Die Erfindung betrifft einen Holzbaustein, einen Bausatz zur Herstellung des erfindungsgemäßen Holzbausteins sowie ein Wandelement aus Holzbausteinen und ist anwendbar im Bauwesen sowohl bei der individuellen als auch bei der industriellen Errichtung von umweltfreundlichen Bauwerken.
Bauwerke aus Holz als primärem Baustoff sind seit langer Zeit bekannt. Bekannt sind ebenfalls Holzbausteine, welche zusammengesetzt Mauern und Wände realisieren.
So beschreibt die
Aus der
Ein Holzbaustein nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 wird in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Holzbaustein zu schaffen, welcher einfach und preiswert herstellbar ist, effektiv verarbeitet werden kann und hohe ökologische Anforderungen erfüllt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen Bausatz zur Herstellung des erfindungsgemäßen Holzbausteins bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt gelöst durch einen Holzbaustein nach Anspruch 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Solche erfindungsgemäßen Holzbausteine werden zur Realisierung von Wänden eingesetzt. Derartige Holzbausteine umfassen Holzbauelemente, bei welchen es sich um Außenwandelemente und Innenwandelemente sowie weitere Holzbauelemente handeln kann.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in dem einfachen konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Holzbausteins, indem zwei Außenwandelemente mindestens ein Innenwandelement umschließen, wobei das an den Außenwandelementen anliegende Innenwandelement und gegebenenfalls weitere Innenwandelemente gegenüber den Außenwandelementen in vertikaler und horizontaler Richtung versetzt angeordnet sind derart, dass sich gegenüberliegend Nuten und Federn ergeben. Im Sinne der Erfindung können somit auch mehrere Innenwandelemente vorhanden sein und zwischen den Außenwandelementen angeordnet sein. Es soll verstanden werden, dass sofern im Folgenden von nur einem Innenwandelement die Rede ist, dies als mindestens ein Innenwandelement zu verstehen ist und somit auch mehrere Innenwandelemente vorhanden sein können.
Zur Realisierung von Wänden werden dabei mehrere Holzbausteine aufrechtstehend miteinander gekoppelt. Es soll verstanden werden, dass in Bezug auf diese aufrechtstehende Position das jeweilige Innenwandelement gegenüber den Außenwandelementen derart versetzt angeordnet ist, dass der Versatz in horizontaler und vertikaler Richtung verläuft. Erfindungsgemäß ermöglicht dieser Versatz in einer Wand, realisiert durch aufrechtstehende Holzbausteine, dass sich bei jedem Holzbaustein gegenüberliegend jeweils mindestens eine Nut und eine Feder in vertikaler und horizontaler Richtung ergibt. Es soll verstanden werden, dass bei einem Holzbaustein, welcher sich beispielsweise in einer Transportlage befindet, der Versatz selbstverständlich auch in anderen Richtungen bzw. Ebenen liegen kann.
Die Erfinder erkannten dabei vorteilhaft, dass durch den Versatz in horizontaler und vertikaler Richtung bei der Realisierung von Wänden mittels erfindungsgemäßer Holzbausteine sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung Montage-Schnittstellen bereitgestellt werden, über welche der jeweilige Holzbaustein mit in horizontaler und vertikaler Richtung benachbarten Holzbausteinen gekoppelt werden kann. Somit ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Stecksystem aus derartigen Holzbausteinen, welches zur Realisierung von Wänden eingesetzt werden kann.
Im Sinne der Erfindung ist unter dem Umschließen des Innenwandelements durch die zwei Außenwandelemente ein flächiger Kontakt zwischen der zu dem Innenelement gewandten Seitenfläche des jeweiligen Außenwandelements und einer korrespondierenden und zu dem jeweiligen Außenwandelement gewandten Seitenfläche des Innenelements zu verstehen.
Weiter bevorzugt ergeben sich jeweils paarweise mindestens eine erste Nut und eine korrespondierende erste Feder in vertikaler Richtung und ferner mindestens eine zweite Nut und eine korrespondierende zweite Feder in horizontaler Richtung. Somit sind die Holzbausteine gleichförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Nut und eine korrespondierende Feder sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung auf. Die Holzbausteine können somit in einfacher Weise mit baugleichen Holzbausteinen in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung zur Realisierung von Wänden gekoppelt werden.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Innenwandelement ein erstes Innenwandelement, wobei der Holzbaustein zwei erste Innenwandelemente und ferner mindestens ein zweites Innenwandelement aufweist, und die ersten Innenwandelemente gegenüber den Außenwandelementen und dem zweiten Innenwandelement versetzt angeordnet sind, derart, dass in einer Wand die ersten Innenwandelemente gegenüber den Außenwandelementen und dem zweiten Innenwandelement in vertikaler und horizontaler Richtung versetzt angeordnet sind, sodass sich gegenüberliegend zwei Nuten und zwei Federn ergeben. Somit wird die Lastverteilung durch zwei Nuten und zwei Federn, welche jeweils mit korrespondierenden Nuten und Federn benachbarter Holzbausteine in Eingriff bringbar sind, verbessert. Weiterhin kann somit die Wanddicke, welche durch die Tiefe der zwei Außenwandelemente, der zwei ersten Innenwandelemente und des zweiten Innenwandelements bestimmt wird, vergrößert werden. Eine höhere Wanddicke ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bessere Isolierung und eine höhere Tragkraft von Wänden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die zwei Außenelemente und das mindestens eine Innenwandelement, insbesondere die ersten Innenwandelemente und das mindestens eine zweite Innenwandelement, als rechteckige Platten mit einer Querseite und einer Längsseite ausgebildet, wobei die Länge der Querseite und der Längsseite der zwei Außenwandelemente bevorzugt der Länge der Querseite und der Längsseite des Innenwandelements, insbesondere der ersten Innenwandelemente und des mindestens einen zweiten Innenwandelements, entsprechen. Durch die Ausbildung der Innenwandelemente und der Außenwandelemente als rechteckige Platten können in einfacher Weise durch einen Versatz der Innenwandelemente relativ zu den Außenwandelementen Nuten und Federn bereitgestellt werden, durch die gleichförmige Ausbildung der Längs- und Querseiten der besagten Innenwandelemente und Außenwandelemente. In anderen Worten kann durch einen Versatz von in ihren Abmaßen identischen Platten, umfassend ein oder mehrere erste und vorzugsweise zweite Innenwandelemente sowie zwei Außenwandelemente, und deren Kopplung miteinander, ein Holzbaustein mit jeweils paarweise an dessen Stirnseiten und Längsseiten gegenüberliegend ausgebildeten Federn du Nuten bereitgestellt werden. Dieser Holzbaustein kann dann an dessen Längsseiten und Stirnseiten mit jeweils einem weiteren Holzbaustein gekoppelt werden. Eine exakte Ausrichtung der Holzbausteine in vertikaler Richtung bzw. in horizontaler Richtung innerhalt der Wand ist dabei nicht notwendig. Die Holzbausteine können somit ähnlich wie andere Steine, beispielsweise Backsteine, zum Hausbau reihenweise angeordnet werden, wobei die Steine in der jeweiligen Reihe seitlich versetzt gegenüber den Steinen benachbarter Reihen angeordnet sind.
Die Federn und die Nuten erstrecken sich dabei bevorzugt vollständig entlang der jeweiligen Querseite bzw. Längsseite des Holzbausteins. Die Länge, also die Längserstreckung, der Federn wird dabei durch die Länge der ersten Querseiten bzw. Längsseiten des Innenwandelements bzw. des ersten Innenwandelements definiert. Die Länge, also die Längserstreckung, der Nuten wird entsprechend durch die Länge der jeweils gegenüberliegenden zweiten Querseiten bzw. Längsseiten des Innenwandelements bzw. des ersten Innenwandelements definiert.
Das mindestens eine Innenwandelement und/oder die zwei Außenwandelemente umfassen bevorzugt Vollholz und/oder einen Holzwerkstoff. Wird Holz als Baustoff oder Werkstoff eingesetzt, so wird zwischen dem sogenannten Vollholz und Holzwerkstoffen unterschieden. Bei Vollhölzern handelt es sich beispielsweise um Bretter oder Balken, die mittels des Fertigungsverfahrens Trennen aus Baumstämmen herausgearbeitet werden. Holzwerkstoffe hingegen sind Verbundstoffe, bei denen aufbereitete Holzprodukte wie z. B. Holzwolle oder Späne mit oder ohne Klebstoff oder mit mineralischen Bindemitteln verbunden werden. Holzwerkstoffe kommen vermehrt als Baustoffe oder Dämmstoffe zur Anwendung.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Innenwandelement und/oder die zwei Außenwandelemente aus Vollholz ausgebildet. Weiter bevorzugt ist die Faserrichtung des Holzes von zumindest einem Innenwandelement und/oder Außenwandelement in Längsrichtung orientiert. Weiter bevorzugt ist die Faserrichtung des Holzes von zumindest einem Innenwandelement und/oder Außenwandelement in einem Versatzwinkel von maximal 90° zur Längsrichtung orientiert und insbesondere diagonal zur Längsrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt weist der Holzbaustein mindestens ein Innenwandelement mit einer ersten Faserrichtung des Holzes auf und ferner mindestens ein Innenwandelement und/oder Außenwandelement mit einer von der ersten Faserrichtung des Holzes verschiedenen zweiten Faserrichtung des Holzes. Da es sich bei Holz um einen Werkstoff mit hoher Anisotropie handelt, d. h. die mechanischen Eigenschaften richtungsabhängig sind, bestimmt die Orientierung der Holzfasern in den fertigen Holzprodukten deren mechanische Eigenschaften. So weist Holz beispielsweise eine hohe Zugfestigkeit in Faserrichtung auf, wohingegen die Zugfestigkeit quer zur Faser nur etwa 10 Prozent davon beträgt. Aus diesem Grund werden Holzprodukte zumeist derart gefertigt, dass die Faserrichtung des Holzes in Richtung der maximalen Belastung im späteren Bauteil liegt. Somit werden die Anisotropen Eigenschaften des Vollholzes durch die variierende Ausrichtung der Holzfasern ausgeglichen und ein Holzbaustein mit verbesserten Festigkeitseigenschaften in verschiedenen Raumrichtungen bereitgestellt.
Vorzugsweise umfasst der Holzwerkstoff Leimholz und/oder Brettschichtholz und/oder Schichtholz und/oder Span und/oder OSB und/oder Recyclingholz und/oder eine Holzfaserplatte. Somit können kostengünstige Holzwerkstoffe eingesetzt und deren thermische und mechanische Eigenschaften in geeigneter Weise kombiniert werden.
Es ist ebenso bevorzugt, dass die zwei Außenwandelemente und das Innenwandelement oder eine Mehrzahl von Innenwandelementen als im Wesentlichen rechteckige Platten ausgebildet sind, wobei insbesondere Ausnehmungen an den jeweiligen Federn und zu den Ausnehmungen korrespondierende Vorsprünge an den Nuten bereitgestellt sind, wobei die Vorsprünge mit den Ausnehmungen in Eingriff bringbar sind. Die Längsseiten bzw. Querseiten der entsprechenden Innenwandelemente und Außenwandelemente sind somit nach Art von Zinnen einer Befestigungsanlage bzw. Mauer geformt.
Vorzugsweise ist die Tiefe der zweiten Außenwandelemente und des Innenwandelements, insbesondere des einen oder der Mehrzahl erster Innenwandelemente und/oder zweiter Innenwandelemente, verschieden. Somit kann durch variierende Tiefen der jeweiligen Innenwandelemente und Außenwandelemente und damit auch durch die verschiedenen Tiefen der daraus gebildeten Nuten und Federn eine wiederholgenaue Orientierung bzw. Ausrichtung der jeweiligen Holzbausteine in einer Wand gewährleistet werden. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass eines der Außenwandelemente an der Außenseite der Wand positioniert wird und das jeweils andere Außenwandelement an der Innenseite der Wand positioniert wird, und zwar für sämtliche der in der Wand verbauten Holzbausteine. Somit können beispielsweise speziell behandelte Außenwandelemente in zuverlässiger Weise an der Außenwand der jeweiligen Wand positioniert werden.
Ein zusätzlicher Vorteil der einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein effektiver Materialeinsatz für die Herstellung des Holzbausteins, indem Innenwandelemente segmentiert in Segmenten ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, auch kürzere Hölzer zu verarbeiten.
Erfindungsgemäss sind die Außenwandelemente und/oder das Innenwandelement, insbesondere das eine bzw. die Mehrzahl erster Innenwandelemente und/oder zweiter Innenwandelemente, segmentiert in Segmenten ausgebildet. Weiter erstreckt sich der Holzbaustein in einer Längsrichtung, wobei die Segmente in Längsrichtung benachbart angrenzend aneinander angeordnet sind. Somit können insbesondere auch kürzere Segmente verwendet werden, welche in ihrer Gesamtheit die Längserstreckung des Holzbausteins bilden.
Die einzelnen Segmente sind in einer Wand im montierten Zustand des Holzbausteins vorzugsweise senkrecht stehend angeordnet, können jedoch auch geneigt beziehungsweise diagonal positioniert angeordnet werden.
Weiter bevorzugt sind die Segmente gleichförmig als rechteckige Platten oder als rautenförmige Platten ausgebildet. Somit sind die Segmente in einer Wand entweder senkrecht stehend angeordnet, bei der Ausbildung als rechteckige Platten, oder sie sind geneigt gegenüber der Vertikalen angeordnet, bei einer Ausbildung als rautenförmige Platten.
Insbesondere sind die Außenwandelemente mit dem einen bzw. den mehreren Innenwandelementen, vorzugsweise den ersten Innenwandelementen und dem einen bzw. den mehreren zweiten Innenwandelementen verbunden durch Schrauben und/oder Nägel und/oder Holzdübel und/oder Klebstoffe und/oder Holzstifte und/oder Holzschweißverfahren. Bevorzugt umfassen die Schrauben und/oder Nägel einen Holzwerkstoff, insbesondere Kunstharzpressholz. Durch Verpressen von Holzfurnieren unter hohem Druck und Temperatur sowie Zugabe von Polymerharz können somit die Festigkeitseigenschaften der Nägel verbessert werden.
Besonders bevorzugt sind die Schrauben und/oder Nägel aus Holz ausgebildet. Weiter bevorzugt sind die Außenwandelemente und die Innenwandelemente aus einem biologisch abbaubaren Werkstoff, insbesondere Holz, ausgebildet, sodass der Holzbaustein vollständig biologisch abbaubar ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Holzbausteins ist ein sicherer Zusammenhalt der einzelnen Bestandteile, indem die Außenwandelemente mit den Innenwandelementen durch zumindest eines dieser Verbindungsmittel verbunden sind.
Vorzugsweise ist das eine bzw. die Mehrzahl von Innenwandelementen gegenüber den Außenwandelementen in einer Wand in einem horizontalen Versatz und in einem vertikalen Versatz versetzt angeordnet, wobei der horizontale Versatz und der vertikale Versatz verschieden sind. Somit kann unter Berücksichtigung der in der Wand auftretenden Lasten bedarfsgerecht durch den entsprechenden horizontalen und vertikalen Versatz - in Bezug auf die in einer Wand senkrechte Anordnung des jeweiligen Holzbausteins - die Länge der Nuten und Federn eingestellt werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die erfindungsgemäßen Holzbausteine eine hohe Qualität aufweisen, da sie aus massivem kammergetrocknetem Holz gefertigt sind. Eine hohe Witterungsbeständigkeit wird dadurch erreicht, dass die Außenwandelemente eine nach Außen abfallende Schräge aufweisen. Insbesondere sind die Außenwandelemente und das eine Innenwandelement, vorzugsweise das eine bzw. die Mehrzahl erster Innenwandelemente und zweiter Innenwandelemente, aus massivem kammergetrocknetem Holz gefertigt.
Erfindungsgemäss werden an mindestens drei Seiten des Holzbausteins Montage-Schnittstellen in Form von Federn und Nuten bereitgestellt. Die Federn sind dazu eingerichtet, in die Nuten benachbarter erfindungsgemäßer Holzbausteine einzugreifen. In einer Wand können die Holzbausteine so in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung mittels der Nuten und der Federn miteinander gekoppelt bzw. miteinander in Eingriff gebracht werden, um eine Wand zu realisieren. Als Querseite wird vorliegend die kürzere Seite der jeweils plattenförmigen Innenwand- bzw. Außenwandelemente verstanden und als Längsseite die jeweils längere Seite der plattenförmigen Innenwand- bzw. Außenwandelemente. Die dritte Seite wird durch eine Tiefe bereitgestellt, wobei die Tiefe der jeweiligen Innenwandelemente und Außenwandelemente identisch oder auch verschieden sein kann.
Die Federn und die Nuten erstrecken sich dabei bevorzugt vollständig entlang der jeweiligen Querseite bzw. Längsseite des Holzbausteins. Die Länge, also die Längserstreckung, der Federn wird dabei durch die Länge der ersten Querseiten bzw. Längsseiten des Innenwandelements bzw. des ersten Innenwandelements definiert. Die Länge, also die Längserstreckung, der Nuten wird entsprechend durch die Länge der jeweils gegenüberliegenden zweiten Querseiten bzw. Längsseiten des Innenwandelements bzw. des ersten Innenwandelements definiert.
Vorzugsweise ist die Querseite der Außenwandelemente als eine gegenüber der Querseite des Innenwandelements nach außen abfallende Schräge ausgebildet. Somit kann zwischen zwei benachbarten Holzbausteinen eindringendes Wasser, beispielsweise Regen- oder Kondenswasser, über die schräg ausgebildete Querseite der jeweiligen Außenwandelemente abgeführt werden, da diese Schräge nach außen abfallend ist, also einen Neigungswinkel gegenüber der Horizontalen von 0° > α > -90°. Die Witterungsbeständigkeit der Holzbausteine wird somit erhöht.
Weiter bevorzugt ist das Innenwandelement ein erstes Innenwandelement und der Holzbaustein weist ferner mindestens ein zweites Innenwandelement auf, wobei das zweite Innenwandelement einen Dämmstoff aufweist und insbesondere vollständig aus einem Dämmstoff hergestellt ist. Bei einem solchen Dämmstoff kann es sich beispielsweise um eine Holzfaserplatte handeln.
Vorzugsweise ist an zumindest einem Außenwandelement ferner eine Putzträgerplatte oder eine Dämmplatte oder eine Holzvertäfelung und/oder eine Wandverkleidung befestigt.
Vorzugsweise weist der Holzbaustein eine Mehrzahl von ersten Innenwandelementen auf, welche jeweils eine oder mehrere Federn und eine oder mehrere Nuten ausbilden. Bevorzugt ist zumindest eine der Federn eine längsseitige Feder, wobei eine der Nuten der längsseitigen Feder gegenüberliegt. Bevorzugt ist ferner zumindest eine der Federn eine querseitige Feder, wobei eine der Nuten der querseitigen Feder gegenüberliegt.
Weiter bevorzugt weisen die längsseitigen Federn eine erste Tiefe, definiert durch einen ersten, insbesondere horizontalen Versatz auf und die querseitigen Federn eine zweite Tiefe, definiert durch einen zweiten, insbesondere horizontalen Versatz auf. Die zweite Tiefe ist vorzugsweise größer ist als die erste Tiefe. Somit kann lastgerecht eine zuverlässige Krafteinleitung erfolgen und die Stabilität der Wand erhöht werden. Durch Nuten bzw. Federn mit verschiedenen Tiefen kann die Anordnung mehrerer Holzbausteine relativ zueinander sichergestellt werden, da nicht beliebige Nuten und Federn miteinander kombiniert werden können.
Vorzugsweise weist eine Längsseite oder eine Querseite des Innenwandelements ein Funktionselement auf, insbesondere einen Fensterrahmenabschnitt, einen Türrahmenabschnitt oder eine Dichtung. Durch ein solches Funktionselement können beispielsweise Türen oder Fenster auf einfache Weise in eine Wand integriert werden, welche mittels der erfindungsgemäßen Holzbausteine realisiert wird. Bevorzugt ist das Funktionselement zur Aufnahme derartiger Türen, Fenster oder auch Dachkonstruktionen ausgebildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Holzbaustein ferner einen stirnseitigen Eckanschluss, welcher durch eine Anzahl zweiter Querseiten des Innenwandelements, insbesondere des einen oder der Mehrzahl erster Innenwandelemente und zweiter Innenwandelemente, sowie der zwei Außenwandelemente ausgebildet ist. Die zweiten Querseiten von dem ersten Außenwandelement sind zu dem zweiten Außenwandelement stufenförmig versetzt. Durch den stufenförmigen Versatz der Querseiten wird ein Eckanschluss bereitgestellt, welcher mit einem korrespondierenden Eckanschluss eines zweiten Holzbausteins in Eingriff bringbar ist. Durch den stufenförmigen Versatz weist das in einer Wand äußere Außenwandelement eine größere Länge bzw. Längsseite auf als das innen angeordnete Außenwandelement. Somit können Bauwerke aus mehreren Wänden, welche sich insbesondere auch über Ecken erstrecken, realisiert werden.
Der erfindungsgemäße Holzbaustein kann sowohl als vorgefertigtes Bauelement industriell hergestellt und analog herkömmlicher Bausteine geliefert werden. Ebenso ist es jedoch auch möglich, einen Bausatz zur Herstellung eines Holzbausteins bereit zu stellen.
Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem Aspekt durch einen Bausatz nach Anspruch 11 für einen Holzbaustein gemäß der Erfindung.
Insoweit wird auf die beschriebenen Vorteile bezuggenommen, welche sich auch ein solcher Bausatz für einen Holzbaustein zu eigen macht.
Die Fertigung des Holzbausteins erfolgt somit individuell durch Zusammensetzen von zwei Außenwandelementen mit mindestens einem Innenwandelement oder auch mit mehreren Innenwandelementen, wobei die Außenwandelemente und die Innenwandelemente vorgefertigte Bohrungen für Verbindungselemente aufweisen und die Bohrungen derart angeordnet sind, dass vorgegebene Innenwandelemente gegenüber den Außenwandelementen in vertikaler und horizontaler Richtung durch Einführung der Verbindungselemente versetzt angeordnet werden derart, dass sich gegenüberliegend Nuten und Federn ergeben. Die Verbindungselemente sind bevorzugt Schrauben, Nägel oder Holzdübel.
Durch die Bereitstellung eines Bausatzes zur Herstellung von Holzbausteinen, lassen sich auch große Holzbausteine zu einem Aufbauort befördern und einfacher transportieren. Das Gewicht der einzelnen für die Herstellung des Holzbausteins verwendeten Wandelemente stellt nur einen Bruchteil des Gesamtgewichts des Holzbausteins dar, sodass der Transport insgesamt einfacher wird und z.B. auf Kräne oder dergleichen verzichtet werden kann. Durch das Vorsehen von Bohrungen ist der wiederholgenaue Zusammenbau der Holzbausteine ferner sichergestellt.
Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem weiteren Aspekt durch ein Wandelement nach Anspruch 13
Vorteilhaft ist ebenfalls, dass bei der Errichtung von Wänden oder von Bauwerken zwischen den einzelnen Holzbausteinen Streifen aus zum Beispiel Hanf, Holzfaser oder aus einem elastischen Material wie Kork, angeordnet werden können. Hierdurch wird negativen Auswirkungen der natürlichen Eigenschaften des Werkstoffs Holz, sich unter bestimmten Bedingungen auszudehnen oder zusammenzuziehen, entgegengewirkt. Zusätzlich wird hierdurch das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
Vorzugsweise werden bei der Errichtung von Wänden oder von Bauwerken benachbarte Holzbausteine zusätzlich durch Schrauben und>/oder Bolzen, insbesondere Metallschrauben miteinander verbunden.
Die Erfindung löst die eingangs genannte Aufgabe in einem weiteren Aspekt ferner durch die Verwendung eines Holzbausteinens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Errichtung von Wänden gemäß Anspruch 12 Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner das Anordnen von Streifen aus zum Beispiel Hanf, Holzfaser oder aus einem elastischen Material wie Kork zwischen den miteinander Verbundenen Holzbausteinen, wobei das Anordnen bevorzugt vor Schritt b) erfolgt. Hierdurch wird negativen Auswirkungen der natürlichen Eigenschaften des Werkstoffs Holz, sich unter bestimmten Bedingungen auszudehnen oder zusammenzuziehen, entgegengewirkt. Zusätzlich wird hierdurch das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
Die Erfindung soll nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
Wie in den drei Ansichten gemäß
Die zwei Außenwandelemente 1a und 1b weisen jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Querseiten 7a, 7b sowie jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsseiten 7c, 7d auf. Die Längsseiten erstrecken sich in einer Längsrichtung L. Die Querseiten 7a, 7b und die Längsseiten 7c, 7d verlaufen bevorzugt senkrecht zueinander, sodass die Außenwandelemente 1a und 1b jeweils als rechteckige Platten ausgebildet sind, mit jeweils einer innenliegenden Seitenfläche 10a und einer außenliegenden Seitenfläche 10b mit einem rechteckigen Querschnitt Q10.
Das Innenwandelement 2 weist jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Querseiten 8a, 8b sowie jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsseiten 8c, 8d auf. Die Längsseiten erstrecken sich in der Längsrichtung L. Die Querseiten 8a, 8b und die Längsseiten 8c, 8d verlaufen bevorzugt senkrecht zueinander, sodass das Innenwandelement 2 als rechteckige Platte ausgebildet ist, mit zwei zu den Außenwandelementen 1a, 1b gewandten Seitenflächen 11a, 11b mit einem rechteckigen Querschnitt Q11.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Länge der Querseiten 7a, 7b der Außenwandelemente der Länge der Querseiten 8a, 8b des Innenwandelements 2 und die Länge der Längsseiten 7c, 7d der Außenwandelemente der Länge der Längsseiten 8c, 8d des Innenwandelements 2, sodass die Querschnitte Q10 und Q11 übereinstimmen.
In Bezug auf die Anordnung in einer zu realisierenden Wand ist das Innenwandelement 2 gegenüber den Außenwandelementen 1a und 1b in vertikaler und horizontaler Richtung versetzt angeordnet derart, dass sich aufgrund der übereinstimmenden Querschnitte Q10 und Q11 gegenüberliegend eine Nut 5 und eine Feder 4 ergibt.
Die in der gezeigten Ansicht nach oben in einem vertikalen Versatz Vv und nach rechts in einem horizontalen Versatz Vh versetzte Anordnung des Innenwandelementes 2 führt dazu, dass das Innenwandelement 2 oben über die Außenwandelemente 1a und 1b herausragt und die längsseitige Feder 4' bildet sowie rechtsseitig herausragt, und die querseitige Feder 4 bildet. Den Federn 4, 4' gegenüberliegend werden die Nuten 5, 5' gebildet.
Die Federn 4, 4' und die Nuten 5, 5' erstrecken sich dabei bevorzugt vollständig entlang der jeweiligen Querseite bzw. Längsseite des Holzbausteins 100. Die Länge, also die Längserstreckung, der Federn 4, 4' wird dabei durch die Länge der ersten Querseiten 8a bzw. Längsseiten 8c des Innenwandelements 2 definiert. Die Länge, also die Längserstreckung, der Nuten 5, 5' wird entsprechend durch die Länge der jeweils gegenüberliegenden zweiten Querseiten 8b bzw. Längsseiten 8d des Innenwandelements 2 definiert.
Das Innenwandelement 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel segmentiert ausgebildet und umfasst die Segmenten 6a, 6b, 6c und 6d. Die einzelnen Segmente 6a, 6b, 6c und 6d sind vorzugsweise senkrecht stehend angeordnet, können jedoch auch geneigt beziehungsweise diagonal positioniert angeordnet werden. Es soll verstanden werden, dass bei einer senkrechten Anordnung der Segmente 6a, 6b, 6c und 6d die Querseiten der Segmente 6a, 6b, 6c und 6d senkrecht gegenüber der Längsrichtung L verlaufen. Im Falle einer geneigten Anordnung der Segmente 6a, 6b, 6c und 6d soll verstanden werden, dass die Querseiten der Segmente 6a, 6b, 6c und 6d gegenüber der vorstehend beschriebenen senkrechten Anordnung geneigt sind.
Selbstverständlich kann das Innenwandelement 2 auch einstückig ausgebildet sein, wobei in dieser Ausführungsvariante alle drei Wandelemente 1a, 1b und 2 die gleichen Abmessungen haben.
Die Außenwandelemente 1a und 1b sind mit dem Innenwandelement 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch in der Figur nicht dargestellte Schrauben verbunden. Die Schraubverbindung kann zusätzlich durch Klebstoff ergänzt werden.
Bei der Errichtung von Wänden oder Bauwerken durch zusammenfügen der einzelnen Holzbausteine 100 können zwischen den Holzbausteinen 100 Streifen aus Hanf oder Kork oder einem anderen elastischen Material (nicht gezeigt), angeordnet sein, um mögliche Änderungen der Abmessungen der Außenwandelemente 1a und 1b und/oder des Innenwandelementes 2 zu kompensieren und das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Derartige Änderungen können auftreten, obwohl die Außenwandelemente 1a und 1b und das Innenwandelement 2a bereits hohen Qualitätsanforderungen entsprechen, indem sie aus massivem kammergetrocknetem Holz gefertigt sind.
Die drei Ansichten gemäß
Die zwei Außenwandelemente 1a und 1b weisen jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Querseiten 7a, 7b sowie jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsseiten 7c, 7d auf. Die Längsseiten erstrecken sich in einer Längsrichtung L. Die Querseiten 7a, 7b und die Längsseiten 7c, 7d verlaufen bevorzugt senkrecht zueinander, sodass die Außenwandelemente 1a und 1b jeweils als rechteckige Platten ausgebildet sind, mit jeweils einer innenliegenden Seitenfläche 10a und einer außenliegenden Seitenfläche 10b mit einem rechteckigen Querschnitt Q10.
Die ersten Innenwandelemente 2a und 2b weisen jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Querseiten 8a, 8b sowie jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsseiten 8c, 8d auf. Die Längsseiten 8c, 8d erstrecken sich in der Längsrichtung L. Die Querseiten 8a, 8b und die Längsseiten 8c, 8d verlaufen bevorzugt senkrecht zueinander, sodass die ersten Innenwandelemente 2a und 2b als rechteckige Platte ausgebildet sind, mit zwei zu den Außenwandelementen 1a, 1b gewandten Seitenflächen 11a, 11b mit einem rechteckigen Querschnitt Q11.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Länge der Querseiten 7a, 7b der Außenwandelemente der Länge der Querseiten 8a, 8b des Innenwandelements 2 und die Länge der Längsseiten 7c, 7d der Außenwandelemente der Länge der Längsseiten 8c, 8d des Innenwandelements 2, sodass die Querschnitte Q10 und Q11 übereinstimmen.
Das zweite Innenwandelement 3 weist jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Querseiten 9a, 9b sowie jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Längsseiten 9c, 9d auf. Die Längsseiten erstrecken sich in der Längsrichtung L. Die Querseiten 8a, 8b und die Längsseiten 8c, 8d verlaufen bevorzugt senkrecht zueinander, sodass das Innenwandelement 2 als rechteckige Platte ausgebildet ist.
Das zweite Innenwandelement 3 ist parallel zu den Außenwandelementen 1a und 1b ausgebildet, also die Querseiten 9a, 9b und Längsseiten 9c, 9d des zweiten Innenwandelements 3 sind parallel zu den Querseiten 7a, 7b und Längsseiten 7c, 7d, angeordnet.
Die drei Ansichten gemäß
Der Holzbaustein 100 weist in den gezeigten Übersichtsdarstellungen zwei Außenwandelemente 1a und 1b und fünf Innenwandelementen 2a, 2b, 2c, 3a und 3b auf. Damit weist diese Ausführungsvariante insgesamt sieben Wandelemente auf, von denen die ersten Innenwandelemente 2a, 2b und 2c in einer Wand nach oben und nach rechts versetzt sind. Diese Anordnung der ersten Innenwandelemente 2a, 2b und 2c führt dazu, dass die ersten Innenwandelemente 2a, 2b und 2c oben über die Außenwandelemente 1a und 1b sowie die zweiten Innenwandelemente 3a und 3b herausragen und die drei längsseitige Federn 4a', 4b', 4c' bilden sowie rechtsseitig herausragen, und die drei querseitigen Federn 4a, 4b, 4c bilden. Den Federn 4a, 4b, 4c, 4a', 4b', 4c' gegenüberliegend werden auch bei dieser Ausführungsvariante die Nuten 5a, 5b, 5c, 5a', 5b', 5c' gebildet.
Die zweiten Innenwandelemente 3a und 3b, also deren Querseiten 9a, 9b und Längsseiten 9c, 9d, sind parallel zu den Außenwandelementen 1a und 1b, also deren Querseiten 7a, 7b und Längsseiten 7c, 7d, angeordnet.
Die drei Ansichten gemäß
Die in den drei Ansichten gemäß
Die Schräge 12 führt dazu, dass Feuchtigkeit ablaufen kann und nicht in das Innere des Holzbausteins 100 eindringt. Hierdurch wird eine hohe Witterungsbeständigkeit erreicht.
Der Bausatz zur Herstellung eines Holzbausteins 100 ist in den Figuren nicht expliziert dargestellt, jedoch für den Fachmann u.a. anhand der
Die individuelle Herstellung eines Holzbausteins aus einem solchen Bausatz erfolgt durch Zusammensetzen von zwei Außenwandelementen 1a,1b mit mindestens einem Innenwandelement 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, wobei die Außenwandelemente 1a, 1b und die Innenwandelemente 2a, 2b, 2c, 3a, 3b bevorzugt vorgefertigte Bohrungen für Verbindungselemente aufweisen. Die Bohrungen sind derart angeordnet, dass ausgewählte erste Innenwandelemente 2a, 2b, 2c gegenüber den Außenwandelementen 1a, 1b im verbauten Zustand in einer Wand in vertikaler und horizontaler Richtung durch Einführung der Verbindungselemente versetzt angeordnet positioniert werden derart, dass sich gegenüberliegend jeweils paarweise querseitige Nuten 5a, 5b, 5c und Federn 4a, 4b, 4c und längsseitige Nuten 5a', 5b', 5c' und Federn 4a', 4b', 4c' ergeben.
Die Verbindungselemente sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel Schrauben und/oder Holzdübel.
Die vier Ansichten gemäß
Die vier Ansichten gemäß
Jeder der zwei Eckanschlüsse 13 wird vorliegend durch eine Anzahl zweiter Querseiten 7b, 8b, 9b der zwei ersten Innenwandelemente 2a, 2b, des zweiten Innenwandelements 3 und der zwei Außenwandelemente 1a, 1b ausgebildet. Zumindest ein Anteil der zweiten Querseiten 7b, 8b, 9b ist von dem ersten Außenwandelement 1a ausgehend hin zu dem zweiten Außenwandelement 1b dabei stufenförmig versetzt zueinander angeordnet. Die Eckanschlüsse 13 der zwei Holzbausteine 100, 100' sind dabei korrespondierend zueinander ausgebildet, sodass die stufenförmig versetzten zweiten Querseiten 7b, 8b, 9b des ersten Holzbausteins 100 mit den stufenförmig versetzten zweiten Querseiten 7b, 8b, 9b des zweiten Holzbausteins 100' in Anlage bringbar sind.
Der erste Holzbaustein 100 weist vorliegend dem Eckanschluss 13 gegenüberliegend zwei Nuten 5a, 5b auf, welche durch die ersten Querseiten 7a, 8a, 9a gebildet werden. Die ersten Querseiten der zwei ersten Innenwandelemente 2a, 2b sind dabei gegenüber den ersten Querseiten 7a, 9a des zweiten Innenwandelements 3 und der zwei Außenwandelemente 1a, 1b zurückgesetzt.
Die ersten Innenwandelemente 2a, 2b sind in bekannter Weise in einem horizontalen Versatz Vh und einem vertikalen Versatz Vv - in Bezug auf die Anordnung des Holzbausteins in einer Wand - versetzt zu den Außenwandelementen 1a, 1b und dem zweiten Innenwandelement 3 angeordnet.
Die Längsseiten 8c, der zwei ersten Innenwandelemente 2a, 2b stehen dabei gegenüber den Längsseiten 7c der zwei Außenwandelemente und des zweiten Innenwandelements 3 vor, sind also versetzt zu diesen angeordnet, und bilden so zwei längsseitige Federn 4a', 4b' aus.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Mittel, Merkmale und Verfahrensschritte. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Variation der genannten Mittel, Merkmale und Verfahrensschritte weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den durch die Patentansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen
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