WO2000029180A1 - Holzbauelement - Google Patents

Holzbauelement

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WO2000029180A1
WO2000029180A1 PCT/AT1999/000274 AT9900274W WO0029180A1 WO 2000029180 A1 WO2000029180 A1 WO 2000029180A1 AT 9900274 W AT9900274 W AT 9900274W WO 0029180 A1 WO0029180 A1 WO 0029180A1
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WO
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flax
strips
layers
layer
thickness
Prior art date
Application number
PCT/AT1999/000274
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Schickhofer
Original Assignee
Holzindustrie Preding Gesellschaft Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Holzindustrie Preding Gesellschaft Mbh filed Critical Holzindustrie Preding Gesellschaft Mbh
Publication of WO2000029180A1 publication Critical patent/WO2000029180A1/de

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    • 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
    • E04C2/16—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 fibres, chips, vegetable stems, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres

Definitions

  • the invention relates to a wooden construction element as a load-bearing solid body, in particular a load-bearing large-area solid wall, ceiling or roof element, which comprises several layers of different fiber orientation connected to one another by gluing and pressing.
  • BSP cross laminated timber
  • KLH cross-laminated timber
  • the already mentioned wood fiber boards and also the flax particle boards with the same dimensions as wood fiber boards fall. These are made in plate thicknesses of up to about 2 or 3 cm and consist of chips of approximately the same thickness (approx. 0.5) but of different widths, usually up to approx. 100 mm. This raw material is pressed in batches in batch presses or in a continuous process to form sheets. Such boards are known as so-called OSB boards (oriented beach boards) from EP 259 069 B1. They have a layered structure of the chips. There are, for example, three layers of each within the plate thickness 4 mm in the outer layers and approx. 10 mm in the middle layer.
  • the chips are different in their longitudinal extent and only very inaccurately orientated by their unequal width, eg from layer to layer hen majority recognizable twisted approximately 90 ° vorgese ⁇ .
  • These panels, glued and pressed in this way, are used, for example, to plank frame structures of a prefabricated part in residential construction.
  • a wooden frame is planked on one side with such a plate, then a filling of insulating materials such as mineral wool, wood wool or the like is attached and the element is closed by a second plate.
  • a skeleton or the frame of these prefabricated elements take on the vertical load and are decisive for the statics.
  • Solid flooring or so-called KVH solid construction timber
  • KVH solid construction timber
  • These supports support, for example, a wooden floor and can also be made from very long glued and pressed flat chips oriented in the longitudinal direction of the support. The length of these parallel and exclusively in one direction oriented flakes is about 300 mm.
  • the invention aims to create a load-bearing wooden building element of the type described in the introduction which, due to a special structure with matching chipboard strips, achieves high strength values and independent and load-bearing load-bearing capacity in buildings, furthermore avoids the disadvantages of the grown wood and finally prefabrication complete load-bearing walls, ceilings or roof areas as a solid structure.
  • the layers are made of flax chipboard strips with essentially the same strip orientation within one layer, but to neighboring layers with different strip orientation, that the flax chip strips within a layer are each of the same width, largely the same thickness and approximately the same length. but may have different dimensions from layer to layer and that the flax chip strips within the layer composite have a width of at least 20 mm, a thickness of 0.4 to 3 mm and a length of 50 to 300 mm, preferably approximately 160 mm.
  • the homogeneous solid wooden building element can be equipped in the factory with a wall or the like with the necessary openings and / or processing, so that neither a frame construction nor a complex processing on site is necessary. In many cases it is sufficient to connect the components in order to obtain a stable, load-bearing structure.
  • the flax chipboard strips as coarse flax chipboard strips have a length of 100 to 300 mm, a width of at least 20 mm and a thickness of more than 1 mm, preferably a length of 180 mm, a width of 35 mm and a thickness of 2 mm , and have a length of at least 50 mm, a width of at least 20 mm and a thickness of about 0.4 to 1 mm as a fine flax chipboard strip.
  • two sizes of flax chipboard are possible, such as those from a trunk in the sense of AT 002298 U, namely from the difference in volume between the trunk shape and the squared timber shape (circular cross-section and inscribed rectangle) in a block molding machine with at least two cutting stages.
  • the flax chipboard strips according to the invention preferably originate from the sapwood area of a trunk, ie from the edge area and not from the core area. This sapwood has around 15% higher skill values than the heartwood and is therefore particularly suitable for the manufacture or construction of a high-strength solid wooden building element. It is precisely these flax chip strips that can be accessed using the device according to the aforementioned AT 002298 U.
  • the chips are produced with rotating knives, namely frustoconical cutting disks with tools arranged along at least one spiral on the lateral surface with approximately radially oriented cutting edges.
  • the cutting process produces squared timber, which also results in high-quality chips.
  • the thickness of the chips near the squared timber surface is less than in the area of the outer surface of the trunk.
  • the fine flax flakes thus come from the inner area of the trunk than the coarse flax flakes.
  • the flax chip strips as coarse flax chip strips have a length of 50 to 300 mm, a width of at least 20 mm and a thickness of at least 1.5 mm, preferably a length of 50 to 180 mm, a width of 35 mm and a thickness of 2 mm, and as a fine flax chipboard strip a length of 100 to 300 mm, preferably 100 to 180 mm, a width of at least 20 mm and a thickness of approximately 0.4 to 1.5 mm, preferably 0.7 to 1 , 2 mm, on.
  • the middle layer should be oriented longitudinally in the sense of Hauptbeanspru ⁇ deviation direction and the mutually adjacent layers be oriented transversely. The orientation therefore changes by 90 ° between the layers.
  • the flax chipboard strips in one or more layers are each scattered in parallel in a uniform, direction-oriented manner and / or have random random orientation in one or more individual layers, in particular with interweaving of the flax chip strips in all directions.
  • the regulation of the different orientation of the flax chip strips in layers also includes one or more layers which have a random orientation and whose flax chip strips are randomly distributed.
  • a central layer can thus be built up from cross-wise disordered flax chip strips, in which case, for example, ply plates oriented in the longitudinal direction are connected on both sides.
  • the middle layer or the middle layers are made of coarse flax strips and at least one outer layer is made of flax flakes. This results in a smooth surface. If the flat flax strips are produced by fixed knives (i.e. are a little thicker), the surface will be less smooth, but the strength will be particularly high because the shavings on the outside are stable. The greater irregularity in the coarse flax chip strips arranged on the inside is therefore not a problem.
  • the outer layer can also be made of fine flax chipboard in a random orientation.
  • the structure of the wooden component should be symmetrical, so in other words it is useful if the number of layers is odd.
  • the layer thicknesses are between 2 to 50 mm and if the total thickness of the wooden construction element is 30 to approximately 150 mm. With wooden building boards of these strengths, almost all load cases that occur in timber construction (building construction, bridge construction) can be mastered.
  • the layer structure enables mineral or synthetic fire retardants to be provided in the gluing of the flax chip strips and / or between the layers.
  • the wooden structural element within the layers or for higher strengthening of the layers as a composite material can be equipped with braid or net-like reinforcements.
  • the wooden building elements are understood to mean panels, cut structures as finished parts and beams, beams also in cross-sectional shapes that are common for KVH (solid construction timber).
  • the production is carried out with the help of known presses, known spreading heads also ensuring the alignment and directional orientation of the flax chip strips when they are scattered in layers.
  • the flax chip strips (coarse or fine, randomly oriented, longitudinally oriented, transversely oriented) are sprinkled onto each layer at a height of 150 mm, for example. Glue ensures the connection. This results in heights of 450 to 750 mm, which are then pressed together to form plates or supports of, for example, 120 mm. This is done on roller presses or with the help of stack presses.
  • FIG. 1 shows three layers of a plate-shaped wooden component, pulled apart and with the flax chip strips in view
  • Fig. 2 shows a cross section through a wooden component according to the invention, for example five layers
  • Fig. 3 shows a diagram of the rigidity of the flax chip strips (MOE [%] depending on the Length of the flax chip strips 1 [mm] for increasing percentage of the flax chip strips aligned per layer, degree of alignment [%])
  • FIG. 4 a finished element.
  • FIG. 1 shows a wooden component with three layers 1, 2, 3 and with the aforementioned orientation of the flat chip strips 6 and 7.
  • This wooden component could therefore be used in the sense of maximum resilience in such a way that the flat chip strips 7 lie in the vertical direction.
  • the wooden component e.g. In a load-bearing flax chipboard, the preferred direction must be specified in which the majority of flax chipboard strips are oriented and therefore the high load capacity is given.
  • the top layers in FIG. 1, that is, layers 2 and 3, and in FIG. 2, layers 4 and 5, could be equipped with fine flax chipboard strips, i.e. those that are at least 50 mm long, 20 mm wide and 0.4 to 1 mm are thick.
  • These fine flax strips which are produced as a valuable by-product according to AT 002298 U on a two-stage or multi-stage block molding machine, form a largely smooth surface that is suitable as a visible surface or can be given a wallpaper or a coating immediately.
  • the inner layer 1 in FIG. 1 or the layers 1, 2, 3 in FIG. 2 can comprise coarse flax chipboard strips, such as the flax chipboard strips 6, for example with a length of 150 mm.
  • Individual layers can also be designed with random orientation of the coarse or fine flax chip strips ("random" -orientation tion). It is essential that neighboring locations are oriented differently.
  • the wooden construction element according to the invention is the ideal basis for prefabricated parts of buildings such as houses in particular, whereby not only the strength properties but also
  • the wooden construction element according to the invention is considerably lighter than the statically equivalent prefabricated concrete element and is superior to the prefabricated concrete element with regard to thermal insulation and building physical properties.
  • the flax chip strips are specially elongated, thin lamellae with exactly the same width, which differ significantly from the known shorter flax chips of the so-called OSB boards with very different widths and therefore very coarse geometry.
  • flat chipboard strips are used for each layer, which largely have the same dimensions, that is to say they have approximately the same geometry. This is especially true for the stripe width.

Abstract

Ein Holzbauelement bildet einen tragfähigen flächenhaften Massivkörper, wie beispielsweise eine Deckenplatte und umfasst mehrere, beispielsweise fünf Lagen (1, 2, 3, 4, 5) von miteinander verlaimten und verpressten Flachspanstreifen (6, 7), die in jeder Lage weitestgehend übereinstimmende Abmessungen aufweisen und hinsichtlich ihrer Längserstreckung in benachbarten Lagen jeweils unterschiedlich orientiert sind. Es können Grobflachspanstreifen mit einer Länge von 100 bis 300 mm, einer Breite von mindestens 20 mm und einer Stärke von über 1 mm sowie vorzugsweise in der oder den Aussenlagen Feinflachspanstreifen mit einer Länge von mindestens 50mm, einer Breite von mindestens 20mm und einer Dicke von 0,4 bis 1mm vorgesehen sein. Die Orientierung in einer Lage (1, 2, 3, 4, 5) kann eine Richtungsorientierung (Längsrichtung, Querrichtung) aber auch eine Zufallsorientierung sein. Die Stärke einer Lage (1, 2, 3, 4, 5) beträgt 2 bis etwa 50 mm und die Gesamtstärke des als Platte ausgebildeten Massivkörpers beträgt 30 bis ca. 150 mm.

Description

"Holzbauelement"
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Holzbauelement als lastabtragender Massivkörper, insbesondere ein lastabtragendes großflächiges massives Wand-, Decken oder Dachelement, welches mehrere durch Verleimung und Verpressung miteinander verbundene Lagen unterschiedlicher Faserorientierung umfasst.
STAND DER TECHNIK
Im Gegensatz zu Holzfaserplatten oder Sperrholzplatten, die im Bereich des Bauingenieurwesens in erster Linie zur Verkleidung insbesondere von Rahmenkonstruktionen eingesetzt werden, also selbst keine unmittelbar tragende Funktion haben, ist sogenanntes Brettsperrholz (BSP) oder Kreuzlagenholz (KLH) bekannt. Dabei handelt es sich um Vollholzbretter, die zueinander versetzt in mehreren Lagen großflächig übereinander verleimt sind. Die Faserrichtung der Vollholzbretter wechselt von Lage zu Lage bei diesem Holzbauelement. Es kann Fertigbetonteile im Hochbau, z.B. Wände mit vorgefertigten Fensteröffnungen und Türöffnungen, Fußboden- und Deckenelemente ersetzen und weist die durch Schwinden und Verziehen von Massivausführungen aus natürlich gewachsenem Holz (Blockbauweise) nicht auf.
In den Bereich der nicht lastabtragenden Verkleidungsplat- ten fallen die bereits erwähnten Holzfaserplatten sowie auch die in ihren Dimensionen mit Holzfaserplatten übereinstimmenden Flachspanplatten. Diese werden in Plattenstärken bis etwa 2 oder 3 cm hergestellt und bestehen aus Spänen von annähernd gleicher Stärke (ca. 0,5), jedoch unterschiedlicher Breite, meist bis ca. 100 mm. Dieses Ausgangsmaterial wird in Etagenpressen chargenweise oder im Durchlaufverfahren kontinuierlich zu Platten verpresst. Solche Platten sind als sogenannte OSB-Platten (oriented Strand boards) aus der EP 259 069 B1 bekannt. Sie weisen einen Schichtenaufbau der Späne auf. In- nerhalb der Plattenstärke sind z.B. drei Schichten von je 4 mm in den Aussenlagen und ca. 10 mm in der Mittellage vorgesehen. Von Schicht zu Schicht sind die Späne in ihrer Längserstreckung unterschiedlich und durch ihre ungleiche Breite nur sehr ungenau orientiert, also z.B. von Schicht zu Schicht mehrheitlich erkennbar ca. um 90° verdreht vorgese¬ hen. Diese derart verleimten und verpressten Platten dienen beispielsweise der Verplankung von Rahmenstrukturen eines Fertigteiles im Wohnbau. Es wird ein Holzrahmen einseitig mit einer solchen Platte beplankt, dann eine Füllung aus Dämm- Stoffen wie Mineralwolle, Holzwolle od. dgl. angebracht und das Element durch eine zweite Platte geschlossen. Ein Skelett bzw. die Rahmen dieser Fertigelemente übernehmen die vertikale Last und sind für die Statik maßgebend. Bei Fußbodenoder Deckenkonstruktionen werden Träger aus Vollholz oder so- genanntem KVH (Konstruktionsvollholz) verwendet; diese Träger unterstützen z.B. einen Bretterboden und können auch aus sehr langen in Trägerlängsrichtung orientierten verleimten und verpressten Flachspänen hergestellt sein. Die Länge dieser parallel und ausschließlich in einer Richtung orientierten Flachspäne liegt bei ca. 300 mm.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung zielt darauf ab, ein tragfähiges Holzbauelement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das auf Grund eines speziellen Aufbaues mit darauf abgestimmten Flachspanstreifen hohe Festigkeitswerte und selbstständige und lastabtragende Tragfähigkeit bei Bauwerken erreicht, fer- ner die Nachteile des gewachsenen Holzes vermeidet und schließlich die Vorfertigung kompletter lastabtragender Wände, Decken oder Dachbereiche als massiver Baukörper ermöglicht.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Lagen wie bekannt aus Flachspanstreifen mit innerhalb einer Lage im Wesentlichen gleicher Streifenorientierung, jedoch zu benachbarten Lagen unterschiedlicher Streifenorientierung ausgebildet sind, dass die Flachspanstreifen innerhalb einer Lage jeweils gleiche Breite, weitgehend gleiche Stärke und etwa gleiche Länge je- doch von Lage zu Lage gegebenenfalls unterschiedliche Abmessungen aufweisen und dass die Flachspanstreifen innerhalb des Lagenverbundes eine Breite von mindestens 20 mm, eine Stärke von 0,4 bis 3 mm und eine Länge von 50 bis 300 mm, vorzugs- weise von etwa 160 mm haben. Die Mehrlagigkeit des massiven Holzbauelementes zusammen mit der Orientierung der besonderen Flachspanstreifen, die zu benachbarten Lagen unterschiedlich ist, führt zu den hervorragenden statischen und dynamischen Eigenschaften, die jene von Betonfertigteilen im Allgemeinen übertreffen, wobei Verformungen infolge Temperatur, Feuchtigkeit od. dgl. Einflussparameter nicht auftreten. Das homogene massive Holzbauelement kann im Werk zu einer Wand od. dgl. mit den nötigen Öffnungen und/oder Bearbeitungen ausgestattet werden, sodass weder eine Rahmenkonstruktion noch eine auf- wändige Bearbeitung vor Ort notwendig ist. Es genügt in vielen Fällen, die Bauelemente zu verbinden um eine stabile tragfähige Struktur zu erhalten.
Es ist zweckmäßig, wenn die Flachspanstreifen als Grobflachspanstreifen eine Länge von 100 bis 300 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Stärke von mehr als 1 mm, vorzugsweise eine Länge von 180 mm, eine Breite von 35 mm und eine Stärke von 2 mm, und als Feinflachspanstreifen eine Länge von mindestens 50 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Dicke von etwa 0,4 bis 1 mm aufweisen. Somit kommen zwei Größen von Flachspanstreifen in Frage, wie sie beispielsweise im Sinne des AT 002298 U aus einem Stamm, und zwar aus dem Differenzvolumen zwischen der Stammform und der Kantholzform (Kreisquerschnitt und eingeschriebenes Rechteck) in einer Blockformungsmaschine mit mindestens zwei Zerspan- stufen anfallen. Durch ein Einpressen oder Ritzen von Perforationen in den Stamm bzw. das vorberarbeitete waldkantige Kanzholz oder Prisma ergeben sich besonders präzise gleichförmige Flachspanstreifen, wobei keinerlei Abfall wie auch keine Sägespäne anfallen. Letztere verursachen durch den ho- hen Leimbedarf eine Verteuerung des Endproduktes bei gleichzeitiger Reduktion der Festigkeitseigenschaften. Die Flachspanstreifen gemäß der Erfindung stammen vorzugsweise aus dem Splintholzbereich eines Stammes, also aus dem Randbereich und nicht aus dem Kernbereich. Dieses Splintholz hat um etwa 15% höhere Fertigkeitswerte als das Kernholz und ist daher für die Herstellung bzw. den Aufbau eines hochfesten massiven Holzbauelementes besonders geeignet. Genau auf diese Flachspanstreifen kann mittels der Vorrichtung nach dem vorgenann- ten AT 002298 U zugegriffen werden.
Gemäß diesem Gebrauchsmuster werden die Späne mit rotierenden Messern erzeugt, und zwar sind kegestumpfförmige Zerspanscheiben mit längs mindestens einer Spirale auf der Mantelfläche angeordneten Werkzeugen mit etwa radial ausgerichteten Schneiden vorgesehen. Durch den Spanvorgang wird Kantholz erzeugt, wobei sich zusätzlich hochwertige Späne ergeben. Damit die Oberfläche des Kantholzes möglichst glatt ist, wählt man die Dicke der Späne in der Nähe der Kantholzoberfläche geringer als im Bereich der Außenfläche des Stamms. Die Feinflach- spanstreifen stammen also aus dem weiter innen liegenden Bereich des Stamms als die Grobflachspanstreifen.
Gemäß einer noch nicht veröffentlichten Gebrauchsmusteranmeldung des Anmelders ist es aber auch möglich, die Späne mit feststehenden Messern vom Stamm abzuheben. Der Stamm wird da- bei mit einer entsprechend großen Vorschubkraft gegen eine
Reihe von Messern gedrückt, wobei jedes Messer einen Span abhebt. Damit der Stamm geführt werden kann, wird aber auch hier zunächst mit rotierenden Messern auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Stamms eine Führungsfläche erzeugt. Die da- bei anfallenden Grobflachspanstreifen stammen aus dem unmittelbaren Randbereich des Stamms und weisen daher stark schwankende Längen auf. Da feststehende Messer ohnehin eine sehr glatte Oberfläche erzeugen, kann die Dicke der Feinflachspanstreifen etwas größer gewählt werden, was deren sta- tische Belastbarkeit erhöht.
Bei dieser Art der Herstellung der Flachspanstreifen weisen die Flachspanstreifen als Grobflachspanstreifen eine Länge von 50 bis 300 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Stärke von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise eine Länge von 50 bis 180 mm, eine Breite von 35 mm und eine Stärke von 2 mm, und als Feinflachspanstreifen eine Länge von 100 bis 300 mm, vorzugsweise 100 bis 180 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Dicke von etwa 0,4 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 bis 1,2 mm, auf. Für die Festigkeit des Holzbauelementes ist es zweckmäßig, wenn mindestens drei Lagen vorgesehen sind und wenn die Flachspanstreifen innerhalb einer Lage einheitlich, gegebenenfalls auch einheitlich regellos orientiert sind. So sollte die Mittellage längsorientiert im Sinne der Hauptbeanspru¬ chungsrichtung und die beiderseits anschließenden Lagen querorientiert sein. Die Orientierung wechselt daher jeweils um 90° zwischen den Lagen. Insbesondere sind die Flachspanstreifen in einer oder mehreren Lagen jeweils lagenweise einheit- lieh richtungsorientiert parallelgestreut und bzw. oder weisen in einer oder mehreren einzelnen Lagen jeweils eine regellose Zufallsorientiertung, insbesondere mit einer Verflechtung der Flachspanstreifen in allen Richtungen auf. Die Vorschrift der lagenweisen unterschiedlichen Orientierung der Flachspanstreifen schließt auch eine oder mehrere Lagen ein, die eine Zufallsorientierung aufweisen und deren Flachspanstreifen regellos verteilt sind. Somit kann eine Mittellage aus kreuzweise ungeordneten Flachspanstreifen aufgebaut sein, wobei dann beiderseits z.B. in Längsrichtung orientierte La- genplatten anschließen. Es ist vorteilhaft, wenn die Mittellage bzw. die Mittellagen aus Grobflachspanstreifen und zumindest eine außen liegende Lage aus Feinflachspanstreifen aufgebaut ist. Damit ergibt sich eine glatte Oberfläche. Wenn die Feiflachspanstreifen durch feststehende Messer erzeugt werden (also etwas dicker sind), ergibt sich zwar eine weniger glatte Oberfläche, jedoch eine besonders hohe Festigkeit, weil tragfähige Späne außen liegen. Die größere Unregelmäßigkeit bei den innen angeordneten Grobflachspanstreifen stört daher nicht. Sollte die Oberfläche desorientiert strukturiert gewünscht sein, dann kann man die Außenlage auch aus Feinflachspanstreifen in regelloser Orientierung ausführen. Gegenüber einer Mittellage sollte der Aufbau des Holzbauelementes symmetrisch sein, also mit anderen Worten ist es zweckmäßig, wenn die Anzahl der Lagen ungerade ist. Insgesamt ist es zweckmäßig, wenn die Lagenstärken zwischen 2 bis 50 mm liegen und wenn die Gesamtstärke des Holzbauelementes 30 bis ca. 150 mm beträgt. Durch Holzbauplatten dieser Stärken können fast alle Belastungsfälle, die im Holzbau (Hochbau, Brückenbau) vorkommen, beherrscht werden. Der Lagenaufbau ermöglicht es, dass mineralische oder synthetische Brandhemmer in der Verleimung der Flachspanstreifen und bzw. oder zwischen den Lagen vorgesehen sind. Ebenso kann das Holzbauelement innerhalb der Lagen oder zur höheren Ver- festigung der Lagen als Verbundmaterial gegeneinander mit ge- flecht- oder netzartigen Armierungen ausgestattet sein. Unter den Holzbauelementen werden Platten, zugeschnittene Strukturen als Fertigteile und Träger, Balken auch in Querschnittsformen verstanden, die für KVH (Konstruktionsvollholz) geläu- fig sind.
Die Herstellung erfolgt mit Hilfe bekannter Pressen, wobei ebenfalls bekannte Streuköpfe für die Ausrichtung und Richtungsorientierung der Flachspanstreifen beim lageweisen Aufstreuen sorgen. Je Lage werden die Flachspanstreifen (Grob oder Fein, zufallsorientiert, längsorientiert, querorientiert) in beispielsweise 150 mm Höhe aufgestreut. Leim sorgt für die Verbindung. Somit ergeben sich Höhen von 450 bis 750 mm, die dann zu Platten oder Trägern von beispielsweise 120 mm zusammengepresst werden. Dies erfolgt auf Walzenpres- sen oder mit Hilfe von Etagenpressen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 1 zeigt drei Lagen eines plattenförmigen Holzbauelementes, auseinander gezogen und mit den Flachspanstreifen in Ansicht, Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Holzbauelement, beispielsweise fünfschichtig, Fig. 3 ein Diagramm der Steifigkeit der Flachspanstreifen (MOE [%] in Abhängigkeit von der Länge der Flachspanstreifen 1 [mm] für zunehmende Prozentzahl der je Schicht ausgerichteten Flachspanstreifen, Ausrichtungsgrad [%]) und Fig. 4 ein Fertigelement.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG Aus Fig. 3 ergibt sich, dass mit höherem Ausrichtungsgrad der Flachspanstreifen in den Lagen die Festigkeits- und Stei- figkeitseigenschaften des Holzbauelementes zunehmen und dass eine Art Sättigung ab einer Streifenlänge von ca. 150 mm eintritt. Daraus folgt, dass Flachspanstreifenlängen von 150 mm im Hinblick auf eine Optimierung der Festigkeitseigenschaften am günstigsten sind. Dazu wird ergänzend bemerkt, dass für ein großformatiges, in allen Richtungen lastabtragendes massives Wandelement gemäß Fig. 4, rund 60% der Flachspanstreifen in vertikaler Richtung orientiert sein sollten, um die vertikalen Lasten unmittelbar abzutragen und rund 40% in ho- rizontaler Richtung orientiert sein sollten, um aussteifend zu wirken und die horizontalen Lasten abzutragen. Damit ist es zweckmäßig, ein Holzbauelement gemäß Fig. 2 und 4 mit fünf verpressten Lagen 1, 2, 3, 4, 5 und die Lagen 1, 4 und 5 mit vertikaler Orientierung der Flachspanstreifen 6 auszubilden, während die Flachspanstreifen 7 in den Lagen 2 und 3 horizontal auszurichten.
Fig. 1 zeigt ein Holzbauelement mit drei Lagen 1, 2, 3 und mit der vorerwähnten Orientierung der Flachspanstreifen 6 und 7. Dieses Holzbauelement könnte im Sinne einer maximalen Be- lastbarkeit demnach so zum Einsatz kommen, dass die Flachspanstreifen 7 in vertikaler Richtung liegen. Somit könnte auf dem Holzbauelement, z.B. einer tragfähigen Flachspanplatte jeweils jene Vorzugsrichtung angegeben sein, in der die Mehrzahl der Flachspanstreifen orientiert ist und daher die große Belastbarkeit gegeben ist.
Die Decklagen bei Fig. 1, also die Lagen 2 und 3, und bei Fig. 2, die Lagen 4 und 5, könnten mit Feinflachspanstreifen bestückt sein, also solchen, die mindestens 50 mm lang, 20 mm breit und 0,4 bis 1 mm dick sind. Diese Feinflachspanstrei- fen, die beispielsweise gemäß AT 002298 U als wertvolles Nebenprodukt auf einer zweistufigen oder mehrstufigen Blockformungsmaschine anfallen, bilden eine weitgehend glatte Oberfläche, die als Sichtfläche geeignet ist oder eine Tapezierung bzw. einen Anstrich unmittelbar erhalten kann. Die in- nere Lage 1 in Fig. 1 bzw. die Lagen 1, 2, 3 in Fig. 2 können Grobflachspanstreifen, wie z.B. die Flachspanstreifen 6, beispielsweise mit einer Länge von 150 mm umfassen. Einzelne der Lagen können auch mit Zufallsorientierung der Grob- oder Feinflachspanstreifen ausgebildet sein ( "random"-θrientie- rung). Wesentlich ist, dass benachbarte Lagen unterschiedlich orientiert sind.
Das erfindungsgemäße Holzbauelement ist die ideale Basis für Fertigteile von Bauwerken wie insbesondere von Häusern, wobei nicht nur die Festigkeitseigenschaften sondern auch
Schallschutz und Wärmedämmung ausgezeichnete Werte aufweisen. Das erfindungsgemäße Holzbauelement ist wesentlich leichter als das statisch gleichwertige Betonfertigelement und hinsichtlich Wärmedämmung und bauphysikalischer Eigenschaften dem Betonfertigelement überlegen.
Die Flachspanstreifen sind, wie schon aus der Bezeichnung hervorgeht, speziell in der Breite exakt dimensionierte lang gestreckte, dünne Lamellen, die sich von den bekannten kürzeren Flachspänen der sogenannten OSB-Platten mit sehr un- terschiedlichen Breiten und daher sehr grober Geometrie wesentlich unterscheiden. Bei der Erfindung werden je Lage Flachspanstreifen eingesetzt, die weitestgehend gleiche Abmessungen haben, also in ihrer Geometrie annähernd übereinstimmen. Dies trifft ganz besonders für die Streifenbreite zu.

Claims

PATENTANSPRÜCHE :
1. Holzbauelement als lastabtragender Massivkörper, insbesondere ein lastabtragendes großflächiges massives Wand-, Decken oder Dachelement, welches mehrere durch Verleimung und Verpressung miteinander verbundene Lagen (1, 2, 3, 4, 5) unterschiedlicher Faserorientierung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (1, 2, 3, 4, 5) wie bekannt aus Flachspanstreifen mit innerhalb einer Lage im Wesentlichen gleicher Streifenorientierung, jedoch zu benachbarten Lagen (1, 2, 3, 4, 5) unterschiedlicher Streifenorientierung ausgebildet sind, dass die Flachspanstreifen (6, 7) innerhalb einer Lage jeweils gleiche Breite, weitgehend gleiche Stärke und etwa gleiche Länge jedoch von Lage zu Lage gegebenenfalls unterschiedliche Abmessungen aufweisen und dass die Flachspanstreifen (6, 7) innerhalb des Lagenverbundes eine Breite von mindestens 20 mm, eine Stärke von 0,4 bis 3 mm und eine Länge von 50 bis 300 mm, vorzugsweise von etwa 160 mm haben.
2. Holzbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspanstreifen (6, 7) als Grobflachspanstreifen eine Länge von 100 bis 300 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Stärke von mindestens 1 mm, vorzugsweise eine Länge von 180 mm, eine Breite von 35 mm und eine Stärke von 2 mm, und als Feinflachspanstreifen eine Länge von mindestens 50 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Dicke von etwa 0,4 bis 1 mm, vorzugsweise 0,70 mm aufweisen.
3. Holzbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspanstreifen (6, 7) als Grobflachspanstreifen eine Länge von 50 bis 300 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Stärke von mindestens 1,5 mm, vorzugsweise eine Länge von 50 bis 180 mm, eine Breite von 35 mm und eine Stärke von 2 mm, und als Feinflachspan- streifen eine Länge von 100 bis 300 mm, vorzugsweise 100 bis 180 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Dicke von etwa 0,4 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,7 bis 1,2 mm, aufweisen.
4. Holzbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Lagen (1, 2, 3) vorgesehen sind und dass die Flachspanstreifen (6, 7) innerhalb einer Lage einheitlich, gegebenenfalls auch einheitlich regellos orientiert sind.
5. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspanstreifen (6, 7) in einer oder mehreren Lagen (1, 2, 3, 4, 5) jeweils lagenweise einheitlich richtungsorientiert parallelgestreut sind und bzw. oder in einer oder mehreren einzelnen Lagen jeweils eine regellose Zufallsorientiertung, insbesondere mit einer Verflechtung der Flachspanstreifen in allen Richtungen aufweisen.
6. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (1) bzw. die Mittellagen aus Grobflachspanstreifen (6) und zumindest eine außen liegende Lage (2, 3 bzw. 4, 5) aus Feinflachspanstreifen (7) aufgebaut ist.
7. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Lagen (1, 2, 3 bzw.
1, 2, 3, 4, 5) ungerade ist.
8. Holzbauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (2; 3; 4; 5) bzw. Lagen (2, 3, 4, 5) aus Feinflachspanstreifen mit Zufallsorientierung in regello- ser Streuung ausgebildet ist.
9. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagenstärken bei Lagen mit Feinflachspanstreifen größer als 2 mm, bei Grobflachspanstreifen größer als 6 mm sind und dass die Gesamtstärke des Holzbauelementes 30 bis ca. 150 mm beträgt.
10. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mineralische, biogene und bzw. oder synthetische Zuschlagstoffe, z.B. als Brandhemmer, in der Verleimung der Flachspanstreifen (6, 7) und bzw. oder zwischen den Lagen (1, 2, 3, 4, 5) vorgesehen sind.
11. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Lagen (1, 2, 3, 4, 5) und bzw. oder zwischen den Lagen (1, 2, 3, 4, 5) eine biogene oder synthetische geflecht- oder netzartige Armierung mitverleimt und mitverpresst vorgesehen ist.
12. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lage aus Holz, der Widerstandsklasse 1 bis 3 entsprechend Önorm EN 350-2, insbesondere Akazie, Robinie oder Lärche vorgesehen ist.
13. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Holzbauelementes kleiner 30 mm ist, insbesondere aus gleich breiten Feinflach- spanstreifen ma . 1 mm dick von klein und gesundastigen Schwachrundhölzern, mit mindestens einer jeweils außen liegenden gesundastigen Streifensichtfläche gebildet ist.
14. Holzbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verleimbreite des Lagenverbundes Geschosshöhe, vorzugsweise 2,8 m bei endloser Herstellbarkeit, beträgt.
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