ sind Bohlenstücke aus Massivholz vorgesehen. Solche Bohlenstücke aus Massivholz haben eine Bohlenstück-Längsrichtung, die im wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung fluchtet. Vorzugsweise werden Bohlenstücke aus Massivholz eingesetzt, weil hier geringere Herstellungskosten anfallen und die Diffusionsfähigkeit weniger eingeschränkt ist.
  • Ohne das damit eine Beschränkung der Erfindung und/oder eine Begrenzung von deren Schutzumfang beabsichtigt ist, wird nachstehend der erfindungsgemäße Balken mehr im einzelnen anhand seiner dreischichtigen Ausführungsform beschrieben, die Bohlenstücke aus Massivholz aufweist.
  • Dieser erfindungsgemäße, dreischichtige verleimte Balken hat eine Balkenlängsrichtung,
    und besteht aus:
    • – einer ersten Bohle aus Massivholz, die sich in der Balkenlängsrichtung erstreckt, und die eine erste Seitenflächen-Längskante sowie im Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche eine zweite Seitenflächen-Längskante aufweist;
    • – einer zweiten Bohle aus Massivholz, die im wesentlichen parallel und im Abstand zur ersten Bohle angeordnet ist; und
    • – einer Anzahl Bohlenstücke aus Massivholz, die sich je zwischen der ersten Bohle und der zweiten Bohle befinden und je mit deren Innenflächen verleimt sind.
  • Die Besonderheit besteht in der Auswahl und Anordnung der Bohlenstücke aus Massivholz. Es müssen wenigstens einige Bohlenstücke vorhanden sein, die eine, im wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung fluchtende Längsrichtung haben und die mit dieser Längsrichtung innerhalb eines Winkels von –40° bis +40° bezüglich einer Senkrechten auf die Balkenlängsrichtung ausgerichtet angeordnet sind.
  • Vorzugsweise sind wenigstens einige dieser Bohlenstücke mit ihrer Bohlenstück-Längsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Balkenlängsrichtung ausgerichtet.
  • Bekanntlich hat Holz einen Aufbau mit einem Gerüst aus vielen lang gestreckten, mehrere Millimeter langen Zellen (Holzfasern, Gefäße, Röhrchen zum Wassertransport), zwischen denen Pektin, Lignin, Wasser und andere Holzinhaltsstoffe (Harze, Wachse, Terpene, Terpenoide) eingelagert sind. Bei der, den Schwund verursachenden Austrocknung entweichen Wasser, und andere eingelagerte Stoffe und Abbauprodukte, weshalb trotz der auftretenden Volumenverminderung die auf der Gerüststruktur beruhende Länge eines Massivholzstückes im wesentlichen erhalten bleibt.
  • Im vorliegenden Falle bleibt bei der Austrocknung der Bohlenstücke deren Länge (das ist die Ausdehnung in Längsrichtung, die im wesentlichen mit der Holzfaserrichtung fluchtet) erhalten. Diese Bohlenstücke sind überwiegend innerhalb eines Winkels von etwa –40° bis +40° um eine Senkrechte auf die Balken-Längsrichtung herum angeordnet oder noch mehr bevorzugt im wesentlichen senkrecht zur Bohlenlängsrichtung ausgerichtet und so mit den Bohlen verleimt. Diese Verleimung verhindert eine Abnahme der Bohlenhöhe, weshalb bei einer Austrocknung der Bohlen vor allem deren Dicke bzw. Stärke abnehmen wird. Bei der Erzeugung einer Blockholzwand aus den erfindungsgemäßen Balken werden diese Balken in Richtung ihrer Balkenhöhe aneinander gesetzt, so dass die Austrocknung des Holzes im wesentlichen keinen Schwund in Richtung der Wandhöhe verursachen wird. Aus den erfindungsgemäßen Balken kann eine weitgehend oder völlig setzungsfreie Blockholzwand erzeugt werden.
  • Diese bestimmt ausgerichteten Bohlenstücke werden in ihrer Längsrichtung von je einer Stirnfläche begrenzt. Es ist weiterhin eine solche Anordnung vorgesehen, dass, diese Bohlenstücke mit je ihrem ersten Endabschnitt soweit über die erste Bohle hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche um einen bestimmten Betrag über die erste Seitenflächen-Längskante vorsteht, und diese Bohlenstücke weiterhin mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag zurückgesetzt sind.
  • Vorzugsweise hat jede Bohle die gleiche Bohlenhöhe, und die von den beiden, gegenüberliegenden Stirnflächen begrenzte Länge der Bohlenstücke entspricht dieser Bohlenhöhe.
  • Weiterhin ist nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass diese Bohlenstücke mit ihrer einen Stirnfläche gegenüber der ersten Seitenflächen-Längskante je um den gleichen Betrag vorstehen, und mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Stirnfläche gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante je um den gleichen Betrag zurückgesetzt sind. Beim Verleimen benachbarter, aufeinander gesetzter Balken berühren sich die Stirnflächen von miteinander fluchtenden Bohlenstücken aus benachbarten Balken und werden ebenfalls miteinander verleimt. Es wird eine größere Leimfläche zwischen benachbarten Balken einer Blockholzwand erhalten.
  • Ein solcher Balken kann so angeordnet werden, dass die Balken-Längsrichtung parallel zum Boden ausgerichtet ist, und die Bohlenstück-Längsrichtung je vertikal ausgerichtet ist. In dieser Anordnung stehen beispielsweise die einen Endabschnitte der Bohlenstücke über die Oberseite der Bohlen vor, und die gegenüberliegende Stirnfläche der Bohlenstücke ist gegenüber der Unterseite der Bohlen um den gleichen Betrag oder um einen größeren Betrag zurückgesetzt. Wird auf einen so angeordneten ersten Balken ein entsprechender, zweiter Balken in gleicher Anordnung aufgesetzt, so können die über die Oberseite des ersten Balkens vorstehenden Bohlenstück-Endabschnitte in den Zwischenraum zwischen den Bohlen am zweiten Balken eintreten, weil dort die Bohlenstücke zurückgesetzt sind. Es wird ein Verbund zwischen erstem Balken und zweitem Balken erhalten, welcher die zur Abdichtung erforderlichen Nut-und-Feder-Systeme an herkömmlichen Vollholzbalken und Vollholzrundlingen ersetzt. Durch Verleimung wird dieser Verbund verstärkt und verfestigt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkens haben alle Bohlenstücke die vorstehend beschriebene Länge und bestimmte Anordnung. Mit dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein dreischichtiger, verleimter Balken geschaffen,
    der eine Balken-Längsrichtung hat, und
    der besteht aus:
    • – einer ersten Bohle aus Massivholz, die sich in der Balken-Längsrichtung erstreckt, und die eine erste Seitenflächen-Längskante sowie im Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche eine zweite Seitenflächen-Längskante aufweist;
    • – einer zweiten Bohle aus Massivholz, die im wesentlichen parallel, deckungsgleich und im Abstand zur ersten Bohle angeordnet ist; und
    • – einer Anzahl Bohlenstücke aus Massivholz, die sich je zwischen der ersten Bohle und der zweiten Bohle befinden und je mit deren Innenflächen verleimt sind, wobei alle Bohlenstücke:
    • – eine mit ihrer Holzfaserrichtung im wesentlichen fluchtende Längsrichtung haben und mit dieser Längsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Balkenlängsrichtung ausgerichtet angeordnet sind;
    • – mit je ihrem ersten Endabschnitt soweit über die erste Bohle hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche um einen bestimmten Betrag über die erste Seitenflächen-Längskante vorsteht;
    • – mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante je um den gleichen Betrag zurückgesetzt sind; und
    zwischen zwei benachbarten Bohlenstücken je ein im wesentlichen gleicher Abstand besteht.
  • Diese Ausführungsform ist besonders bevorzugt, weil eine erhöhte Leimfläche zustande kommt, und ein zusätzliches Nut-und-Feder-System nicht benötigt wird.
  • Die beiden Bohlen sind parallel und vorzugsweise deckungsgleich zueinander angeordnet. Alternativ kann die eine Bohle in der Balkenlängsrichtung um einige Zentimeter gegenüber der anderen Bohle versetzt sein. Dann wird wenigstens an einem Balkenende (oder an beiden Balkenenden) ein vorspringender Falz geschaffen, der bei der Erzeugung von Eckverbindungen in eine passende Nut eintreten kann. Diese Anordnung erhöht die Stabilität und Dichtigkeit der Eckverbindung.
  • Alternativ kann es für manche Anwendungen ausreichen, wenn wenigstens nur einige Bohlenstücke die vorstehend beschriebene bestimmte Länge und Anordnung haben, und zusätzlich weitere Bohlenstücke vorhanden sind, die nach der Verleimung hauptsächlich für den Zusammenhalt zwischen erster Bohle und zweiter Bohle sorgen. Der Umriss dieser anderen Bohlenstücke kann vergleichsweise beliebig gewählt werden; beispielsweise können diese anderen Bohlenstücke runde oder längliche oder mehreckige Scheiben sein, die in vergleichsweise beliebiger Anordnung zwischen die beiden Bohlen eingesetzt sind und je mit deren Innenflächen verleimt sind. In einem solchen Falle ist es ausreichend, wenn auf einen Meter laufende Balkenlänge wenigstens drei der vorstehend angegebenen, im wesentlichen senkrecht zur Balken-Längsrichtung ausgerichteten und über die erste Seitenflächen-Längskante vorstehenden Bohlenstücke vorhanden sind.
  • Vorzugsweise hat der erfindungsgemäße Balken eine Länge größer drei Meter. Noch weiter bevorzugt weist der Balken eine Länge von 6 bis 12 m auf. Balken mit diesen Abmessungen werden typischerweise für Blockholzwände benötigt.
  • Typischerweise haben alle Bohlen eine Längsrichtung, die im wesentlichen je mit ihrer Holzfaserrichtung fluchtet. Dies resultiert aus der Erzeugung solcher Bohlen, die typischerweise in der vorgesehen Bohlenhöhe und Bohlendicke aus einem gewachsenen Stamm herausgeschnitten werden. Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn alle Bohlen im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben. Dies erleichtert die Herstellung, Lagerhaltung und Verarbeitung. Vorzugsweise hat jede Bohle eine, sich senkrecht zur Bohlenlängsrichtung erstreckende Bohlenhöhe, die typischerweise etwa 160 bis 300 mm beträgt. Weiterhin hat jede Bohle eine, sich senkrecht zur Bohlenhöhe erstreckende Bohlendicke (oder Stärke), die typischerweise etwa 30 bis 70 mm beträgt. Mit solchen Abmessungen wird die nötige Statik und Aussteifung für Blockholzwände erreicht.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn alle Bohlen und alle Bohlenstücke im wesentlichen je die gleiche Dicke bzw. Stärke aufweisen. Hierdurch wird die Herstellung vereinfacht.
  • An einem erfindungsgemäßen Balken kann der bestimmte Betrag bzw. der gleiche Betrag, um welchen die bestimmt angeordneten Bohlenstücke je über die ersten Seitenflächen-Längskante und damit beispielsweise über die Oberseite des bestimmt angeordneten Balkens vorstehen typischerweise etwa 12 bis 40 mm ausmachen. Mit einem Endabschnitt dieser Länge treten diese Bohlenstücke dann in den Zwischenraum zwischen den Bohlen eines angrenzenden Balkens dieser Art ein, was nach Verleimung sicheren Halt und festen Verbund einer Blockholzwand aus solchen Balken gewährleistet.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn diese bestimmt angeordneten Bohlenstücke eine sich senkrecht zur Bohlenstücklänge erstreckende Bohlenstückbreite haben, die typischerweise etwa 50 bis 300 mm beträgt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht die Breite der Bohlenstücke der Höhe der Bohlen. In diesem Fall können Bohlen und Bohlenstücke aus Massivholz je aus dem gleichen Rohmaterial gefertigt werden.
  • Die Bohlenstücke werden typischerweise parallel und im Abstand zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Bohlenstücken kann typischerweise etwa 30 bis 60 mm betragen.
  • Vorzugsweise bestehen die Bohlen und die Bohlenstücke je aus dem Holz von Fichten, Kiefern oder Lärchen. Derartiges Holz wird von der Forstwirtschaft in ausreichendem Umfang bereitgestellt und hat sich für Bauzwecke gut bewährt. Für Blockhäuser aus diesen Holzarten kann ohne weiteres eine Lebensdauer von 50 Jahren und mehr gewährleistet werden.
  • Zur Erzeugung eines erfindungsgemäßen Balkens wird eine erste Bohle mit den gewünschten Abmessungen bereitgestellt und in einer Presse angeordnet. Ferner werden eine Anzahl Bohlenstücke mit den gewünschten Abmessungen bereitgestellt, auf beiden Hauptflächen mit Leim eingestrichen und in regelmäßigen Abständen so auf der Bohleninnenfläche abgelegt, dass die Längsrichtung jedes Bohlenstückes im wesentlichen senkrecht zur Bohlenlängsrichtung ausgerichtet ist, und dass jedes Bohlenstück mit seinem einen Endabschnitt um den vorgesehenen bestimmten Betrag über die erste Seitenflächen-Längskante an der Bohle vorsteht. Anschließend wird eine zweite, vorbereitete Bohle mit den gewünschten Abmessungen auf den bestimmt angeordneten Bohlenstücken so aufgelegt, dass sie parallel und vorzugsweise deckungsgleich zur ersten Bohle angeordnet ist. Die Presse wird zugefahren und unter dem erforderlichen Flächendruck gehalten, bis der Leim abgebunden hat. Typischerweise ist hierzu bei Raumtemperatur eine Pressdauer von etwa 20 bis 60 min. vorgesehen. Nach der Entnahme aus der Presse können die beiden Längsenden des Balkens, soweit erforderlich, zugerichtet und beschnitten werden. Beispielsweise kann die zweite Bohle an beiden Längsenden um einige Zentimeter gegenüber der ersten Bohle verkürzt werden. Damit wird an der ersten Bohle ein entsprechender, vorstehender Falz geschaffen, der für die Erzeugung von dichten Eckverbindungen aus solchen Balken zweckmäßig ist.
  • Zur Verleimung kann der typische Kaltleim eingesetzt werden. Alternativ können andere bautechnische zugelassene Klebstoffe, wie etwa Polyurethan-Leime verwendet werden.
  • Aus einer Anzahl erfindungsgemäßer Balken wird typischerweise eine Blockholzwand erzeugt, die ihrerseits bei der Errichtung von Blockhäusern als Außenwand oder Innenwand verwendet werden kann. Zur Errichtung einer Blockholzwand aus solchen Balken wird beispielsweise ein erster Balken mit seiner Balkenlängsrichtung horizontal so angeordnet, dass die bestimmt angeordneten Bohlenstücke vorzugsweise vertikal ausgerichtet sind und mit ihrem Endabschnitt um den gewünschten Betrag beispielsweise über die Oberseite des Balkens vorstehen. Ein zweiter Balken dieser Art wird in gleicher Anordnung auf den ersten Balken aufgesetzt, wobei die vorstehenden Bohlenstück-Endabschnitte am ersten Balken in den Zwischenraum zwischen den beiden Bohlen an der Unterseite des zweiten Balkens eintreten und dort verleimt werden. Vorzugsweise ist eine solche Anordnung gewählt, dass die Bohlenstücke an allen Balken je eine gleiche Bohlenstückbreite haben und je im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Damit werden an der Blockholzwand miteinander fluchtende Stränge aus Bohlenstücken erhalten, die durch je miteinander fluchtende Kanäle voneinander getrennt sind. Diese Kanäle dienen zu Lüftungszwecken und können Leitungen und andere Installationen aufnehmen. Das Aufeinandersetzen der Balken wird fortgesetzt, bis die gewünschte Wandhöhe erreicht ist. Soweit noch nicht bereits geschehen, können die Seitenkanten der Blockholzwand nach Wunsch beschnitten und zugerichtet werden. Die Erzeugung einer solchen Blockholzwand kann mit einfachen Mitteln im Holzverarbeitungsbetrieb oder an der Baustelle erfolgen.
  • Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachfolgend eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen dreischichtigen Balkens und eine daraus erzeugbare Blockholzwand beschrieben; diese Zeichnungen zeigen mit:
  • 1 schematisch in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer Bohle zur Erläuterung der verschiedenen, hier verwendeten Begriffe;
  • 2 schematisch in perspektivischer Darstellung ein bevorzugtes Bohlenstück aus Massivholz zur Erläuterung der verschiedenen, hier verwendeten Begriffe;
  • 3 schematisch in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem dreischichtigen Balken;
  • 4 eine Darstellung analog zur 3, wobei jedoch die als Deckschicht dienende Bohle weggelassen ist, um die Anordnung der Bohlenstücke zu verdeutlichen;
  • 5 eine Draufsicht auf die Anordnung nach 4;
  • 6 in der Anordnung nach 4 eine alternative Ausführungsform, wobei verschiedene Sorten von Bohlenstücken vorgesehen sind;
  • 7 in perspektivischer Darstellung eine in vertikaler Richtung zueinander beabstandete Anordnung von drei Balkenstücken, die nach ihrem Zusammenfügen einen Ausschnitt einer Blockholzwand ergeben; und
  • 8 in einer Draufsicht einen Ausschnitt aus der nach dem Zusammenfügen der Balkenstücke nach 7 erhältlichen Blockhauswand, wobei die Deckschicht weggelassen ist, um die Anordnung der Bohlenstücke und der resultierenden Kanäle zu verdeutlichen.
  • Die in 1 ausschnittsweise dargestellte Bohle 10 hat:
    • – eine Holzfaserrichtung 11,
    • – eine mit dieser Holzfaserrichtung 11 fluchtende Bohlenlängsrichtung 12;
    • – eine sich senkrecht zu dieser Bohlenlängsrichtung 12 erstreckende Bohlenhöhe 13;
    • – eine sich senkrecht zu dieser Bohlenhöhe 13 erstreckende Bohlendicke bzw. -stärke 14; und
    • - eine Seitenfläche 15 mit einer ersten Seitenflächen-Längskante 16 sowie im
  • Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche 15 mit einer zweiten Seitenflächen-Längskante 17.
  • Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen, dreischichtigen Balken 1, der seinerseits besteht aus einer ersten Bohle 10 (welche der vorstehend mit Bezugnahme auf 1 erläuterten Bohle 10 mit deren Parametern entspricht), ferner aus einer Anzahl aus Massivholz bestehenden Bohlenstücke 20 und einer zweiten Bohle 40. Dieser Balken 1 hat eine Balkenlängsrichtung 2, eine Balkenoberseite 3 und eine Balkenunterseite 4. In den 4 und 5 ist diese zweite Bohle 40 weggelassen, um die Anordnung der Bohlenstücke 20 zu verdeutlichen. Die Parameter dieser Bohlenstücke 20 sind an einem vereinzelten, aus Massivholz bestehenden Bohlenstück 20 in 2 dargestellt. So hat jedes, aus Massivholz bestehende Bohlenstück 20:
    • – eine Holzfaserrichtung 21;
    • – eine mit dieser Holzfaserrichtung 21 fluchtende Bohlenstück-Längsrichtung 22;
    • – eine sich in dieser Bohlenstück-Längsrichtung 22 erstreckende Bohlen-Stücklänge 23;
    • – eine sich quer zur Bohlenstücklänge 23 erstreckende Bohlenstückbreite 24;
    • – eine sich quer zur Bohlenstückbreite 24 erstreckende Bohlenstückdicke (bzw. -stärke) 25.
  • In Richtung der Bohlenstücklänge 23 hat jedes Bohlenstück 20 einen ersten Endabschnitt 26, der dort von einer angrenzenden Stirnfläche 27 begrenzt ist, sowie einen gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 29, der dort von einer angrenzenden gegenüberliegenden Stirnfläche 30 begrenzt ist.
  • In der Ausführungsform nach den 4 und 5 haben alle aus Massivholz bestehenden Bohlenstücke 20 die gleichen Abmessungen. Eine Anzahl dieser Bohlenstücke 20 ist je parallel zueinander und im Abstand zueinander angeordnet. Dabei ist eine solche Anordnung gewählt, dass alle Bohlenstücke 20 mit ihrer Bohlenstück-Längsrichtung 22 im wesentlichen senkrecht zur Bohlenlängsrichtung 12 der Bohle 10 ausgerichtet sind. Weiterhin ist eine solche Anordnung gewählt, dass jedes Bohlenstück 20 mit seinem ersten Endabschnitt 26 soweit über die erste Bohle 10 hinausragt, dass hier die angrenzende Stirnfläche 27 um einen bestimmten Betrag 28 über die erste Seitenflächen-Längskante 16 vorsteht. Entsprechend ist die andere gegenüberliegende Stirnfäche 30 an dem zweiten Bohlenstück-Endabschnitt 29 um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag 31 gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante 17 zurückgesetzt. Zwischen zwei benachbarten Bohlenstücken 20' und 20'' ist je der Abstand 33 vorgesehen. (vgl. 5).
  • Die 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung. Hier sind die vorstehend erläuterten bestimmten Bohlenstücke 20 sowie zusätzlich andere Bohlenstücke 38 und 39 vorgesehen. Wie dargestellt, kann das Bohlenstück 38 beispielsweise einen kreisrunden Umfang haben, und das Bohlenstück 39 kann beispielsweise einen mehreckigen Umfang haben. Diese Bohlenstücke 38 und 39 stehen nicht über die erste Seitenflächen-Längskante 16 sowie über die zweiten Seitenflächen-Längskante 17 an der ersten Bohle 10 vor, sondern dienen nach der Verleimung hauptsächlich der Erhöhung des Zusammenhalts zwischen den verleimten Bohlen und stärken deren Verbund.
  • Nachdem auf die in den 4 und 5 dargestellte Anordnung eine weitere zweite Bohle 40 aufgelegt worden ist, vorzugsweise parallel und deckungsgleich zu der ersten Bohle 10, und dann mit den Bohlenstücken 20 verleimt worden ist, wird ein fertiger dreischichtiger Balken erhalten, wie ausschnitsweise mit 3 dargestellt. In der Darstellung nach 3 stehen an diesem dreischichtigen Balken 1 die ersten Endabschnitte 26 der Bohlenstücke 20 um den Betrag 28 über die Oberseite 3 des Balkens 1 vor. Entsprechend ist die gegenüberliegende Bohlenstück-Stirnfläche 30 um den Betrag 31 gegenüber der Unterseite 4 des Balkens 1 zurückgesetzt.
  • In 7 sind drei solcher Balken 1, 1' und 1'' vertikal übereinander und im Abstand zueinander ausschnittsweise dargestellt. Ersichtlich kann der über die Oberseite 3 Balkens 1' hinausragende Endabschnitt 26 jedes Bohlenstücks 20 an der Unterseite 4 des Balkens 1'' in den Zwischenraum zwischen den Bohlen 10 und 40 dieses Balkens 1'' eintreten, weil hier die Bohlenstücke 20 um einen entsprechenden Betrag zurückgesetzt sind. In gleicher Weise kann jeder über die Oberseite 3 des Balkens 1 vorstehende Endabschnitt 26 jedes Bohlenstückes 20 an der Unterseite 4 des Balkens 1' in den dort bestehenden Zwischenraum zwischen der ersten Bohle 10 und der zweiten Bohle 40 eintreten, weil dort die Bohlenstücke 20 um einen entsprechenden Betrag zurückgesetzt sind.
  • Nach diesem Aufeinandersetzen und der nachfolgenden Verleimung wird eine Blockholzwand 5 erhalten, die ausschnittsweise in 8 dargestellt ist. Bei dieser Darstellung ist die als Deckschicht dienende zweite Bohle 40 an jedem Balken 1, 1' und 1'' weggelassen, damit die Struktur der Anordnung besser erkannt werden kann. Ersichtlich sind die aneinandergrenzenden Bohlenstücke 20, 20' und 20'' in aneinandergrenzenden Balken 1, 1' und 1'' miteinander fluchtend angeordnet. An der Blockholzwand 5 werden je Stränge 7, 8 usw. aus miteinander fluchtend angeordneten Bohlenstücken 20, 20', 20'' usw. erhalten. Zwei benachbarte Stränge 7 und 8 sind im Abstand zueinander angeordnet, so dass zwischen benachbarten Strängen 7 und 8 ein durchgehender Luftspalt 9 geschaffen wird. Dieser Luftspalt 9 kann zu Lüftungszwecken dienen und/oder kann irgendwelche Leitungen oder Installationen aufnehmen.
  • Beispiel:
  • Bereitgestellt werden vierseitig gehobelte und gefaste Bohlen aus Fichte. Das Holz ist kammergetrocknet und hat eine Restfeuchtigkeit von etwa 12 %. Das Holz wird auf Abmessungen von 12 m Länge, 40 mm Stärke und 220 mm Höhe dimensioniert.
  • Als Verleimpresse dient eine Metallkonstruktion, deren beweglicher Pressbalken mit Hilfe von Druckluftzylindern oder Hydraulik-Zylindern verstellt wird. Auf 1 Meter Pressbalkenlänge ist typischerweise ein Zylinder vorgesehen.
  • Die vorbereitete Bohle wird mit Leim bestrichen, typischerweise mit wasserfestem Polyurethan-Leim bestrichen, und in die, passende Abmessungen aufweisende Verleimpresse eingelegt. Anschließend werden die vorbereiteten Bohlenstücke (220 mm Höhe, 220 mm Breite, 40 mm Stärke) auf die mit Leim bestrichene Innenfläche der Bohle aufgelegt. Mit Hilfe von Metallschablonen wird ein Abstand von je 40 mm zwischen je zwei benachbarten Bohlenstücken sichergestellt. Mit Hilfe einer weiteren Metallleiste wird der vorgesehene Höhenversatz von 20 mm zwischen den Bohlenstück-Stirnflächen und den Seitenflächen-Längskanten der Bohle gewährleistet.
  • Auf dieser Anordnung wird eine zweite vorbereitete und mit Leim bestrichene Bohle (mit den gleichen, vorstehend angegebenen Bohlenabmessungen) aufgelegt.
  • Die Zylinder werden mit Druckmittel beaufschlagt und pressen den Pressbalken gegen die dreischichtige Anordnung. Der Pressdruck ist dann richtig, wenn Leimaustritt zu sehen ist. Die gesamte Anordnung wird bei Raumtemperatur etwa 40 bis 60 min lang unter Pressdruck gehalten.
  • Eine Blockholzwand aus solchen Balken hat nach Ablauf von 2 Jahren das Endstadium der Trocknung erreicht. An einer, aus solchen Balken bestehenden Blockholzwand mit einer Wandhöhe von beispielsweise 1 m nimmt nach Ablauf von etwa 2 Jahren seit ihrer Errichtung die Wandhöhe maximal um 1 bis 2 mm ab, d.h. der Schwund in Richtung Wandhöhe beträgt nur etwa 1 bis 2 Promille.
  • Wie aus dem vorstehenden Beispiel ersichtlich, kann aus den erfindungsgemäßen Balken eine Blockholzwand erhalten werden, die praktisch setzungsfrei ist. Sofern eine solche Blockholzwand als Außenwand eines Blockhauses eingesetzt wird, kann deren Außenfassade verputzt oder mit verschiedenen Holzverschalungen versehen werden. Speziell die verputzte Variante ist sehr pflegearm. Wegen ihrer Setzungsfreiheit können entsprechende Innenwände je nach Geschmack mit verschiedensten Materialien verkleidet werden, ohne dass dafür je die komplizierte Technik von verschiedenen "Rutschsystemen" benötigt wird. Vielmehr kann direkt an den Block geschraubt werden. Eine solche Innenwand muss nicht zusätzlich verschalt werden; ohne Verschalung bleibt der traditionelle Blockbalken-Look und das unnachahmlich warme und natürliche Blockhaus-Feeling erhalten. Wegen der Setzungsfreiheit einer solchen Blockholzwand muss auch keine Rücksicht auf andere starre Bauelemente wie Türen und Fenster, Stützen, Treppen und Dachkonstruktionen genommen werden. Irgendwelche aufwendige Servicearbeiten zur Beseitigung von Setzungsfolgen sind nicht erforderlich. Eine solche Blockholzwand schafft ein gesundes und angenehmes Wohnklima. Der Wandaufbau ist ökologisch und ökonomisch, und kommt ohne Folien und Isolierungen aus.

Claims (23)

  1. Mehrschichtiger verleimter Balken, mit einer Balkenlängsrichtung (2), der aufweist: – eine erste Bohle (10) aus Massivholz, die sich in der Balkenlängsrichtung (2) erstreckt, und die eine erste Seitenflächen-Längskante (16) sowie im Abstand dazu an der gleichen Seitenfläche (15) eine zweite Seitenflächen-Längskante (17) aufweist; – wenigstens eine weitere Bohle aus Massivholz, die im wesentlichen parallel und im Abstand zur ersten Bohle (10) angeordnet ist; und – eine Anzahl Bohlenstücke (20), die sich je zwischen der ersten Bohle (10) und der weiteren Bohle befinden und je mit deren Innenflächen verleimt sind, wobei wenigstens einige Bohlenstücke (20): – mit einem ersten Endabschnitt (26) soweit über die erste Bohle (10) hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche (27) um einen bestimmten Betrag (28) über die erste Seitenflächen-Längskante (16) vorsteht; und – mit der anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche (30) gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante (17) um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag (31) zurückgesetzt sind.
  2. Balken nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Bohlenstücke (20) aus mehreren, mit ihrer Holzfaserrichtung orthogonal zueinander ausgerichteten und miteinander verleimten Holzschichten bestehen.
  3. Balken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Bohlenstücke (20) aus Sperrholz bestehen.
  4. Balken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige Bohlenstücke (20): – aus Masssivholz bestehen; – eine Bohlenstück-Längsrichtung (22) haben, die im wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung (21) fluchtet, und mit dieser Bohlenstück-Längsrichtung (22) innerhalb eines Winkels von –40° bis +40° bezüglich einer Senkrechten auf die Balkenlängsrichtung (2) ausgerichtet angeordnet sind; – mit einem ersten Endabschnitt (26) soweit über die erste Bohle (10) hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche (27) um einen bestimmten Betrag (28) über die erste Seitenflächen- Längskante (16) vorsteht; und – mit der anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche (30) gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante (17) um den gleichen bestimmten Betrag oder um einen größeren Betrag (31) zurückgesetzt sind.
  5. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (1) einen dreischichtigen Aufbau aufweist und besteht aus der ersten Bohle (10), aus einer zweiten Bohle (40) und aus den mit beiden Bohlen (10, 40) verleimten Bohlenstücken (20, 38, 39).
  6. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (1) eine Länge größer 3 m hat.
  7. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken (1) eine Länge von 6 bis 12 m aufweist.
  8. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bohlen (10, 40) eine Längsrichtung (12) haben, die im wesentlichen je mit ihrer Holzfaserrichtung (11) fluchtet.
  9. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bohlen (10, 40) im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben.
  10. Balken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bohle (10, 40) eine, sich senkrecht zur Bohlenlängsrichtung (12) erstreckende Bohlenhöhe (13) hat, die etwa 160 bis 300 mm beträgt.
  11. Balken nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bohle (10, 40) eine; sich senkrecht zur Bohlenhöhe (13) erstreckende Bohlendicke bzw. Bohlenstärke (14) hat, die etwa 20 bis 60 mm beträgt.
  12. Balken nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bohlen (10, 40) und die Bohlenstücke (20, 38, 39) im wesentlichen je die gleiche Dicke bzw. Stärke aufweisen.
  13. Balken nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bohlen (10, 40) im wesentlichen deckungsgleich zueinander angeordnet sind, gegebenenfalls mit einem geringen Versatz von einigen Centimetern der einen Bohle (40) gegenüber der anderen Bohle (10) in der Balkenlängsrichtung (2).
  14. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bohlenstücke (20): – aus Massivholz bestehen; – im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben; – eine Bohlenstück-Längsrichtung (22) haben, die im wesentlichen mit ihrer Holzfaserrichtung (21) fluchtet, und mit dieser Bohlenstück-Längsrichtung (22) im wesentlichen senkrecht zur Balkenlängsrichtung ausgerichtet angeordnet sind; – je mit ihrem ersten Endabschnitt (26) soweit über die erste Bohle (10) hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche (27) um einen bestimmten Betrag (28) über die erste Seitenflächen-Längskante (16) vorsteht; – mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche (30) gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante (17) um den gleichen Betrag oder um einen größeren Betrag (31) zurückgesetzt sind; und zwischen je zwei benachbarten Bohlenstücken (20' und 20'') je ein im wesentlichen gleicher Abstand (33) besteht.
  15. Balken nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bohle (10) und die zweite Bohle (40) je die gleiche Bohlenhöhe (13) aufweisen; und alle Bohlenstücke (20): – eine sich in der Bohlenstück-Längsrichtung (22) erstreckende Bohlenstücklänge (23) haben, die gleich der Bohlenhöhe (13) je der ersten Bohle (10) und der zweiten Bohle (40) ist; – je mit ihrem ersten Endabschnitt (26) soweit über die erste Bohle (10) hinausragen, dass hier die angrenzende Bohlenstück-Stirnfläche (27) je um den gleichen Betrag (28) über die erste Seitenflächen-Längskante (16) vorsteht; und – mit ihrer anderen, gegenüberliegenden Bohlenstück-Stirnfläche (30) gegenüber der zweiten Seitenflächen-Längskante (17) je um den gleichen Betrag zurückgesetzt sind.
  16. Balken nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohlenstücke (20) quadratische Scheiben aus Massivholz sind, deren Seitenlänge (Bohlenstücklänge und Bohlenstückbreite) gleich der Bohlenhöhe (13) ist.
  17. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Betrag bzw. der gleiche Betrag (28, 31) je etwa 12 bis 30 mm beträgt.
  18. Balken nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Bohlenstück (20) eine sich senkrecht zur Bohlenstücklänge (23) erstreckende Bohlenstückbreite (24) hat, die etwa 50 bis 300 mm beträgt.
  19. Balken nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (33) zwischen zwei benachbarten Bohlenstücken (20', 20'') etwa 30 bis 60 mm beträgt.
  20. Balken nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohlen (10, 40) und die Massivholz-Bohlenstücke (20, 38, 39) je bestehen aus dem Holz von Fichten, Kiefern oder Lärchen.
  21. Blockholzwand, bestehend aus einer Anzahl Balken nach den Ansprüchen 1 bis 20.
  22. Blockholzwand (5) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Balken (1, 1', 1'') so aufeinander gesetzt und miteinander verleimt sind, dass parallel und im Abstand zueinander angeordnete Stränge (7, 8) aus miteinander fluchtenden Bohlenstücken (20, 20' und 20'') in aneinander grenzenden Balken (1, 1', 1'') gebildet werden.
  23. Blockholzwand, nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blockholzwand (5) zwischen benachbarten Strängen (7 und 8) durchgehende Kanäle (9) ausgebildet sind.
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