EP3453809B1 - Dübelknoten aus zwei oder mehreren schräg zueinander angeordneten dübeln, geeignet zur herstellung von wand- und deckenelementen für holzbauten - Google Patents

Dübelknoten aus zwei oder mehreren schräg zueinander angeordneten dübeln, geeignet zur herstellung von wand- und deckenelementen für holzbauten Download PDF

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EP3453809B1
EP3453809B1 EP18192980.3A EP18192980A EP3453809B1 EP 3453809 B1 EP3453809 B1 EP 3453809B1 EP 18192980 A EP18192980 A EP 18192980A EP 3453809 B1 EP3453809 B1 EP 3453809B1
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dowels
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dowel
nodes
individual
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Gottfried Unterholzner
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Mjm Design & Technik GmbH
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Mjm Design & Technik GmbH
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E04C3/122—Laminated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/12—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of solid wood
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/30—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure
    • E04C2/40—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the shape or structure composed of a number of smaller components rigidly or movably connected together, e.g. interlocking, hingedly connected of particular shape, e.g. not rectangular of variable shape or size, e.g. flexible or telescopic panels

Definitions

  • the present invention relates to a stacking panel with a plurality of dowel nodes made of two or more dowels arranged at an angle to one another.
  • the present invention enables solid wood walls and ceilings to be easily produced without the use of chemical and/or metallic connectors.
  • the natural shrinkage and swelling of the natural material wood is not affected, since the dowel knot is only used in the middle area of the board or plank width. The shrinking and swelling of the wood is thus diverted to the expansion joints provided between the parallel boards.
  • the necessary distances between the individual board layers can also be fixed with the dowel knot without reducing the stability of the entire wall construction.
  • Soft insulation mats preferably sheep's wool
  • dowel knots in the manufacture of stacking panels is, for example, from EP 1 745 899 A2 known, in which the individual dowels are each driven through a large number of board layers.
  • the EP 1 745 899 A2 discloses a stacking panel having the features of the preamble of claim 1.
  • connection of hexagonal timbers is known by means of dowels arranged at an angle to one another.
  • the dowels are pressed in perpendicular to the wall over several layers.
  • the disadvantage of this technique is that in the case of large tensile forces (warping of several boards) or large construction-related loads on the building object, the cohesion between the board layers cannot be guaranteed.
  • the dowels are inclined arranged to each other and pressed two or more dimensionally, so that the individual board layers are inextricably connected (a one-dimensional tensile force is not sufficient to loosen the individual board layers).
  • the inclined dowels (dowel knots)
  • multi-layer solid wood walls and ceilings can be produced. Insulation mats can also be incorporated between the board layers.
  • the invention is based on the Figures 1 to 5 further enlightened.
  • FIG. 1 shows the figure 1 a dowel knot made of two dowels, by means of which two layers of material are connected to each other, in two perpendicular side views and a top view (floor plan).
  • the two dowels lie in two mutually parallel planes, perpendicular to the boundary line between the two layers of material, and within these parallel planes form an angle with one another, through which the advantageous features of the invention are achieved.
  • the two dowels arranged at an angle to one another form a connection in the form of a dowel twin, so that the individual board layers are inextricably connected to one another, since the two dowels are pressed in two-dimensionally.
  • figure 2 shows in the same way a dowel node formed from three dowels, by means of which two layers of material can also be connected.
  • the three dowels are not in parallel planes, but as can be seen in the top view, the corresponding planes form an equiangular triangle.
  • the corresponding dowel node is designed as a dowel triplet, which also results in a connection so that the individual board layers are inextricably connected to each other, since the dowels are pressed in three-dimensionally.
  • dowel nodes correspondingly in an oblique top view figure 1 at regular intervals in two dimensions, i.e. in a square or rectangular pattern, which are used to connect two layers of boards running perpendicular to one another, in particular wooden boards, to form a stacking panel.
  • the board layers could also be arranged at a different angle to one another, for example 60°.
  • the dowel nodes are each arranged essentially in the center points of the intersection of the individual boards.
  • FIG. 4 shows from 3 also in an oblique top view, a stacking panel formed by several, in particular five, crossing board layers.
  • the term is used in such a way that the individual board layers and thus also the dowel nodes described below are arranged "on top of each other".
  • the usually unpaired, vertically running board layers are each connected to one another by a dowel knot, with each dowel knot always connecting exactly two of the board layers.
  • a series of dowel nodes arranged one above the other is thus provided, the individual dowels of which each lie in one plane and are parallel to one another, with the two planes also being parallel to one another.
  • the dowel nodes are at the same points of intersection even when there are several board layers stacked on top of one another, since the inclined arrangement of the dowels prevents the individual dowels from overlapping.
  • the common angle of the parallel dowels to the planes of the board layers must be limited to the thickness of the dowels and the thickness of the Board layers must be coordinated, whereby this angle then has an influence on the length of the dowels, since, as mentioned, they may only be in contact with two board layers.
  • an angle other than 90° between the board layers could also be provided, for example 60°, and that the connection of the layers also takes place with the dowel triplets 2 could be implemented.
  • soft insulation mats for example made of sheep's wool, could also be provided between the individual board layers, since the dowel knots can not only hold two board layers together, but can also fix a desired distance between the board layers.
  • figure 5 finally shows a stacking panel made of several parallel board layers (planks), which are connected by a variant of the dowel node according to the invention, each dowel again connecting only two or more of the board layers to one another.
  • all of the dowels lie in a single plane, but the dowels are still arranged in pairs obliquely to one another, so that two rows of parallel running dowels again form in the direction of stacking of the board layers.
  • the individual planks each have a rounded toothing in their contact areas with one another, whereby this toothing is not completely complementary, but expansion joints are provided according to the rounded toothing. As in figure 5 shown below, these expansion gaps are suitable to be filled with soft insulation material (wool).

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stapelpaneel mit einer Mehrzahl von Dübelknoten aus zwei oder mehreren schräg zueinander angeordneten Dübeln. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die einfache Erzeugung von Massivholzwänden und -decken ohne den Einsatz von chemischen und/oder metallischen Verbindern. Zudem wird das natürliche Schwinden und Quellen des Naturwerkstoffes Holz nicht beeinträchtigt, da der Dübelknoten nur im mittleren Bereich der Bretter- oder Bohlenbreite eingesetzt wird. Das Schwinden und Quellen des Holzes wird somit an den dafür vorgesehenen Dehnungsfugen zwischen den parallel verlaufenden Brettern abgeleitet. Mit dem Dübelknoten können außerdem notwendige Abstände zwischen den einzelnen Brettlagen fixiert werden, ohne die Stabilität der gesamten Wandkonstruktion zu mindern. So können weiche Isolationsmatten (vorzüglich Schafwolle) beim Zusammenbau der Wände eingearbeitet werden.
  • Die Verwendung von Dübelknoten bei der Herstellung von Stapelpaneelen ist beispielsweise aus der EP 1 745 899 A2 bekannt, in der die einzelnen Dübel jeweils durch eine Vielzahl von Brettlagen hindurch getrieben werden. Die EP 1 745 899 A2 offenbart ein Stapelpaneel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner ist aus der WO 2004/0056388 A1 das Verbinden von Sechskanthölzern durch schräg zueinander angeordnete Dübel bekannt. Zuletzt lehrt die FR 865 513 A1 die Verwendung von Dübelpaaren beim Verbinden von einzelnen Holzlagen bei der Herstellung von profilierten Balken.
  • Mit heutigem Stand der Technik werden Dübel lotrecht zur Wand über mehrere Lagen durchgehend eingepresst. Der Nachteil dieser Technik besteht darin, dass bei großen Zugkräften (Verwerfen von mehreren Brettern) oder großen konstruktionsbedingten Belastungen am Bauobjekt der Zusammenhalt zwischen den Brettlagen nicht garantiert werden kann. Die Dübel werden erfindungsgemäß schräg zueinander angeordnet und zwei- oder mehrdimensional eingepresst, so dass die einzelnen Brettschichten unlöslich miteinander verbunden sind (eine eindimensionale Zugkraft nicht ausreicht, um die einzelnen Brettlagen zu lösen). Mit den schräggestellten Dübeln (Dübelknoten) können mehrlagige Massivholzwände und -decken hergestellt werden. Auch können Isolationsmatten zwischen den Brettlagen eingearbeitet werden.
  • Die Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 5 weiter erleuchtet.
  • Hierbei zeigt die Figur 1 einen Dübelknoten aus zwei Dübeln, mittels dessen zwei Materialschichten miteinander verbunden sind, in zwei senkrecht zueinander liegenden Seitenansichten und einer Draufsicht (Grundriss). Es zeigt sich, dass die beiden Dübel in zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen senkrecht zu der Grenzlinie zwischen den beiden Materialschichten liegen und innerhalb dieser parallelen Ebenen einen Winkel zueinander bilden, durch den die vorteilhaften erfindungsgemäßen Merkmale erzielt werden. Insbesondere wird durch die beiden schräg zueinander angeordneten Dübel eine Verbindung in Form eines Dübel-Zwillings gebildet, so dass die einzelnen Brettschichten unlöslich miteinander verbunden sind, da die beiden Dübel zweidimensional eingepresst werden.
  • Figur 2 zeigt in gleicher Weise einen aus drei Dübeln gebildeten Dübelknoten, mittels welchem ebenfalls zwei Materialschichten verbunden werden können. Hierbei liegen die drei Dübel nicht in parallelen Ebenen, sondern wie insbesondere in der Draufsicht zu erkennen ist, bilden die entsprechenden Ebenen ein gleichwinkliges Dreieck. Somit ist der entsprechende Dübelknoten als Dübel-Drilling ausgebildet, welcher ebenfalls eine Verbindung ergibt, so dass die einzelnen Brettschichten unlöslich miteinander verbunden sind, da die Dübel dreidimensional eingepresst sind.
  • Fig. 3 zeigt nur in einer schrägen Draufsicht mehrere Dübelknoten entsprechend Figur 1 in regelmäßigen Abständen in zwei Dimensionen, also in einem quadratischen oder rechteckigen Muster, welche dazu verwendet werden, zwei senkrecht zueinander verlaufende Brettlagen, insbesondere von Holzbrettern, zu einem Stapelpaneel zu verbinden. Es sei darauf hingewiesen, dass in einer Variante der Ausführungsform aus Fig. 3 die Brettlagen auch in einem anderen Winkel zueinander angeordnet sein könnten, beispielsweise 60°. Hierbei sind die Dübelknoten jeweils im Wesentlichen in den Kreuzungsmittelpunkten der einzelnen Bretter angeordnet. Hierdurch kann eine sichere Verbindung auch dann geschaffen und aufrechterhalten werden, wenn es zu den bei Holz üblichen Schwind- und Quellprozessen kommt, die anisotrop ablaufen und aufgrund derer es dementsprechend zu verschieden starken Quell- und Schwundbewegungen der Holzbretter in Längs- und Breitenrichtung der Bretter kommt.
  • Fig. 4 zeigt von Fig. 3 ausgehend ebenfalls in einer schrägen Draufsicht ein durch mehrere, insbesondere fünf, sich kreuzend verlaufende Brettlagen gebildetes Stapelpaneel. Hier und im Folgenden wird der Begriff derart benutzt, dass die einzelnen Brettlagen und damit auch die im Folgenden beschriebenen Dübelknoten "übereinander" angeordnet sind.
  • Hierbei werden die meist unpaar geordneten, senkrecht verlaufenden Brettlagen jeweils durch einen Dübelknoten miteinander verbunden, wobei jeder Dübelknoten stets nur genau zwei der Brettlagen verbindet. Somit ist eine Reihe von übereinander angeordneten Dübelknoten vorgesehen, deren einzelne Dübel jeweils in einer Ebene liegen und parallel zueinander sind, wobei die beiden Ebenen ebenfalls parallel zueinander sind. Hierbei liegen demzufolge die Dübelknoten auch bei mehreren übereinander gestapelten Brettlagen an denselben Schnittpunkten, da die schräg gestellte Anordnung der Dübel eine Überschneidung der einzelnen Dübel vermeidet.
  • Um die parallele Anordnung der übereinander liegenden Dübel zu erlauben, ohne dass die Dübel miteinander in Kontakt kommen oder das Material der Brettlagen zu stark geschwächt wird, muss der gemeinsame Winkel der parallelen Dübel zu den Ebenen der Brettlagen auf die Dicke der Dübel und die Dicke der Brettlagen abgestimmt sein, wobei dieser Winkel dann wieder einen Einfluss auf die Länge der Dübel hat, da diese wie angesprochen lediglich jeweils mit zwei Brettlagen in Kontakt sein dürfen. Durch die Anordnung gemäß Fig. 4 wird ein Stapelpaneel geschaffen, das bei hervorragender Festigkeit doch ausreichend Spiel zwischen den einzelnen Brettern erlaubt, damit Schrumpf- und Quellprozesse des Werkstoffs das Paneel nicht schädigen können.
  • Es versteht sich, dass in Varianten der Anordnung aus Fig. 4 auch ein anderer Winkel als 90° zwischen den Brettlagen vorgesehen sein könnte, beispielsweise 60°, und dass die Verbindung der Lagen auch mit den Dübel-Drillingen aus Fig. 2 umgesetzt sein könnte. Ferner könnten zwischen den einzelnen Brettlagen auch noch weiche Isolationsmatten, beispielsweise aus Schafwolle, vorgesehen sein, da die Dübelknoten jeweils nicht nur zwei Brettlagen zusammenhalten können, sondern auch einen gewünschten Abstand zwischen den Brettlagen fixieren können.
  • Fig. 5 zeigt zuletzt ein Stapelpaneel aus mehreren parallel verlaufenden Brettlagen (Bohlen), die durch eine Variante der erfindungsgemäßen Dübelknoten verbunden sind, wobei erneut jeder Dübel nur zwei oder mehrere der Brettlagen miteinander verbindet. Hierbei liegen alle der Dübel in einer einzelnen Ebene, die Dübel sind jedoch weiterhin paarweise schräg zueinander angeordnet, so dass sich erneut zwei Reihen von parallel verlaufenen Dübeln in Richtung der Stapelung der Brettlagen bilden.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, dass die einzelnen Bohlen jeweils eine abgerundete Verzahnung in ihren Kontaktbereichen untereinander aufweisen, wobei diese Verzahnung nicht vollständig komplementär ist, sondern Dehnungsfugen entsprechend der gerundeten Verzahnung vorgesehen sind. Wie in Fig. 5 unten zu sehen, sind diese Dehnungsfugen geeignet, um mit weichem Isolationsmaterial (Wolle) gefüllt zu werden.

Claims (5)

  1. Stapelpaneel, gebildet aus wenigstens drei Brettlagen aus jeweils parallel verlaufenden Brettern, wobei eine Mehrzahl von Dübelknoten aus zwei oder mehr schräg zueinander angeordneten Dübeln, welche eine Verbindung von übereinander gestapelten Brettlagen ergeben, so dass die einzelnen Brettschichten unlöslich miteinander verbunden sind, da die Dübel zweidimensional in die Brettlagen eingepresst werden, zur Verbindung der Brettlagen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Dübel der Mehrzahl von Dübelknoten jeweils nur zwei Brettlagen miteinander verbindet, wobei jeweils eine Mehrzahl von Dübelknoten übereinander angeordnet sind, wobei durch die schräggestellte Anordnung der Dübel eine Überschneidung der einzelnen Dübel vermieden wird und die übereinanderliegenden Dübel vorzugsweise parallel angeordnet sind.
  2. Stapelpaneel nach Anspruch 1, wobei in jedem der Dübelknoten drei schräg zueinander angeordnete Dübel vorgesehen sind, welche eine Verbindung von übereinander gestapelten Brettlagen ergeben, so dass die einzelnen Brettschichten unlöslich miteinander verbunden sind, da die Dübel dreidimensional in die Brettlagen eingepresst werden.
  3. Stapelpaneel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bretter der wenigstens drei Brettlagen jeweils unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, welcher vorzugsweise wenigstens 60°, weiter vorzugsweise 90°, beträgt.
  4. Stapelpaneel nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Dübelknoten in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind, beispielsweise in einem quadratischen Muster oder rautenförmigen Muster.
  5. Stapelpaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen den einzelnen Brettlagen ferner weiche Isolationsmatten, beispielsweise aus Schafwolle, angeordnet sind, wobei die Dübelknoten nicht nur die beiden entsprechenden Brettlagen zusammenhalten, sondern auch einen gewünschten Abstand zwischen den Brettlagen fixieren.
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