DE19806998A1 - Holzplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzplatte mit einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Holzbalken mit parallel zuein­ ander verlaufenden Längsachsen, von denen mindestens zwei über eine Nut-Und-Feder-Verbindung miteinander verbunden sind.

Derartige Holzplatten werden beispielsweise zur Herstel­ lung von Vollholzdecken in Gebäuden eingesetzt. Zur Herstel­ lung der Holzplatten werden üblicherweise schichtverleimte Holzbalken benutzt. Angesichts ihre zum Erhalt einer gewünsch­ ten Tragfähigkeit einer Vollholzdecke benötigten Dicke die in erster Linie im Fertighausbau eingesetzten Holzplatten ein er­ hebliches Gewicht. Dadurch wird die Handhabung herkömmlicher Holzplatten der eingangs angegebenen Art deutlich erschwert. Darüber hinaus hat es sich beim Einsatz herkömmlicher Holz­ platten als nachteilhaft erwiesen, daß die Nut-und-Feder-Ver­ bindungen beim Quellen oder Schwinden der Holzbalken einer be­ sonders großen Beanspruchung ausgesetzt werden und daher be­ sonders stabil ausgeführt werden müssen.

Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine unter Gewährleistung einer hohen Tragfähigkeit besonders leichte Holzplatte der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, die eine besonders einfache Ausführung der Nut-und-Feder-Verbindungen zwischen den einzelnen Holzbalken erlaubt.

Eine erfindungsgemäße Holzplatte, mit der diese Aufgabe gelöst wird, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß mindestens einer der Holzbalken aus einer Mehrzahl von in Längsrichtung des Balkens parallel zueinander verlaufenden und eine den Balken in axialer Richtung durchsetzende Ausnehmung umschließenden Bauelementen besteht.

Durch diese Ausführung der Holzbalken kann das Gewicht der Holzplatte ohne Beeinträchtigung ihrer Tragfähigkeit redu­ ziert werden, weil die zur Gewichtsverminderung im Zentrum der Holzbalken vorgesehene Ausnehmung nur einen sehr geringen Ein­ fluß auf die Tragfähigkeit der aus diesen Balken gebildeten Holzplatte hat. Daher können erfindungsgemäße Holzplatten bei vorgegebener Tragfähigkeit mit etwa derselben Dicke ausgeführt werden wie herkömmliche Holzplatten, so daß insgesamt eine Ge­ wichtsreduzierung durch die zentrale Ausnehmung in den Holz­ balken erreicht wird.

Darüber hinaus kann durch die Anordnung einer zentralen Ausnehmung in den Holzbalken das Quell- und Schwindverhalten der Holzbalken so beeinflußt werden, daß etwaige Formänderun­ gen hauptsächlich im Bereich der zentralen Ausnehmung der Bal­ ken auftreten. Auf diese Weise kann die Beanspruchung der Nut- Und-Feder-Verbindung durch Quellen und Schwinden der einzelnen Holzbalken deutlich reduziert werden, was letztlich eine be­ sonders einfache Ausführung der Nut-und-Feder-Verbindung zwi­ schen den einzelnen Holzbalken erlaubt.

Die zuletzt erläuterte vorteilhafte Beeinflussung des Quell- und Schwindverhaltens einer erfindungsgemäßen Holz­ platte tritt besonders deutlich hervor, wenn die Holzbalken in Form von Kreuzbalken mit vier eine den Balken in Längsrichtung durchsetzende Ausnehmung umschließenden Holzelementen vorlie­ gen, wobei jedes Holzelement zwei etwa einem rechten Winkel miteinander einschließende und jeweils einen Teil der Außen­ fläche des Balkens bildende Begrenzungsflächen aufweist, auf denen die Jahresringe der Holzelemente etwa senkrecht auslau­ fen.

Bei herkömmlichen Holzplatten der eingangs angegebenen Art bedingt das Quell- und Schwindverhalten der Holzbalken, daß ein zufriedenstellender Brandschutz durch Verhinderung einer übermäßigen Belüftung durch die zwischen den Holzbalken entstehenden Fugen und eine hinreichende Schallisolierung nur erreicht werden können, wenn die zur Herstellung der Verbin­ dung eingesetzten Nuten- und Federn einen hohen Anteil an der Gesamtbreite des Balkens einnehmen.

Insbesondere bei erfindungsgemäßen Holzplatten, die aus Kreuzbalken hergestellt sind, hat es sich nun gezeigt, daß zu­ friedenstellende Brandschutzeigenschaften und ein hinreichen­ der Schallschutz auch schon erreicht werden können, wenn das Verhältnis der Breite der nicht mit Nuten versehenen Außenflä­ che der Holzbalken zur Nuttiefe bzw. Federbreite größer als 10, vorzugsweise größer als 15, besonders bevorzugt größer als 25 ist. Bei aus Kreuzbalken mit einer Breite von 206 mm herge­ stellten Holzplatten können zufriedenstellende Eigenschaften bereits mit einer Nuttiefe bzw. Federbreite von nur 6 mm, also einem Verhältnis der Gesamtbreite zur Nuttiefe bzw. Feder­ breite von mehr als 30, erreicht werden.

Eine Holzplatte mit einer besonders hohen Festigkeit kann verwirklicht werden, wenn mindestens einer der Holzbalken an einer seiner Außenflächen eine Anzahl vorzugsweise zwei in Längsrichtung des Balkens parallel zueinander verlaufende, je­ weils durch eine Feder voneinander getrennte Nuten und an der dazu entgegengesetzten Außenfläche eine entsprechende Anzahl dazu komplementärer jeweils durch eine Nut voneinander ge­ trennter Federn aufweist.

Als fertigungstechnisch besonders einfach hat es sich da­ bei erwiesen, wenn der Holzbalken spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zur Holzbalken-Hauptfläche verlaufenden Ebene ist. Ein weiterer fertigungstechnischer Vorteil kann erzielt werden, wenn mindestens zwei vorzugsweise aber sämtliche der nebeneinander angeordneten Holzbalken der erfindungsgemäßen Holzplatte etwa die gleiche Form aufweisen.

Bei herkömmlichen Holzplatten werden die Holzbalken im Bereich der Nut-und-Feder-Verbindung miteinander verleimt, um so eine tragfähige Einheit zu bilden. Falls die Holzbalken einer derartigen Holzplatte einem beispielsweise durch Trocknung verursachten Schwindprozeß ausgesetzt werden, ent­ stehen zwischen einzelnen Holzplatten einer Vollholzdecke breite Fugen, die das optische Erscheinungsbild der Vollholz­ decke beeinträchtigen. Dieser Mangel kann beseitigt werden, wenn mindestens zwei der Holzbalken durch mindestens ein par­ allel zur Hauptfläche der Holzplatte und vorzugsweise senk­ recht zu den Längsachsen der Balken verlaufendes, vorzugsweise in Form einer Schraube gebildetes Verbindungselement miteinan­ der verbunden sind. Eine derartige form- und/oder kraftschlüs­ sige Verbindung der einzelnen Holzplatten erlaubt im Gegensatz zu der stoffschlüssigen Verbindung der Holzbalken herkömmli­ cher Holzplatten die Bildung von Fugen zwischen den einzelnen Holzbalken einer erfindungsgemäßen Holzplatte. Auf diese Weise kann das beispielsweise durch einen Trocknungsprozeß verur­ sachte Schwinden der Vollholzdecke gleichmäßig auf eine Viel­ zahl von zwischen den einzelnen Holzbalken gebildeten Fugen verteilt werden. Dadurch kann das Auftreten einzelner beson­ ders breiter Fugen zwischen den einzelnen Holzplatten verhin­ dert werden, was letztlich eine deutliche Verbesserung des op­ tischen Gesamteindruckes von aus Holzplatten hergestellten Vollholzdecken zum Ergebnis hat.

Im Hinblick auf die Biegesteifigkeit der Holzplatten hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn mindestens zwei der die Holzplatte bildenden Holzbalken durch zwei in der senkrecht zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Dicken­ richtung voneinander beabstandete Verbindungselemente, insbe­ sondere Schrauben, miteinander verbunden sind. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß mindestens zwei der Holzbalken einer erfindungsgemäßen Holzplatte durch mindestens ein etwa in der Mittelebene zwischen den beiden Hauptflächen der Holz­ platte verlaufendes, vorzugsweise in Form einer Schraube ge­ bildetes Verbindungselement miteinander verbunden sind.

Die vorzugsweise in Form von Schrauben gebildeten Verbin­ dungselemente werden zweckmäßigerweise in eine Nut eines der miteinander zu verbindenden Holzbalken eingeführt, durchdrin­ gen diesen Holzbalken und dringen dann in den benachbarten Holzbalken ein. Dabei wird der Einsatz vergleichsweise kurzer Schrauben ermöglicht, wenn die Holzbalken mit einer vorzugs­ weise in der sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung endenden Bohrung versehen werden, und die Schrauben den Holz­ balken erst ausgehend von der zentralen Ausnehmung durchset­ zen. Dabei können die Schrauben mit einem in die Bohrung ein­ gesetzten Werkzeug eingeschraubt werden.

In fertigungstechnischer Hinsicht hat es sich als beson­ ders zuverlässige Vorgehensweise erwiesen, wenn die in die Nut eingeführten Verbindungselemente bzw. Schrauben in eine Nut des benachbarten Holzbalkens eindringen. Die Verbindungsele­ mente bzw. Schrauben können besonders einfach eingesetzt wer­ den, wenn sie die den Balken in axialer Richtung durchsetzende Ausnehmung durchdringen.

Im Hinblick auf das Quell- und Schwindverhalten herkömm­ licher Holzbalken und die Vereinfachung des Fertigungsprozes­ ses von Holzplatten aus derartigen Holzbalken sind die Nuten und Federn der bekannten Holzbalken mit einer sich über ihre gesamte Breite erstreckenden Fase versehen. Das bedeutet, daß die Nutwände der bekannten Holzbalken ausgehend vom Nutboden über ihre gesamte Breite einen stumpfen Winkel mit dem Nutbo­ den einschließen bzw. die Seitenflächen der Federn ausgehend von deren Stirnflächen einen stumpfen Winkel mit den Stirnflä­ chen einschließen.

Wie vorstehend bereits erläutert kann insbesondere durch den Einsatz von Kreuzbalken zur Herstellung erfindungsgemäßer Holzplatten das Quell- und Schwindverhalten so beeinflußt wer­ den, daß keine Veränderung der äußeren Form der Holzbalken auftritt und Quell- bzw. Schwindvorgänge lediglich die Form der zentralen Ausnehmung beeinflussen. Daher können zur Her­ stellung der erfindungsgemäßen Holzplatten Holzbalken einge­ setzt werden, bei denen mindestens eine Feder mindestens einen parallel zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufende Seitenflä­ chenbereich aufweist, der vorzugsweise über einen einen stump­ fen Winkel damit einschließenden Fasenbereich in eine senk­ recht zur Hauptfläche verlaufende Stirnfläche übergeht. Auf diese Weise kann ein zuverlässiger Formschluß zwischen der Fe­ der und einer Nut sichergestellt werden die einen ebenfalls parallel zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Nutwand­ bereich aufweist. Die so gebildeten Federn und Nuten sind be­ sonders bevorzugt spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zur Hauptfläche verlaufenden Ebene. Bei dieser Ausbildung der Federn und Nuten wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß die Formänderung von Holzelementen in erster Linie in Faser­ richtung erfolgt. So daß bei Verwendung von Kreuzbalken keine nennenswerte Änderung der Außenflächen erfolgt, was den Ein­ satz von Nuten und Federn mit parallel zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Seitenflächen bzw. Nutwandbereichen erlaubt. Der den parallel zur Hauptfläche der Holzplatte ver­ laufenden Seitenflächenbereich der Feder mit der Stirnfläche verbindende Fasenbereich dient zur Erleichterung der Einfüh­ rung der Feder in die Nut des benachbarten Holzbalkens.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzel­ heiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeich­ nung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Holzplatte längs einer senkrecht zur Längsachse der Holzbalken verlaufenden Schnittebene und

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Seitenflächen eines erfindungsgemäßen Holzbalkens zur Herstellung der Holzplatte nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Holzplatte 10 weist eine Dicke B von 120 mm auf und besteht aus drei nebeneinander angeordne­ ten Kreuzbalken 20, 40 und 60 mit parallel zueinander verlau­ fenden Längsachsen, von denen jeder eine Breite von etwa 206 mm aufweist. Unter Berücksichtigung der Fugen zwischen den einzelnen Holzbalken wird auf diese Weise eine Holzplatte mit einer Gesamtbreite von etwa 625 mm gebildet. Die Holzbalken 20, 40 und 60 der in Fig. 1 dargestellten Holzplatte 10 weisen etwa die gleiche Form auf. Diese Form wird im folgenden anhand des Kreuzbalkens 20 erläutert.

Der Kreuzbalken 20 besteht aus vier eine zentrale, sich in axialer Richtung des Balkens erstreckender Ausnehmung 30 umschließenden Holzelementen 22, 24, 26 und 28, von denen je­ des zwei etwa einen rechten Winkel miteinander einschließende und jeweils einen Teil der Außenfläche des Balkens bildende Begrenzungsflächen aufweist, auf denen die Jahresringe 22a, 24a, 26a und 28a der Holzelemente etwa senkrecht auslaufen. In der in Fig. 1 rechten Seitenfläche des Kreuzbalkens 20 sind sich in Längsrichtung des Balkens erstreckende und in Dicken­ richtung des Balkens voneinander beabstandete Nuten 32 und 34 angeordnet, die durch eine Feder 34 voneinander getrennt sind. Diese Nuten weisen eine Höhe von etwa 30 mm auf. An der in Fig. 1 rechten Seitenfläche des Kreuzbalkens 20 sind komple­ mentär zu den Nuten 32 und 36 gebildete Federn 33 und 37 ange­ ordnet, die durch eine komplementär zur Feder 34 gebildete Nut 35 voneinander getrennt sind. Die Nuten 32, 36 und 35 sowie die Federn 34, 33 und 37 sind spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zu den Hauptflächen der Holzplatte 10 verlau­ fenden Mittelebene der Holzplatte angeordnet.

Zur Herstellung der Holzplatte sind die Federn 33 und 37 des Holzbalkens 20 in den Nuten 32 und 36 des Kreuzbalkens 20 entsprechende Nuten 52 und 56 des Kreuzbalkens 40 eingeführt, wobei eine zwischen den Nuten 52 und 56 angeordnete Feder 54 des Kreuzbalkens 40 in die Nut 35 des Kreuzbalkens 20 einge­ führt wird. In ähnlicher Weise sind die Federn 57 und 53 des Kreuzbalkens 40 in entsprechende Nuten des Kreuzbalkens 60 eingeführt.

Zur Sicherung der Verbindung zwischen den Kreuzbalken 20 und 40 sind in den Nuten 32 und 36 in Dickenrichtung des Kreuzbalkens 20 voneinander beabstandete Schrauben 80 und 82 eingeführt, die den Kreuzbalken 20 in parallel zu den Hauptflächen der Holzplatte 10 verlaufenden Ebenen durchdrin­ gen und im Bereich der Nuten 52 und 56 in den Kreuzbalken 40 eindringen. Der Kreuzbalken 60 wird mit einer Schraube 84 am Kreuzbalken 40 befestigt, die in eine Nut 75 des Kreuzbalkens 60 eindringt, den Kreuzbalken 60 und dessen zentrale Ausneh­ mung 70 durchdringt und im Bereich der Nut 55 in Kreuzbalken 40 eindringt. Die Schraube 84 erstreckt sich in der Mittel­ ebene der Holzplatte 10 etwa senkrecht zu den Längsachsen der Kreuzbalken 20, 40 und 60. Zur Sicherung der Verbindung zwi­ schen den Kreuzbalken 20, 40 und 60 können in Längsrichtung der Balken voneinander beabstandet eine Vielzahl von Schrauben nach Art der Schrauben 80, 82 und 84 angeordnet werden.

Wie besonders deutlich in Fig. 2 dargestellt, weist die Feder 34 des Kreuzbalkens 20 ein sich ausgehend vom Nutboden 32a der Nut 32 etwa parallel zur Hauptfläche 10a der Holz­ platte erstreckenden Seitenflächenbereich 34a auf, der über einen einen stumpfen Winkel damit einschließenden Fasenbereich 34b in eine senkrecht zur Hauptfläche 10a verlaufende Stirn­ fläche 34c übergeht. Die andere Seitenfläche der Feder 34 er­ streckt sich ausgehend von Nutboden 36a der Nut 36 ebenfalls etwa parallel zur Hauptfläche 10a und geht über einen einen stumpfen Winkel damit einschließenden Fasenbereich 34e in den Stirnflächenbereich 34c über. In ähnlicher Weise sind auch die Federn 33 und 37 mit parallel zur Hauptfläche verlaufenden Seitenflächenbereichen, die über Fasenbereiche in Stirnflächen übergehen versehen. Die Breite b der Feder 34 beträgt ebenso wie die Tiefe der Nut 35 bei der hier dargestellten Ausfüh­ rungsform der Erfindung etwa 8 mm.

Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Ausführungs­ beispiele dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist auch daran gedacht, Holzplatten aus Holzbalken mit mehr als zwei sich in Längsrichtung der Holzbalken erstreckenden Nuten bzw. Federn zu versehen. Ferner ist auch daran gedacht aus mehr als drei Holzbalken bestehende Holzplatten herzustel­ len. Schließlich können die Holzplatten auch mit anderen Ab­ messungen hergestellt werden, beispielsweise mit einer Dicke von nur 100 mm und/oder einer Breite von 1250 mm.

Claims (17)

1. Holzplatte mit einer Anzahl von nebeneinander angeordne­ ten Holzbalken mit parallel zueinander verlaufenden Längsach­ sen, von denen mindestens zwei über eine Nut-und-Feder-Verbin­ dung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Holzbalken aus einer Mehrzahl von in Längsrichtung des Balkens parallel zueinander verlaufenden und eine den Balken in axialer Richtung durchsetzende Ausnehmung umschließenden Bauelementen besteht.

2. Holzplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Holzbalken in Form eines Kreuzbalkens mit vier eine den Balken in Längsrichtung durchsetzende Ausnehmung umschließenden Holzelementen besteht, wobei jedes Holzelement zwei etwa einen rechten Winkel miteinander einschließende je­ weils einen Teil der Außenfläche des Balkens bildende Begren­ zungsflächen aufweist, auf denen die Jahresringe der Holzele­ mente etwa senkrecht auslaufen.

3. Holzplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei mindestens einem der Holzbalken das Verhältnis der Breite der nicht mit Nuten und Federn versehenen Außenflä­ che zur Nuttiefe bzw. Federbreite größer als 10, vorzugsweise größer als 15, besonders bevorzugt größer als 25 ist.

4. Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Holzbalken an einer seiner Außenflächen eine Anzahl, vorzugsweise zwei in Längsrichtung des Balkens parallel zueinander verlaufende, je­ weils durch eine Feder voneinander getrennte Nuten und an der dazu entgegengesetzten Außenfläche eine entsprechende Anzahl dazu komplementärer, jeweils durch eine Nut voneinander ge­ trennter Federn aufweist.

5. Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Holzbalken spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zur Holzplatten- Hauptfläche verlaufenden Ebene ist.

6. Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise sämt­ liche der nebeneinander angeordneten Holzbalken etwa die glei­ che Form aufweisen.

7. Holzplatte aus einer Anzahl von nebeneinander angeordne­ ten Holzbalken mit parallel zueinander verlaufenden Längsach­ sen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Holzbalken durch mindestens ein parallel zur Hauptfläche der Holzplatte und vorzugsweise senkrecht zu den Längsachsen der Balken verlau­ fendes, vorzugsweise in Form einer Schraube gebildetes Verbin­ dungselement miteinander verbunden sind.

8. Holzplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Holzbalken durch zwei in der senkrecht zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Dickenrichtung vonein­ ander beabstandete Verbindungselemente, insbesondere Schrauben miteinander verbunden sind.

9. Holzplatte nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens zwei der Holzbalken durch mindestens ein etwa in der Mittelebene zwischen den beiden Hauptflächen der Holzplatte verlaufendes, vorzugsweise in Form einer Schraube gebildetes Verbindungselement miteinander verbunden sind.

10. Holzplatte nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eines der Verbindungselemente in eine Nut eines der Holzbalken eingeführt ist, diesen durch­ dringt und in den benachbarten Holzbalken eindringt.

11. Holzplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Verbindungselemente in eine Nut des be­ nachbarten Holzbalkens eindringt.

12. Holzplatte nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eines der Verbindungselemente die Ausnehmung durchdringt.

13. Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Feder mindestens einen parallel zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Seitenflächenbereich aufweist, der vorzugsweise über einen einen stumpfen Winkel damit einschließenden Fasenbereich in eine senkrecht zur Hauptfläche verlaufende Stirnfläche über­ geht.

14. Holzplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zur Hauptfläche verlaufenden Ebene ist.

15. Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Nut mindestens einen parallel zur Hauptfläche der Holzplatte verlaufenden Nutwand­ bereich aufweist.

16. Holzplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut spiegelsymmetrisch bezüglich einer parallel zur Hauptfläche verlaufenden Ebene ist.

17. Holzbalken zur Herstellung einer Holzplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche.