[0001] Die Erfindung betrifft Holzbauteile aus miteinander verleimten Dünnschichtlagen,
beispielsweise aus Furnierblättern.
[0002] In der Holzbautechnik sind Schichtkörper aus miteinander verleimten Holzleisten oder
Holzplatten weit verbreitet und werden oft anstelle von Vollholzteilen eingesetzt.
Solche Holzbauteile finden zum Beispiel im Tür-, Fenster-, Wandver- und Fachwerkbau
Verwendung, wobei sie als platten-, rahmen- oder blockförmige Holzelemente eingesetzt
sind.
[0003] An Holzbauteile werden mitunter hohe Anforderungen an das sogenannte

Stehvermögen" gestellt, wobei damit unter anderem geringe Rissbildung, Verzugsfreiheit
und Formstabilität, insbesondere bei wechselnden klimatischen Bedingungen, gemeint
ist. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, werden üblicherweise Holzbauteile - sowohl
aus Voll- als auch Schichtholz - entweder durch Keilzinkung (Zapfenschlitz) oder mittels
Dübeln in den Ecken des Rahmens miteinander verbunden. Die Herstellung einer solchen
Verbindung ist aufwendig und hält nach vollständigem Austrocknen des Holzes nur bedingt;
nach der Lackierung führt sie häufig zur Ausbildung von Rissen an den Stossstellen.
[0004] Aus der EP 320 803 ist nun beispielsweise ein kostengünstig herstellbarer, quaderförmiger
Holzkörper zum Herausarbeiten von Holzbauteilen bekannt, der aus einer Vielzahl übereinandergeschichteter
und miteinander verleimter Holzfaserplatten besteht, und dessen Beanspruchbarkeit
der von Harthölzern ebenbürtig ist.
[0005] Weiters ist die Verwendung von zugeschnittenen Sperrholzleisten bekannt, die - sieht
man von den Holzeigenschaften ab - die gleichen Nachteile wie Vollholz birgt. Darüber
hinaus ist das Ausschneiden des Bauteils in einem Stück aus einer Sperrholzplatte,
insbesondere bei rahmenförmigen Bauteilen, wegen der dabei entstehenden Abfallmenge
unwirtschaftlich.
[0006] Auch bei den in der EP 225 284 zur Stabilisierung eines rahmenförmigen Holzbauteils
vorgeschlagenen, geleimten Holzlamellen, deren drei Lamellenlagen sich stufenförmig
überlappen, können an den Überlappungskanten, gegebenenfalls auch am Stoss der Rahmenseiten,
Spannungen entstehen, die zur Rissbildung führen.
[0007] Zur Kantenverstärkung können auch Furnierstreifen eingesetzt werden. Andererseits
gibt es inzwischen in vermehrtem Masse Sperrholzplatten oder ganze Blöcke von aufeinander
verleimten Furnierlagen, von denen senkrecht (oder - zur Erzielung breiterer Maserung
- schräg) zu den Lagen, von denen jedoch parallel zu der Holzmaserung dünne Furnierschichten
abgeschält werden, die dann z.B. wie Fichten- oder Tannenfurnier aussehen, aber aus
billigem Pappelholz sein können.
[0008] Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, neue Holzbauteile mit grossem Stehvermögen
bereitzustellen, die mit unterschiedlichsten Ausgangsmaterialen herstellbar, vielfältig
bearbeitbar sowie bei Bedarf einfach mit zusätzlichen Materialien kombinierbar sind.
[0009] Holzbauteile mit überraschend hoher Festigkeit werden durch die vorliegende Erfindung
nun erstmalig dadurch bereitgestellt, dass eine Vielzahl von Dünnschichtlagen übereinander
stapelweise verleimt sind, wobei zumindest jede zweite Lage als Rahmen aus streifenförmigen
Schichtblättern ausgebildet ist, und die Stossstelle zwischen benachbarten streifenförmigen
Schichtblättern einer Lage jeweils von einem Schichtblatt der anschliessenden Lage
überlappt ist. Im Rahmen der Erfindung wird unter

stapelweise" ein Paket aus mehreren (d.h. 5 oder mehr) Lagen verstanden. Die Lagen
sind dabei derart übereinander geschichtet, dass die jede Lage umlaufende Aussenkante
mit den Aussenkanten zumindest einer, bevorzugt beiden, benachbarten Lage(n) fluchtet.
[0010] Solche Holzbauteile verfügen über eine besondere Festigkeit und Steifheit, insbesondere
an ihren Ecken, die neben der Anzahl der Lagen durch das überlappende Verleimen mitbewirkt
wird, wodurch die gewünschte höchstmögliche Festigkeit erreicht wird.
[0011] Die Holzbauteile verfügen somit über ein ausgezeichnetes

Stehvermögen", das mit der Anzahl an Lagen zunimmt und Rissbildungen vollständig vermeidet.
Durch die vielfache Verleimung nach der Erfindung ist nämlich eine wesentlich höhere
Festigkeit erzielbar als jene die selbst hochqualitativen Hölzern, wie Massiv- oder
Tropenhölzern, innewohnt oder von verleimten Holzleisten bekannt ist.
[0012] Aufgrund der erreichbaren Festigkeiten sind erfindungsgemässe Bauteile auch als Rahmen,
beispielsweise für Türen und Fenster, ausführbar, wobei diese dann ausschliesslich
aus rahmenförmigen Lagen bestehen, die übereinander kreuzweise verleimt sind.
[0013] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist unter anderem, dass aus billigen, minderwertigen,
für den Holzbau ungeeigneten Ausgangsmaterialen, hochwertige und im Vergleich zu Vollholz
stabilere Bauelemente hergestellt werden können, die ausserdem mit dem gewünschten
optischen Erscheinungsbild und den Anforderungen entsprechenden physikalischen Eigenschaften
ausgestattet werden können. Insbesondere können die in der normalen Möbelindustrie
nicht verwendbaren und daher billigen, schmalen (manchmal Abfall-)Furnierstreifen
für die Herstellung sowohl rahmenförmiger als auch vollflächiger Lagen Verwendung
finden, wobei die bei Vollholz üblichen Bearbeitungsmethoden wie beispielsweise Imprägnieren,
Färben oder Beizen, durchführbar sind.
[0014] Überdies lässt der schichtige Aufbau des Holzbauteils und die freibleibenden Räume
im Inneren der rahmenförmigen Lagen die Integration vielfältigster Materialien, wie
andere Holzarten, Kunststoffe, Metalle, Kork, etc., in den Holzbauteil zu.
[0015] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
[0016] Neben Furnierschichten sämtlicher Holzarten sind Dünnschichten auch anderer Materialien,
wie beispielsweise Press- oder Sperrholz, Karton, Pappe, Papier, Kork, Metalle oder
Kunststoffe, insbesondere Hartkunststofffolien, zur Verwendung in erfindungsgemässen
Holzbauteilen geeignet. Dabei sind diese verschiedensten Materialien innerhalb eines
Holzbauteils kombinierbar. Beispielsweise können innen und aussen unterschiedliche
Dünnschichtmaterialien verwendet werden. So setzt man bevorzugt bei den der Witterung
oder aggressiven Umweltbedingungen ausgesetzten Lagen des Holzbauteils entsprechend,
gegebenenfalls auch chemisch, widerstandsfähige oder zusätzlich behandelte, beispielsweise
imprägnierte Schichtmaterialien ein. Für die raumseitig liegenden Lagen werden gegebenenfalls
optisch ansprechende, gegebenenfalls unterschiedlich gemaserte Schichtmaterialien
resp. Furniere, auch intarsienartig aneinander gelegt, eingesetzt. Die im Kern des
Holzbauteils liegenden Lagen hingegen können aus billigeren bzw. minderwertigeren
Materialien gefertigt werden.
[0017] Darüber hinaus können sich die Schichtblätter innerhalb einer Lage und/oder in verschiedenen
Lagen unterscheiden hinsichtlich der Streifenbreite, der Schichtblattdicke und der
Struktur, beispielsweise Maserung.
[0018] Bei flächigen, plattenförmigen Holzbauteilen, gemäss der Erfindung, kann in rahmenförmigen
Lagen der Rahmen mit darin eingebetetten Lagen eines Materials verschieden gegenüber
dem Material des Rahmens ausgefüllt sein. Zur Füllung eignen sich abhängig vom Zweck
des Holzbauteils, insbesondere: wärmedämmende, schalldämpfende, schusssichere sowie
feuer- bzw. wasserhemmende Materialien bekannter Art. Beispielsweise gewähren gewisse
Hölzer, wie Eiche, ausreichende Feuerhemmwirkung für gängige Anforderungen. Die rahmenfüllenden
Materialien können mit den rahmenförmigen Lagen und/oder deren benachbarten Lagen
fest verbunden, insbesondere verleimt, oder lediglich lose in den Rahmen eingelegt
sein. Eine lose Verbindung ist von Vorteil, wenn ein - in gewissen Bereichen - freies
Dehnen und Schwingen des eingebetteten Materials innerhalb des Holzbauteils erwünscht
ist. Besonders bei schalldämpfenden bzw. wärmedämmenden Schichtlagen setzt die lose
Verbindung zwischen Holzbauteil und eingebettetem Material die Schall- bzw. Wärmeleitfähigkeit
wegen der fehlenden starren Verbindung zusätzlich herab. Erfindungsgemäss können sowohl
in jede rahmenförmige Lage, als auch nur in eine oder bestimmte ausgewählte rahmenförmige
Lagen, beispielsweise jede zweite, dritte, etc., den Rahmen ausfüllende Materialien
eingebettet werden. Die eventuell dazwischen entstehenden, freibleibenden Hohlräume
verringern nicht nur das spezifische Gewicht des Holzbauteils, sondern bewirken auch
durch den darin verbleibenden Luftpolster eine zusätzliche Isolationswirkung.
[0019] Selbstverständlich kann sich in erfindungsgemässen Holzbauteilen zumindest eine der
aussen am Holzbauteil zu liegen kommenden, abschliessenden Lagen im Material von den
Lagen im Kern des Holzbauteils unterscheiden. Beispielsweise kann die äusserste Lage
aus Kunststoff, Aluminium oder Sperrholz und die Lagen im Kern des Holzbauteils aus
Furnierholz gefertigt sein.
[0020] Die einzelnen Schichtblätter bzw. streifenförmige Blätter sind zumindest innerhalb
einer Lage von einheitlicher Dicke. Die einzelnen Lagen können, beispielsweise, in
an sich bekannten Dimensionen, insbesondere, von etwa 1, 1.4, 2, 2.5, 3 mm bis zu
6 mm dicken Schichten angewendet werden, je nach dem gewünschten optischen und dem
gewünschten Festigkeitseffekt. Somit kann ein Holzbauteil mit einer Dicke von 60 mm
aus mehr als 50 Lagen bestehen. Obzwar grundsätzlich möglich, ist im Holzbauteil der
Erfindung die Verwendung von Furnieren mit einer Dicke von 8 mm oder mehr nicht bevorzugt.
Je dünner die Lagen, desto stabiler und rissfester der Verbund.
[0021] Es sind weiters erfindungsgemässe Holzbauteile mit unterschiedlich dicken Lagen möglich,
insbesondere bei der Verwendung von Abfällen der Holzverarbeitung als Schichtblätter.
Die Faserrichtung der Schichtblätter kann im geleimten Block einheitlich verlaufen
oder zwischen den Lagen alternieren; entweder von Lage zu Lage, oder zwischen Paketen
mehrerer gleichlaufender Lagen.
[0022] Die Herstellung der erfindungsgemässen Holzbauteile kann in herkömmlicher Weise ohne
grosse Umstände auf Holzverarbeitungsanlagen automatisiert werden.
[0023] Da man durch die beschriebene neuartige Form der Verbindung hohe Festigkeiten erzielt,
ist sie darüber hinaus für die Herstellung von Sperrholzplatten, oder Balken und Leisten,
beispielsweise im Fachwerkholzbau, einsetzbar. Beispielsweise kann man einzelne Lagen
aus parallel angeordneten, streifenförmigen Schichtblättern kreuzweise miteinander
zu einem Block verleimen, wobei der jeweils stumpfe Stoss zweier Schichtstreifen in
einer Lage von wenigstens einem Schichtstreifen der nächsten Lage überdeckt wird.
[0024] Hingegen ist es gemäss der Erfindung bevorzugt, dass rahmenförmige Lagen wechselnd
auf vollflächig ausgeführte, den Querschnitt des Holzbauteils abdeckende, insbesondere
aus Holzfurnier gefertigten, Lagen folgen. Ein Lagenwechsel kann beispielsweise sowohl
nach jeder Lage erfolgen, so dass jede Lage jeweils der übernächsten Lage gleicht,
oder nach einer Serie von rahmenförmigen Lagen kann jeweils eine vollflächige Lage
dazwischengeschoben sein. Durch die Variation der Anzahl vollflächiger Lagen ist das
spezifische Gewicht des Holzbauteils ohne Verlust an Festigkeit individuell einstellbar.
[0025] Zu den Ausführungsformen erfindungsgemässer Holzbauteile zählen beispielsweise Türen.
Diese können neben Holzfurnier aus Kunststoff-, Aluminium- oder Sperrholzdecklagen,
und einem Kern aus Holzfurnierlagen bestehen. In bestimmten Ausführungsformen wechselt
im Kern jeweils eine rahmenförmige Furnierlage mit einer vollflächigen Furnierlage
ab. Das zusätzliche Einbetten von den den Rahmen füllenden Korkschichten in eine oder
mehrere rahmenförmige Lagen, stattet solche Türen mit zusätzlichen Isolier- und Schallschutzeigenschaften
aus, weshalb die Kerne solcher Holzbauteile selbstverständlich auch als Wandbauelemente
geeignet sind. Selbstverständlich sind anstelle von Kork auch andere bekannte schalldämpfende
Materialien, beispielsweise sogenannte Schwerfolien, einsetzbar. Türen oder Wandelemente
aus erfindungsgemässen Holzbauteilen können weiters durch einfache Massnahmen schusssicher
verstärkt werden. Beispielsweise reicht das Einlegen einer ca. 5 mm dicken Stahlplatte
in eine der rahmenförmigen Lagen oder zwischen zwei Lagen bereits aus, um Projektile
kleinkalibriger Waffen abzuwehren. Selbstverständlich sind auch bei Türen sämtliche,
wie bereits angeführte, Materialkombinationen innerhalb und zwischen Lagen möglich,
wodurch speziellen Anforderungen an die Türeigenschaften, wie beispielsweise bei Brandschutz-
oder Sicherheitstüren, einfach nachgekommen werden kann.
[0026] Aus erfindungsgemässen Holzbauteilen hergestellte Türen können bei einem üblichen
Türstand von ca. 60 mm aus beispielsweise 10 bis 30 Schichtlagen zusammen gesetzt
sein.
[0027] Der erfindungsgemässe Holzbauteil ist keineswegs auf rechtwinklige zueinander verlaufende
Seitenflächen für quadratische oder rechteckige Holzelemte beschränkt. Die Eckverbindungen
der rahmenförmigen Lagen eignen sich nämlich zur Ausbildung eines jeglichen spitzen
oder stumpfen Winkels zwischen den schräg zueinander verlaufenden geleimten Rahmenleisten.
Demzufolge können nach dieser Erfindung Holzbauteile mit beliebig vielen Ecken hergestellt
werden.
[0028] Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften erfindungsgemässer Bauteile
können diese auch vollständig durch das Fehlen von vollflächigen Lagen als Rahmen
geformt sein und, beispielsweise, als Tür- oder Fensterrahmen Verwendung finden.
[0029] Vorzugsweise werden dann die streifenförmigen Schichtblätter der rahmenförmigen Lagen
bereits in der Rahmenbreite des zu fertigenden Rahmens bereitgestellt. Nach dieser
Erfindung sind auch stufenförmige Rahmenelemente herstellbar. Es können beispielsweise,
wie in Figur 3 dargestellt, unterschiedlich breite Schichtblätter erfindungsgemäss
miteinander verleimt und mit einem - gegebenenfalls geteilten - Stempel stufenförmig
gepresst werden. Alternativ dazu kann man die Stufen aus dem geleimten Block fräsen
oder mit Spanwerkzeug abschälen.
[0030] Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft
näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 die Eckverbindung eines erfindungsgemässen Holzbauteils als Rahmen ausgebildet
in Schrägsicht,
Figur 2 eine Seitenansicht der Eckverbindung eines rahmenförmigen Holzbauteils über
die gesamte Rahmendicke,
Figur 3 einen Querschnitt durch einen als stufenförmigen Rahmen ausgebildeten Holzbauteil
und geteiltem Presstempel und
Figur 4 die Draufsicht auf zwei beliebige Lagen eines erfindungsgemässen vollflächigen
Holzbauteils.
[0031] Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines als Rahmen ausgebildeten Holzbauteils,
besteht aus 30 Lagen streifenförmiger Schichtblätter, die miteinander kreuzweise verleimt
sind. In jeder Lage liegen die benachbarten Schichtblätter quer zueinander, wobei
- hier anhand der obersten 2 Lagen 1 und 2 beschrieben - in Lage 1 ein Schichtblatt
1a mit seiner Stirnkante an der innen liegenden Kante 1b' des benachbarten Schichtblatts
1b so anliegt, dass dessen Stirnkante 1b'' mit der Aussenkante 1a' des Schichtblatts
1a fluchtet. Da alle Lagen, und daher auch die Lagen 1 und 2, kreuzweise miteinander
verleimt sind, fluchtet in der unmittelbar nächsten Lage die Stirnkante 2a'' des unterhalb
von Blatt 1a liegenden Schichtblatts 2a mit der Aussenkante 2b' des unterhalb von
Schichtblatt 1b liegenden Schichtblatts 2b. Schichtblatt 1b überdeckt aufgrund der
kreuzweisen Verleimung die Stossstelle zwischen 2b und 2a.
[0032] Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht einer Eckverbindung eines rahmenförmigen Holzbauteils
über die gesamte Rahmendicke die Vielzahl an miteinander verleimten Lagen von Schichtblättern.
Wiederum fluchtet - beispielsweise anhand der Lagen 3 und 4 beschrieben - in Lage
3 die Stirnkante 3a'' mit der Aussenkante 3b' des benachbarten Schichtblattes. Durch
die kreuzweise Verleimung werden in der nächsten Lage 4 die Stosstellen 5 und 5' zwischen
den Blättern der anschliessenden Lagen vom Schichtblatt 4a überdeckt.
[0033] Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch einen als stufenförmigen Rahmen 6 ausgebildeten
Holzbauteil, der aus, stapelweise, verschieden breiten Schichtstreifen mit einem geteilten
Stempel 7, 7', 7'' gepresst wurde. Risse werden durch die Schichtverleimung vollständig
unterbunden.
[0034] Figur 4 zeigt im Querschnitt zwei beliebig gewählte Lagen einer vollflächigen Ausführung
des erfindungsgemässen Holzbauteils, in der jeweils zwischen zwei rahmenförmigen Furnierlagen
eine vollflächige Furnierlage vorgesehen ist. Der Rahmen der Lage 8 ist aus streifenförmigen
Schichtblättern 8a, 8b, 8c zusammengesetzt, die wie anhand der Figur 1 beschrieben,
so aneinander stumpf zu liegen kommen, dass die Aussenkanten der Schichtblätter in
einer gemeinsamen, aussen liegenden Rahmenkante fluchten. An die Lage 8 schliesst
eine vollflächige Furnierlage 10 an, die - in Figur 4 nicht dargestellt - aus mehreren,
gegebenenfalls unterschiedlich breiten, Furnierstreifen zusammen gesetzt sein kann.
Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform in den Rahmen 8a, 8b, 8c der Lage 8 eine
Schicht 9, beispielsweise aus Kork, Schwerfolie, Kunststoff, Metall, etc., eingebettet.
1. Holzbauteil aus vielzähligen, übereinander stapelweise verleimten Dünnschichtlagen
(1, 2, 3, 4, 5, 8,10), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jede zweite Lage (1,
2, 3, 4, 8) als Rahmen aus streifenförmigen Schichtblättern (1a, 1b, 4a, 8a, 8b, 8c)
ausgebildet ist, wobei die Stossstelle zwischen benachbarten streifenförmigen Schichtblättern
(1a, 1b, 8a, 8b) jeweils von einem Schichtblatt der anschliessenden Lage (2, 10) überlappt
ist, und die umlaufende Aussenkante jeder Lage mit den Aussenkanten zumindest einer
benachbarten Lage fluchtet.
2. Holzbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest fünf Lagen, bevorzugt
aus Holzfurnier gefertigt, übereinander stapelweise verleimt sind.
3. Holzbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich Schichtblätter innerhalb einer Lage und/oder in verschiedenen Lagen zumindest
in einem der folgenden Merkmale unterscheiden: Streifenbreite; Blattdicke; Struktur,
beispielsweise Maserung; Färbung; Behandlung, beispielsweise Beizung oder Imprägnierung;
Material, beispielsweise unterschiedliches Holzfurnier, Pressholz, Papier, Pappe,
Kork, Sperrholz, Metall, Kunststoff.
4. Holzbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der aussen
am Holzbauteil zu liegen kommenden, abschliessenden Lagen sich von den Lagen im Kern
des Holzbauteils unterscheidet, beispielsweise schützend gegenüber Witterung behandelt,
als Sperrholz ausgeführt oder aus einem Metall, z.B. Aluminium, bzw. Kunststoff gefertigt
sind.
5. Holzbauteil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest
eine Lage nicht aus Holzfurnier ist.
6. Holzbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Rahmen ausgebildete Lagen (8) und vollflächige, den Querschnitt des Holzbauteils
abdeckende Lagen (10), gegebenenfalls aus dem selben Material, vorgesehen sind.
7. Holzbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
innerhalb zumindest einer rahmenförmigen Lage (8) ein vom Rahmen verschiedener Werkstoff
(9) eingebettet ist, beispielsweise Kork, Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium,
Kunststoffe, insbesondere Schwerfolien oder einer vom Rahmen verschiedenen Holzart.
8. Holzbauteil nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an eine
rahmenförmige Lage jeweils eine vollflächige Lage anschliesst.
9. Holzbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er ausschliesslich
aus vielzähligen, übereinander kreuzweise verleimten, rahmenförmigen Dünnschichtlagen
(1, 2, 3, 4) besteht, und eine Lage (1, 2, 3, 4) jeweils so ausgebildet ist, dass
die quer oder schräg zueinander verlaufenden, benachbarten Schichtblätter (1a, 1b,
2a, 2b) stumpf aneinander stossen, wobei eine freiliegende Stirnkante (1b'') des einen
Blattes (1b) mit der Aussenkante (1a') des quer oder schräg dazu anliegenden Blattes
(1a) fluchtet.
10. Tür aus einem Holzbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus Furnier-, Aluminium-, Kunststoff- oder Sperrholzdecklagen und einem Kern
aus Dünnschichtlagen, bevorzugt aus Holzfurnier, besteht und in einer oder mehreren
rahmenförmigen Lagen und/oder als zusätzliche Lage zwischen zwei Dünnschichtlagen
zumindest ein von den Dünnschichtlagen verschiedenes Material eingebettet ist, beispielsweise
eine andere Holzart, insbesondere aus Massivholz; Kork; Kunststoff, insbesondere Schwerfolie;
Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl; Papier; Pappe.