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Die Erfindung betrifft ein Holzbauteil,
das zur sichtbaren Verwendung für
Holzkonstruktionen, insbesondere für Fenster- oder Türprofile, Holzbalken, Möbel, u. Ä. verwendbar
ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Fenster- oder Türkantel,
ein Fenster- oder Türprofil
sowie ein Herstellungsverfahren hierfür.
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Aus dem bekannten Stand der Technik
sind Holzbauteile bekannt, die eine sehr dünne Furnierschicht aufweisen.
Derartige Holzbauteile haben den Vorteil, dass das Trägermaterial
kostengünstig
sein kann und lediglich das Furnier ein hochwertiges Holz ist. Bevor
das Furnier auf das Trägermaterial
aufgebracht wird, ist das Trägermaterial
zu bearbeiten. Ein Bearbeiten des Holzbauteils samt Furnier ist
deshalb nicht möglich,
da dann das Furnier beschädigt
wird. Bekannte Holzbauteile haben folglich den Nachteil, dass das
Trägermaterial
ohne das Furnier zu bearbeiten ist, und erst in einem letzten Arbeitsschritt, wenn
das Trägermaterial
seine vorgesehene Geometrie aufweist, das Furnier auf das Trägermaterial aufgebracht
wird.
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Aus der
DE 200 11 080 U1 ist eine
Kantel mit mindestens zwei Decklagen aus Massivholz bekannt geworden.
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Aus der
EP 0 445 663 A1 ist ein
verleimtes Holzprofil zur Herstellung von beispielsweise Fensterlelementen
bekannt geworden, das aus mehreren miteinander verleimten, im Querschnitt
rechteckigen, aus massivem Holz hergestellten Holzlamellen gebildet
ist.
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Aus der
DE 299 00 623 U1 sind Fenster-/Türrahmen
bekannt geworden, die aus Profilelementen mit mehreren Schichten
zur Aufnahme einer Verglasung bestehen. Dabei ist an wenigstens
einer Seitenfläche
der Profilelemente eine Holzleiste vorgesehen.
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Die bekannten Holzbauteile haben
den Nachteil, dass der Holzverbrauch an hochwertigem, im verbauten
Zustand sichtbaren Holz sehr hoch ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Holzbauteil, insbesondere eine
Fenster- oder Türkantel
bzw. Fenster oder Türprofil
, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Holzbauteilen bzw. von
Fenster- oder Türkanteln
bereitzustellen, das hochwertig ist, das dennoch kostengünstig ist
und dessen Herstellung mit geringem Arbeitsaufwand verbunden ist.
Insbesondere eine Bearbeitung vor Ort, ohne dass das Holzbauteils
unbrauchbar wird, soll erfindungsgemäß möglich sein.
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Diese Aufgabe wird mit einem Holzbauteil gemäß des Anspruchs
1 gelöst.
Als sehr beständiges Sichtholz
hat sich Riftholz und/eder thermisch veredeltes Holz bewährt. Riftholz
oder thermisch veredeltes Holz sind insbesondere witterungsbeständig. Riftholz
ist solches Holz, dessen Jahresringe insbesondere weitgehend senkrecht
zu der der Witterung ausgesetzten Seite verlaufen.
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Thermisch veredeltes Holz ist solches
Holz, das einer thermischen Behandlung von insbesondere über 100°C ausgesetzt
wird. Durch eine solche Behandlung verändern sich die physikalischen
Eigenschaften des Holzes, was beispielsweise zum Setzen (Abbau)
von in dem Holz vorhandenen Spannungen führen kann. Ferner werden durch
die thermische Behandlung im Holz befindliche Mikroben, Bakterien, Viren,
Pilze usw. abgetötet,
so dass das Holz gegen Witterung und Umweltbelastungen besser resistent
ist. Die thermische Behandlung kann in einem Bereich von ca. 100°C bis 300°C, ohne dass
das Holz verbrennt, stattfinden. Insbesondere bei Temperaturen oberhalb
von 150°C
verändern
sich die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Zellwände des
Holzes, wodurch das Holz resistenter wird.
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Ein solches Holzbauteil hat außerdem den Vorteil,
dass es als zu bearbeitendes oder als zu verbauendes Holzbauteil
bereitstellbar ist. Die Seite des Holzbauteils, die nach dessen
Bearbeitung bzw. nach dessen Verbauen sichtbar ist, weist das Sichtholz
auf. Das Sichtholz hat eine solche Stärke, dass es je nach späterem Verwendungszweck
spanabhebend bearbeitbar ist. Dies hat den Vorteil, dass an den
später,
d.h. nach der Bearbeitung und Montage des Holzbauteils, sichtbaren
Oberflächenabschnitten des
Holzbauteils ausschließlich
das Sichtholz sichtbar ist. An diesen Abschnitten kommt folglich
der Kern trotz spanabhebender Bearbeitung nicht zum Vorschein; ist
das Sichtholz auch nach dessen Verarbeitung als einheitliche Oberfläche für den Betrachter sichtbar.
Hierdurch wird der Eindruck erweckt, dass das Holzbauteil massiv
aus einem Holz gebildet wird, wie es das Sichtholz wiedergibt. Ein
Beschädigen des
Holzbauteils, derart, dass es unbrauchbar wird, ist aufgrund der
vorgesehenen Stärke
des Sichtholzes nicht möglich.
An Stellen, die nach der Montage des Holzbauteils nicht sichtbar
sind, ist es unschädlich
wenn der Holzkern aufgrund einer Bearbeitung des Holzbauteils zum
Vorschein kommt. Diese Stellen beeinträchtigen die einheitliche optische
Wahrnehmung des des Holzbauteils nicht.
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Vorzugsweise ist der Kern ein Holzkern.
Der Kern kann allerdings auch auch aus Kunststoff, wie beispielsweise
aus PU, Syrodur oder einem ähnlich hochdämmendem
Material sein.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn das
unbearbeitete Sichtholz eine Stärke
zwischen 1 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 3 mm und 15 mm, aufweist.
Durch derartige Stärken
wird gewährleistet, dass
eine spanabhebende Bearbeitung des Holzbauteils möglich ist,
ohne dass der Kern zum Vorschein kommt. Das Verhältnis Stärke Kern zu Stärke Sichtholz
ist vorzugsweise größer als
2:1, 5:1 oder 12:1. Durch das Vorsehen eines derartigen Verhältnisses wird
gewährleistet,
dass vor allem der Kern auf das Holzbauteil wirkende Kräfte aufnimmt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist der Kern einen weitgehend rechteckigen Querschnitt
auf, wobei das Sichtholz an sämtlichen
Längsseiten
des Holzbauteils vorgesehen ist. Derartige Holzbauteile eignen sich
besonders vorteilhaft zur Bearbeitung bzw. zu einem Verbauen in Holzkonstruktionen.
Die Holzbauteile können
beispielsweise im Handel als Bauteile in Normgrößen erhältlich sein und wie bisherige
Massivholzbauteile, aus einem Holzstück, gehandhabt und verarbeitet werden.
Aufgrund des relativ starken Sichtholzes kann einem Verziehen oder
einem Aufreißen
des Holzbauteils bzw. des Kerns entgegengewirkt werden. Im Vergleich
zu Vollholzbauteilen sind die erfindungsgemäßen Holzbauteile formstabiler.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass die besonderen Umweltbedingungen
zugewandten Seiten des Holzbauteils den Umweltbedingungen gerecht
werdendes Sichtholz aufweisen. Ist beispielsweise eine Seite des
Holzbauteils einer Witterung ausgesetzt, so kann das Sichtholz an
dieser Seite des Holzbauteils derart ausgebildet sein, dass es diesen
Witterungen gerecht wird. Der Kern kann hierbei aus einem Holz sein,
das an und für
sich nicht den jeweiligen Umweltbedingungen gerecht wird. Durch
Vorsehen des Sichtholzes auf dem Kern schirmt das Sichtholz den Kern
vor den Umweltbedingungen ab.
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Folglich kann der Kern aus qualitativ
minderwertigerem und/oder optisch unschönem Holz sein, insbesondere
aus Bauholz, Kantholz, Brettschichtholz od. dgl. Vorteilhaft ist,
wenn der Kern so ausgestaltet ist, dass er die auf das Holzbauteil
wirkenden äußeren Kräfte aufnimmt.
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Das Sichtholz kann im Gegensatz zu
dem Kern aus qualitativ hochwertigem und/oder optisch schönem Holz
sein. Vorteilhafterweise wirken auf das Holzbauteil einwirkende äußere Kräfte nicht
auf das Sichtholz. Je nach Verwendungszweck des Holzbauteils kann
verschiedenartiges Sichtholz Verwendung finden.
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Erfindungsgemäße Holzbauteile können auch
derart aufgebaut sein, dass der Kern mehrere, miteinander gefügte Kernteile
umfasst. Ein Fügen der
Kernteile findet insbesondere stoffschlüssig, vorzugsweise durch Leimen,
statt.
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Das unlösbare Verbinden des Holzbauteils mit
dem Sichtholz erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls stoffschlüssig, insbesondere
durch Verleimen.
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Um qualitativ hochwertige Holzbauteile
aus sortenreinen Materialien zu erhalten, ist insbesondere erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das Holzbauteil und das Sichtholz jeweils aus entsprechendem Massivholz
sind.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird
ferner durch Fenster- oder Türkanteln
zur Herstellung von Fenster- oder Türprofilen gelöst, die
ein erfindungsgemäßes Holzbauteil
aufweisen oder aus erfindungsgemäßen Holzbauteilen
bestehen. Je nach Art der Profile ist die Dicke des Sichtholzes
vorzusehen. Erfindungsgemäße Fenster-
oder Türkanteln
sind kostengünstig
herzustellen. Das teure, witterungsbeständige Holz, insbesondere Riftholz,
kann sehr sparsam als Sichtholz Verwendung finden. Der Kern kann
im Gegensatz hierzu aus einem relativ kostengünstigen Holz sein. Dennoch
handelt es sich bei derart hergestellten Fenster- oder Türprofilen
um Vollholzfensterprofile.
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Derartige Fenster- oder Türkanteln
sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass wenigstens die dem
Witterungsbereich zugewandte Seite der Kantel ein thermisch veredeltes
Sichtholz und/oder ein Riftsichtholz aufweist.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die
dem Innenbereich zugewandte Seite der Kantel ein optisch schönes Sichtholz,
beispielsweise ein astfreies Sichtholz, aufweist.
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Die genannte Aufgabe wird außerdem durch Fenster-
oder Türprofile
gelöst,
die aus erfindungsgemäßen Fenster-
oder Türkanteln
hergestellt werden. Derartige Fenster- oder Türprofile sind Vollholzprofile,
die weitaus preisgünstiger
hergestellt werden können
als Fenster- oder Türprofile,
die vollständig
aus der Holzart des Sichtholzes bestehen.
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Ferner wird die genannte Aufgabe
gelöst durch
ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Holzbauteilen und/oder
erfindungsgemäßen Fenster-
oder Türkanteln,
wobei in einem ersten Arbeitsschritt wenigstens zwei Kerne mit einem Sichtholz
verleimt werden und in einem zweiten Arbeitsschritt die beiden Kerne
durch einen Schnitt durch das Sichtholz voneinander getrennt werden,
so dass zwei Holzbauteile entstehen. Ein solches Verfahren hat den
Vorteil, dass erfindungsgemäße Holzbauteile
bzw. Kanteln auf einfache Art und Weise bereitstellbar sind. Aus
zunächst
drei Holzgrundkörpern,
nämlich
zwei Kernen und einem Sichtholz, werden zwei teilfertige Holzbauteile
hergestellt. Die Dicke des vorzusehenden Sichtholzes hängt von
der vorzusehenden Stärke
des Sichtholzes der entstehenden Holzbauteile ab. Das zu verwendende
Sichtholz weist vorzugsweise eine Dicke auf, die den beiden vorzusehenden
Stärken
plus der Schnittzugabe entspricht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann derart weitergebildet
werden, dass in einem dritten Arbeitsschritt ein weiteres Sichtholz
mit noch freien Seiten der beiden Kerne verleimt wird und dass in
einem vierten Arbeitsschritt die Kerne durch einen Schnitt durch
das Sichtholz wieder voneinander getrennt werden, so dass wieder
zwei teilfertige Holzbauteile entstehen. Folglich werden aus den
Arbeitsschritten 1 und 2 resultierenden Holzbauteilen
durch Verleimen eines weiteren Sichtholzes wieder zwei Holzbauteile
bereitgestellt. Die Dicke des zu verwendenden Sichtholzes hängt wiederum
von der Stärke
des Sichtholzes ab, wie es weiterverarbeitet werden soll.
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Vorteilhafterweise können die
Arbeitsschritte 3 und 4 mehrfach wiederholt werden,
und zwar gegebenenfalls so häufig,
bis sämtliche
Seiten der Kerne Sichtholz aufweisen.
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Ein besonders vorteilhaftes Verfahren
ergibt sich dann, wenn das Sichtholz vor dem Verleimen mit dem Kern
thermisch veredelt wird. Entsprechend ergibt sich ein vorteilhaftes
Verfahren, wenn das Sichtholz in Riftlage mit den jeweiligen Kernen
verleimt wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu
entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele
näher beschrieben
und erläutert
ist.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Fensterprofil im Querschnitt gemäß dem bekannten
Stand der Technik;
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2 ein
weiteres Fensterprofil im Querschnitt gemäß dem bekannten Stand der Technik;
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3 ein
erfindungsgemäßes Fensterprofil im
Querschnitt;
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4 ein
erfindungsgemäßes Holzbauteil
im Querschnitt;
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5 eine
perspektivische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Holzbauteil; und
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6.1 – 6.5: verschiedene Arbeitsschritte zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Holzbauteils.
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In der 1 ist
eine als Fensterprofil 10 verarbeitete Fensterkantel 12 dargestellt.
Die Fensterkantel 12 ist aus einem massiven Holzbauteil.
Die eine Schmalseite 14 der Fensterkantel 12 grenzt
an Mauerwerk 16 an. Die andere Schmalseite 18 weist eine
Längsnut 20 auf,
die zur Aufnahme von Dichtungsmittel 22 sowie einer Glasscheibe 24 vorgesehen
ist.
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Die der Außenseite 26 und der
Innenseite 28 zugewandten Längsseiten 30 und 32 sind
so gewählt,
dass die Jahresringe 34 der Fensterkantel 12 senkrecht
zu den Längsseiten 30 bzw.
32 verlaufen. Die Seite des Holzes, die senkrecht zu den Jahresringen 34 verläuft, ist
die sogenannte Riftseite. Sie hat den Vorteil, dass sie witterungsbeständig ist.
Feuchtigkeit kann nur schlecht in das Holz eindringen, insbesondere
auch dann, wenn es sich bei dem Holz um Spätholz handelt.
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Derartige bekannte Fensterkanteln 12 werden
aus äußerlich
schönen
und gesunden Bäumen erzeugt,
wobei Holzabschnitte, die nach außen auftretende Fehler aufweisen,
ausgekappt werden. Dies führt
zu einer sehr geringen Ausbeute des Holzstamms, da je größer der
Querschnitt der Fensterkantel ist, umso geringer die Wahrscheinlichkeit
ist, ein fehlerfreies und damit geeignetes Holzstück zu erhalten.
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Gemäß der 2 ist ferner bekannt, sogenannte Dreischichtkanteln 42 vorzusehen.
Die beiden äußeren Schichten 44 und 46 sind
als Riftholz ausgebildet. Die mittlere Schicht 48, die
eine der Längsnut 20 entsprechende
Stärke
aufweist, ist beispielsweise aus teilgezinktem Holz, das nicht fehlerfrei
sein muss.
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Durch Verwendung einer Dreischichtkantel 42 erhöht sich
die Ausbeute gegenüber
einer Fensterkantel 12 gemäß 1. Insgesamt ist die Ausbeute immer noch
relativ gering, da die mittlere Schicht 48 die Breite der
Glasscheibe 24 bzw. der Längsnut 20 aufweist.
Ferner nachteilig ist, dass die der Glasscheibe 24 zugewandten
Schmalseiten der beiden äußeren Schichten 44 und 46 witterungsanfällig sind.
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Die in der 3 dargestellte, zu einem erfindungsgemäßen Fensterprofil 50 verarbeitete
erfindungsgemäße Fensterkantel 52 weist
an ihren Schmalseiten 14 und 18 sowie an ihren
Längsseiten 30 und 32 lamellenartige
Sichthölzer 54, 56, 58 und 60 auf.
Die Sichthölzer 54, 56, 58, 60 sind
um einen Kern, 62, der als Holzkern ausgebildet ist, verleimt. Der
Holzkern 62 kann aus günstigen
teilgezinkten Holzstücken
bzw. aus Bauholz, Kantholz, Brettschichtholz, sägerauhem Holz, Konstruktionsvollholz oder ähnlichem
Holz sein. Die Lage der Jahresringe des Holzkerns 62 ist
unerheblich.
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Die Sichthölzer 54, 56, 58 und 60 sind
hingegen qualitativ hochwertigere, insbesondere witterungsbeständige Hölzer. Vorzugsweise
handelt es sich um Rifthölzer,
bei denen die Jahresringe 64 senkrecht zu der jeweils äußeren Oberfläche der Sichthölzer 54, 56, 58, 60 verlaufen.
Hierdurch ergibt sich eine Witterungsbeständigkeit. Die Sichthölzer 54, 56, 58, 60 können außerdem aus
schutzbehandeltem, insbesondere aus veredeltem Holz sein. Besonders
vorteilhaft ist eine thermische Veredelung. Die Sichthölzer können ferner
je nach Wunsch auch verschiedene Farben aufweisen.
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Aufgrund der vollständigen Ummantelung des
Holzkerns 62 ergibt sich erfindungsgemäß eine Fensterkantel 52,
deren Oberfläche
aus zum einen witterungsbeständigem
Sichtholz und zum anderen aus ausgewähltem, optisch schön anzuschauendem Sichtholz
ist.
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Die Stärke der Sichthölzer 54 bis 60 ist
hierbei so zu wählen,
dass eine Bearbeitung der Fensterkantel 52 zur Erstellung
eines geeigneten Fensterprofils 50 möglich ist. Beispielsweise ist
die Stärke des
Sichtholzes 58 so ausgelegt, dass der Nutgrund der Nut 20 im
Sichtholz 58, und nicht im Holzkern 62 liegt.
Dies muss allerdings nicht zwingend der Fall sein, da der die Nut 20 aufweisende
Abschnitt nach der Montage nicht sichtbar ist. Ein teilweises Bearbeiten
des Holzkerns ist in diesem Bereich unschädlich. Durch Vorsehen von geeignetem
Dichtmittel zwischen Glasscheibe 24 und Sichtholz 58 kann
auch keine Feuchtigkeit in den Holzkern 62 eindringen.
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Die Fensterkantel 52 gemäß 3 hat gegenüber den
bekannten Fensterkanteln 12, 42 den Vorteil, dass
insgesamt nur sehr wenig qualitativ hochwertiges Holz für die Sichthölzer 54 bis 60 zu verwenden
ist. Der Hauptbestandteil der Fensterkantel 52 ist der
Holzkern 62, der aus minderwertigerem Holz bestehen kann.
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Durch das Aufleimen der Sichthölzer 54 bis 60 auf
den Holzkern 62 wird der Verzug der Fensterkantel 52 gesperrt.
Dazu trägt auch
die Stärke
der Sichthölzer 54 bis 60 bei,
die normalerweise zwischen 1 mm und 50 mm, insbesondere zwischen
3 mm und 15 mm, ist.
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In der 4 ist
ein erfindungsgemäßes Holzbauteil 70 in
Form eines Trägers
für eine
Deckenkonstruktion dargestellt. Das Holzbauteil 70 ist
hierbei abschnittsweise in eine Decke 72 eingefasst. Sämtliche
Längsseiten
des Holzbauteils 70 sind von 1amellenartigen Sichthölzern 74 umgeben.
Die auf das Holzbauteil wirkenden Lasten werden von dem Holzkern 76 aufgenommen.
Der Holzkern 76 besteht vorteilhafterweise aus einem unschönen, minderwertigen
Holz. Die Sichthölzer 74 hingegen
sind aus qualitativ hochwertigerem, insbesondere schön anzuschauendem
Holz. Eine Bearbeitung des Holzbauteils 70 beim Verbauen
mit der Decke 72 ist aufgrund der Schichtdecken der Sichthölzer 74 möglich, ohne dass
der Holzkern 76 im verbauten Zustand zum Vorschein kommt.
An das Holzbauteil 70 kann beispielsweise, wie in 4 gestrichelt angedeutet,
ein weiteres Bauteil 78, beispielsweise ein Wandsegment
o. Ä.,
angeordnet werden. Auch hierfür
kann das Holzbauteil 70 spanabhebend bearbeitet werden.
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5 zeigt
ein erfindungsgemäßes Holzbauteil 80,
wie es beispielsweise im Handel erhältlich sein kann. Die Außenmaße des Holzbauteils 80 entsprechen
bekannten, erhältlichen
Maßen.
Die Sichthölzer 74 sind
je nach Anforderungen an das Holzbauteil 80 mit unterschiedlichen
Eigenschaften versehen. Sie können
beispielsweise thermisch veredelt sein, eine Riftoberfläche aufweisen,
farblich behandelt sein und/oder aus optisch schönem Holz sein. Die Stärke der
Sichthölzer 74 ist
hierbei so gewählt, dass
eine spanabhebende Bearbeitung möglich
ist. Insbesondere beträgt
die Stärke
zwischen 1 mm und 5 mm. Das Verhältnis
Stärke
Holzkern zu Stärke Sichtholz
ist vorteilhafterweise größer als
5:1 und insbesondere größer als
12:1. Dabei können
die gegenüberliegenden
Sichthölzer 74 vorteilhafterweise
jeweils eine gleiche Stärke
aufweisen.
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6.1 bis 6.5 zeigt verschiedene Verfahrensschritte
zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Holzbauteils.
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Gemäß 6.1 sind Holzkerne 10 und Sichthölzer 92' bereitzustellen.
Die Sichthölzer 92' weisen eine
Stärke
auf, die doppelt so groß ist
wie die des herzustellenden Holzbauteils plus Schnittzugabe. Die
Holzkerne 90 werden mit den Sichthölzern 92', die eine gleiche
Breite wie die Holzkerne 90 aufweisen, bündig verleimt.
Dies zeigt 6.2. In einem nächsten Arbeitsschritt
werden die Sichthölzer 92' entlang den
strichpunktiert angedeuteten Linien 82 mittig durchtrennt.
Die getrennten Holzbauteile sind in 6.3 dargestellt.
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In einem nächsten Arbeitsschritt werden
die Holzbauteile um 90° verdreht
und werden mit weiteren Sichthölzern 96 an
den noch freien Seiten des Holzkerns 90 verleimt. Die Sichthölzer 96' erstrecken sich
hierbei auch über
die freien Schmalseiten der Sichthölzer 92. Danach erfolgt
eine Trennung der Sichthölzer 96 entlang
den Sägelinien 98.
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Letztlich erhält man, wie in 6.5 im Querschnitt dargestellt, erfindungsgemäße Holzbauteile 100.
Die Sichthölzer 92' und 96' sind hierbei
vorteilhafterweise so gewählt,
dass es sich um Rifthölzer handelt.
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Bei den in den Figuren beschriebenen
Kernen muss es sich erfindungsgemäß nicht um Holzkerne handeln.
Es können
auch Kerne aus Kunststoff, wie beispielsweise PU, Syrodur oder ähnliche Stoffe
Verwendung finden.