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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mehrschichtiges Wandelement für ein Gebäude mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Aus der Literatur ist eine Vielzahl von Druckschriften bekannt, die sich mit der Ausbildung von Wandelementen befasst. Nachfolgend werden einige dieser Druckschriften zur Umreißung des technischen Sachgebiets genannt.
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Aus der
DE 44 17 058 A1 ist eine Verbundaußenwand bekannt, bestehend aus Innen- und Außenschalung, welche ein tragendes Ständerwerk zwischen sich aufnehmen. Die Außenschalung besteht dabei aus Blockbohlen und die Innenverkleidung aus Profilbrettern oder Gipsplatten.
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Art und Ort der Herstellung einer solchen Verbundwand werden dort weder erwähnt noch beschrieben. In der Praxis ist es jedoch üblich, dass bei derartigen Wänden die Innenverkleidung auf der Baustelle montiert wird, damit die gegen mechanische Einflüsse kaum geschützte Innenverkleidung während des Transportes nicht beschädigt wird.
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Aus der
UK 2 090 886 A ist ferner ein Holzbauelement bekannt, welches aus einer Anzahl von Bohlen besteht, die stirnseitig miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen.
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Ein ähnliches Vollholzbauelement ist in der
EP 0 764 746 A1 beschrieben. Dort wird ausgeführt, dass Lamellen mechanisch starr miteinander verbunden werden können, und zwar mittels Nägeln, Schrauben, Nut und Feder oder dergleichen.
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Ferner ist der
DE 198 04 890 A1 ein Wandelement zu entnehmen, welches aus senkrecht stehenden Stielen besteht, die sowohl auf ihrer Außenseite als auch auf ihrer Innenseite mit Blockbohlen vernagelt sind. Durch diesen Aufbau wird eine Doppelblockwand geschaffen, die komplett im Werk vorgefertigt werden kann.
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Aus der
GB-A-2 279 380 ist schließlich ein Verbundelement für ein Gebäude bekannt, das aus einem Ständerwerk mit Außen- und Innenschalung besteht, wobei sowohl die Außen- als auch die Innenschalungen aus Blockbohlen bestehen, die eine Doppelblockwand bilden, deren Ständerwerk aus Stielen besteht, welche im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Blockbohlen sowie senkrecht zum Boden des zu errichtenden Hauses verlaufen. In eine der aus übereinander geschichteten Blockbohlen bestehenden Innen- oder Außenschalungen der Doppelblockwand ist eine im wesentlichen senkrecht zu deren Längserstreckung verlaufende Nut eingearbeitet, in der einer der Stiele eingesetzt ist.
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Ferner sind Bauelemente aus Mehrschichtholz sind bekannt. So zeigt und beschreibt die
DE 10 2007 050 098 B3 einen Gegenstand aus mindestens drei kreuzweise miteinander verbundenen Lagen von Massivholz. Das dort zu schaffende Bauelement weist zwei Längslagen auf, zwischen denen sich eine Querlage befindet. Die Querlage weist voneinander beabstandete Querlagenbretter auf, zwischen denen sich wieder Längslagenbretter befinden, die ihrerseits mit den Zwischenbrettern der beiden Längslagen verbunden sind. Die einzelnen Lagen des Mehrschicht-Bauteils sind miteinander verleimt. Dieser Gegenstand soll die Nachteile von Brettschichthölzern und Brettsperrhölzern vermeiden.
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Nachteilig bei einem derartigen Bauelement ist z.B. die klimatechnisch und baubiologisch nachteilige Eigenschaft, dass durch die flächige Verleimung der einzelnen Lagen die Diffusion von Feuchtigkeit nahezu ausgeschlossen oder zumindest erheblich verschlechtert wird. Damit ist mit einer derartigen Wand kein zeitgemäßes Mehrschicht-Bauteil für den Wohnungsbau geschaffen.
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Ein Vollholzbauteil mit ähnlich nachteiligen Eigenschaften ist in der
DE 196 04 433 A1 beschrieben. Auch hier sind mehrere Lagen von Holzschichten aufeinander gestapelt angeordnet und an benachbarten Flachseiten miteinander verleimt.
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In der
EP 1 715 114 A2 ist ein Massivholz-Bauelement gezeigt und beschrieben, bei dem mehrere Bretter mit ihren Breitseiten aufeinander gestapelt werden. Die Breitseiten weisen dazu Nuten und Kämme auf, welche miteinander korrespondieren. Um dem so entstehenden Massivholz-Bauelement genügend Stabilität zu verschaffen, werden in den Stapel Bretter mehrere Bohrungen eingebracht, in denen Hartholzstäbe zur Versteifung des Bretterstapels vorgesehen sind. Mit Hilfe jeweils eines untersten und eines obersten Kraft einleitendes Brettes, welche mit den Hartholzstäben verleimt werden, erfolgt eine weitere Versteifung.
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In der
DE 199 19 991 A1 ist ein Wandelement für Gebäude dargestellt und beschrieben, das jeweils aus mehreren Grundkörpern besteht, die ihrerseits einen C-, U- oder H-förmigen Querschnitt aufweisen. Die offenen Seiten der Grundkörper können Dämmstoffe aufnehmen. Die Grundkörper bestehen aus verleimten Holzlamellen und können stapelbar ausgeführt werden. Im Bedarfsfalle weisen sie Nuten und Federn zu ihrer Verbindung aus.
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In der
DE 835 646 B sind Ausführungsbeispiele von Bauelementen dargestellt, bei denen ein oder mehrere Schichten genuteter Bretter zu mehrlagigen Bauelementen zusammengefügt sind. Die erzeugten Nuten sollen u.a. Kanäle für Versteifungen oder ähnliches bilden.
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Schließlich ist in der
FR 710 286 A ein Brett gezeigt und beschrieben, in dessen beide Flachseiten zueinander versetzte Nuten eingearbeitet sind.
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In der
GB 822 369 A ist ein mehrschichtiges Paket aus geschlitzten Balsaholzelementen beschrieben, bei dem die geschlitzten Balsaholzelemente winklig zueinander und flächig miteinander verleimt sind. In den durch die Schlitze gebildeten Hohlräumen können Dämmstoffe eingelagert werden.
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Ferner ist in der
AT 509 157 A1 ein doppelwandiges Holzbauelement gezeigt und beschrieben, bei dem zwischen den äußeren und inneren Holzbauelementen ein Füllmaterial angeordnet ist. Die dem Füllmaterial zugewandten Flächen der Holzbauelemente weisen Schlitze auf, die ebenfalls mit Füllmaterial gefüllt sein können.
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Aus der
DE 42 01 358 A1 ist außerdem eine Saunakabine bekannt, deren Wände und/oder Decken aus Elementen bestehen, die wechselnde Schichtflächen aufweisen. Zum Teil sind die Elemente aus Holz, aber auch Sperrschichten und Luftkammerschichten sind vorgesehnen. Dabei können die Luftkammerschichten durch Ausnehmungen in der Holzschicht gebildet werden.
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Keiner der Druckschriften ist ein Hinweis darauf zu entnehmen, wie ein für den Holzbau geeignetes Wandelement geschaffen werden kann, dessen Verbindungselemente aus naturnahem, für den ökologischen Holzbau besonders geeignetem Werkstoff bestehen.
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Ein solches Wandelement zu schaffen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Diese Aufgabe wird durch ein Wandelement mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale wird die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise ausgestaltet.
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Die Vorteile eines mehrschichtiges Wandelements mit mehreren kreuzweise miteinander verbundenen Lagen, die jeweils aus mehreren Lamellen bestehen, welche zumindest teilweise durch Nägel miteinander verbunden sind, sind dann besonders groß, wenn die Nägel aus Holz-Werkstoff bestehen.
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Ein mehrschichtiges Wandelement ist sehr vorteilhaft gestaltet, wenn die Lamellen auf ihren sich gegenüber liegenden, flachseitigen Oberflächen Längsschlitze aufweisen, derart, dass sich stirnseitig ein mäanderförmiger Querschnitt ergibt, und wenn die einzelnen Lagen leimfrei miteinander verbunden sind.
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Besonders vorteilhaft lässt sich ein mehrschichtiges Wandelement dann gestalten, wenn jeweils zwei beabstandeten Lagen von Lamellen an ihren Längskanten miteinander verleimt sind, und wenn die Lamellen der Zwischenlage unverleimt sind.
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Vorteilhaft ist ein mehrschichtiges Wandelement besonders dann, wenn die an ihren Längskanten miteinander verleimten Lamellen lotrecht stehen und die statisch bestimmenden Elemente einer Wand darstellen.
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Von entscheidendem Vorteil bei einem mehrschichtigen Wandelement ist es, wenn die einzelnen Lagen in den als Endstege bezeichneten, nicht geschlitzten Bereichen ihrer Lamellen durch Holznägel miteinander verbunden sind.
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Ein mehrschichtiges Wandelement ist besonders vorteilhaft, wenn es aus einer ungeraden Anzahl von Lagen besteht.
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Bei mehrschichtigen Wandelementen kann es günstig sein, wenn die Lamellen in nahezu beliebiger Länge durch an sich bekannte Keilverzinkung herstellbar sind.
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Bei mehrschichtigen Wandelementen können die wandbildenden Lagen in vorteilhafter Weise von einer diffusionsoffenen Membrane umschlossen sein.
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In besonders vorteilhafter Weise kann ein mehrschichtiges Wandelement so ausgestaltet sein, dass die Lamellen als Ständerwerk mit Außen- und Innenschalung ausgebildet sind, wobei sowohl die Außenals auch die Innenschalungen aus Blockbohlen bestehen, die eine Doppelblockwand bilden, deren Ständerwerk aus Stielen besteht, und bei der die Verbindung der Stiele mit den Blockbohlen der Außenschalung durch Holznägel erfolgt.
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Bei einem mehrschichtigen Wandelement ist es vorteilhaft, wenn die Holznägel sich in einer horizontalen Ebene - welche senkrecht zu den Außenbohlen verläuft - in einem spitzen Winkel zu sich selbst wechselseitig schräg durch die Stiele bis in die außenliegenden Blockbohlen erstrecken, ohne diese vollständig zu durchdringen und wenn sich die Holznägel innerhalb der Doppelblockwand kreuzen.
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Mit Hilfe von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
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Es zeigt:
- 1 ein Wandelement,
- 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Wandelementes und
- 3 eine mehrschichtige Variante eines erfindungsgemäßen Wandelements.
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Ein in 1 dargestelltes Wandelement 1 besteht aus zwei im wesentlichen gleichdicken Schalen 2 und 3, die aus sogenannten Blockbohlen 2a bis 2i und 3a bis 3k aufgebaut sind. Die Außenwand des Wandelements 1 wird dabei von der Außenschale 2 und die Innenwand von der Innenschale 3 gebildet. Zwischen der Innenschale 3 und der Außenschale 2 befinden sich sogenannte Stiele 4. Die Stiele 4 sind Elemente eines nicht näher bezeichneten Ständerwerkes und stehen im wesentlichen senkrecht zum horizontal verlaufenden Boden, auf welchem das aus den Wandelementen 1 zu erstellende Gebäude errichtet werden soll.
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Zwischen den Außenwand Innenschalen 2 und 3 befindet sich außerdem eine Isolierung, die sich nach den geforderten baubiologischen Kenndaten aus den verschiedensten Materialien zusammenstellen lässt. Als Beispiel seien hier von außen nach innen verlaufend eine diffusionsoffene Windsperre 5, Mineralwolle 6 und eine Spezialpappe als Dampfsperre 7 genannt. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch ein anderer Aufbau der Isolierschicht möglich ist.
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Die Stiele 4 sind durch schräg zu ihnen und schräg zu den außen liegenden Blockbohlen 2a bis 2i verlaufende Holznägel 8 mit jenen verbunden. Die innen liegenden Blockbohlen 3a bis 3k sind ebenfalls durch schräg zu diesen verlaufende Holznägel 9 mit den Stielen 4 verbunden. Der Winkel, den die Holznägel 8 zueinander einnehmen, ist so gewählt, dass sie sich innerhalb des Wandelementes 1 kreuzen. Diese Maßnahme erhöht die Festigkeit der Nagelung erheblich.
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Im Gegensatz zu der schrägen Vernagelung der Stiele 4 mit den äußeren Blockbohlen 2a bis 2i von der Stielseite her, werden die Holznägel 9 verdeckt von der Schmalseite der inneren Blockbohlen 3a bis 3k her in die Stiele 4 getrieben. D.h., dass sich die Holznägel 8 in einer horizontalen Ebene, welche senkrecht zu den Außenbohlen 2a bis 2i verläuft, in einem spitzen Winkel zu sich selbst wechselseitig schräg durch die Stiele 4 bis in die außenliegenden Blockbohlen 2a bis 2i erstrecken, ohne diese jedoch ganz zu durchdringen. Die innen liegenden Blockbohlen 3a bis 3k werden hingegen von Holznägeln 9 durchdrungen, welche in einer Ebene verlaufen, die sich schräg zu den Blockbohlen 3a bis 3k und schräg zu den Stielen 4 erstreckt, wobei die Holznägel 9 im wesentlichen parallel zu sich selbst und im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Längserstreckung der Blockbohlen (3a bis 3i) verlaufen.
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2 veranschaulicht in einer vergrößerten und gegenüber 1 weiter vereinfachten Darstellung die wesentlichen Elemente der Vernagelung von Stielen 4 und Blockbohlen 2 mit Hilfe von Holznägeln 8. Die Stiele 4 sind durch schräg zu ihnen und schräg zu den außen liegenden Blockbohlen 2a bis 2i verlaufende Holznägel 8 mit jenen verbunden. Die Holznägel 8 werden in einer horizontalen Ebene, welche senkrecht zu den Außenbohlen 2a bis 2i verläuft, in einem spitzen Winkel zu sich selbst wechselseitig schräg durch die Stiele 4 getrieben, bis sie sich in die außenliegenden Blockbohlen 2a bis 2i erstrecken, ohne diese jedoch ganz zu durchdringen.
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In 3 ist ein von den vorstehenden Ausführungsbeispielen abweichendes Wandelement dargestellt. In dieser Figur ist als Wandelement 1 ein Schichtenpaket 10 von mehreren geschlitzten Lamellen 11 schematisch dargestellt. Bei den erkennbar mäanderförmigen geschlitzten Lamellen 11 verläuft die Längserstreckung der Lamellenschlitze 12 parallel zur Oberkante der Lamellen 11. Sie stellen damit die „liegenden“ Elemente des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Wandelements 1 dar. Die drei stehenden Lamellen 13 sind voneinander beabstandet und nehmen zwischen sich die horizontal verlaufenden Lamellen 11 auf. Das Schichtenpakt 10 wird somit von untereinander gleichartigen Lamellen 11, 13 gebildet, welche kreuzweise zueinander angeordnet sind und mehrere Lagen von Lamellen 11 und 13 bilden, wobei die stehenden Lagen 13 nicht geschlitzt sind. Die Verbindung der einzelnen Lagen der Lamellen 11 und 13 erfolgt erfindungsgemäß leimfrei, nämlich durch nageln mit Hilfe von Holznägeln 14. In der 3 ist veranschaulicht, dass die Lagen von Lamellen 11 und 13 mit Holznägeln 14 verbunden sind. Bei der Erfindung wird ausdrücklich auf die Verwendung von Leim oder Klebern zur Verbindung der unterschiedlichen Lagen verzichtet, damit zwischen den einzelnen Lagen keinerlei Leimschicht vorhanden ist, was die baubiologischen und klimatechnischen Eigenschaften des mehrschichtigen Wandelements 1 verschlechtern würde. Zur Erstellung eines erfindungsgemäßen großflächigen Wandelements 1 wird dieses aus einer Vielzahl von Lamellen 11 und 13 gebildet, die kreuzweise zusammengefügt werden. Dazu werden die stehenden Lamellen 13 an den Längskanten 15 und 16 ihrer Endstege 17 und 18 miteinander verleimt. Diese Verleimung hat keinerlei negative Auswirkung auf die beschriebenen baubiologischen und klimatechnischen Eigenschaften, weil es in der Durchdringsrichtung der Wand von Außen nach Innen und umgekehrt keine Leimschichten gibt, sondern nur die für diese Eigenschaften unerhebliche Leimfuge 19 an den Längskanten 15 und 16, die noch dazu in paralleler Richtung zur Durchdringungsrichtung verläuft.
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Die bevorzugte Verwendung von Holznägeln schließt die Verwendung von Stahlnägeln nicht aus, wenn dies bei manchen Anwendungsfällen aus Festigkeitsgründen erforderlich sein sollte.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wandelement
- 2
- Außenschale
- 2a bis 2i
- Blockbohlen
- 3
- Innenschale
- 3a bis 3k
- Blockbohlen
- 4
- Stiele
- 5
- Windsperre
- 6
- Mineralwolle
- 7
- Dampfsperre
- 8
- Holznagel
- 9
- Holznagel
- 10
- Schichtenpaket
- 11
- Lamelle
- 12
- Lamellenschlitz
- 13
- Lamelle
- 14
- Holznagel
- 15
- Längskante
- 16
- Längskante
- 17
- Endsteg
- 18
- Endsteg
- 19
- Leimfuge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4417058 A1 [0003]
- GB 2090886 A [0005]
- EP 0764746 A1 [0006]
- DE 19804890 A1 [0007]
- GB 2279380 A [0008]
- DE 102007050098 B3 [0009]
- DE 19604433 A1 [0011]
- EP 1715114 A2 [0012]
- DE 19919991 A1 [0013]
- DE 835646 B [0014]
- FR 710286 A [0015]
- GB 822369 A [0016]
- AT 509157 A1 [0017]
- DE 4201358 A1 [0018]
