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Dokumentenidentifikation DE19613237A1 09.10.1997
Titel Brettschichtholz aus Sternlamellen zur Verwendung im konstruktiven Holzbau und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder Kirst, Ralph, Dipl.-Ing. (FH), 56843 Irmenach, DE
Erfinder Kirst, Ralph, Dipl.-Ing. (FH), 56843 Irmenach, DE
Vertreter Wilhelms, Kilian & Partner, 81541 München
DE-Anmeldedatum 02.04.1996
DE-Aktenzeichen 19613237
Offenlegungstag 09.10.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.10.1997
IPC-Hauptklasse B27D 1/00
Zusammenfassung Brettschichtholz, insbesondere in Form eines Balkens, wobei Quader (4) aus jeweils zwei Dreiecklamellen (1) zusammengefügt sind, und wobei die Dreiecklamellen (1) aus radialen Ausschnitten aus Holzstämmen gewonnen sind.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Brettschichtholz, welches aus verleimten Lamellen aufgebaut ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Herkömmliche Leimholzbinder, sogenanntes Brettschichtholz, werden seit einigen Jahrzehnten hergestellt und, z. B. in Form von Balken, praktisch in allen Bereichen des konstruktiven Holzbaues eingesetzt. Sie setzen sich aus sogenannten Lamellen zusammen, die miteinander verleimt werden, und haben gegenüber dem üblichen Vollholz drei entscheidende Vorteile: erstens können sie in jeder beliebigen Länge und Dimension hergestellt werden, wobei Längen bis etwa 40 m heute allgemein üblich sind, zweitens sind sie wegen der vorangegangenen Trocknung der Einzellamellen fast riß- und verwindungsfrei und drittens können sie aufgrund ihrer Struktur und der Leimfugen um 10% höher belastet werden.

Ein Nachteil des herkömmlich verwendeten Brettschichtholzes liegt jedoch darin, daß es aufgrund des für die Herstellung nötigen, aufwendigen Verfahrens im Vergleich zum Vollholz wesentlich teurer ist. Außerdem wird ein enormer Materialverlust vom Rundholz zum fertigen Binder in Kauf genommen, wodurch sich der Kubikmeterpreis des Brettschichtholzes nochmals erhöht und schließlich das etwa dreifache des Vollholzpreises beträgt.

Ein weiteres Problem bei der Herstellung von Brettschichtholz ist die Auswahl der Einzellamellen. Holz ist aufgrund der in seiner Struktur vorhandenen natürlichen Fehler (Äste, Risse, Drehwuchs, Reaktionsholz usw.) nicht immer gleich belastbar, was eine extrem sorgfältige Vorauswahl nötig macht. Je nach Qualität des Ausgangsmaterials ist also auch hier wieder ein beträchtlicher Verlust zu verzeichnen, wenn die geforderte Güte des fertigen Produktes gewährleistet werden soll.

Ein entscheidender Punkt ist hierbei die sogenannte Jahrringlage. Man spricht dabei von stehenden bzw. liegenden Jahrringen, wobei auch jeder denkbare Zwischenwinkel möglich ist. Je höher der Anteil an stehenden Jahrringen ist, um so hochwertiger ist das Holz, da zum einen die Belastungsfähigkeit größer und zum anderen das sogenannte Quell-/Schwindverhalten der Lamelle günstiger ist. Holz quillt bzw. schwindet bei veränderter Feuchtigkeit radial nur etwa halbsoviel wie tangential, was dazu führt, daß sich Holz beim Trocknen verzieht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, ein qualitativ hochwertigeres Brettschichtholz zur Verfügung zu stellen, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein Brettschichtholz gemäß Ansprüchen 1 bis 8 gelöst, welches aus Stern- oder Dreiecklamellen aufgebaut ist und aufgrund seiner günstigeren Jahrringlage statisch wesentlich höher belastet werden kann als ein konventionelles Brettschichtholz. Das erfindungsgemäße Brettschichtholz kann außerdem mit deutlich geringeren Kosten als die bekannten Leimholzbinder produziert werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist das in den Ansprüchen 9 bis 11 beschriebene Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Brettschichtholzes.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch das herkömmliche Einschnittverfahren zur Erzeugung von Rechtecklamellen.

Fig. 2 zeigt schematisch das Sterneinschnittverfahren zur Erzeugung der Stern- oder Dreiecklamellen, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Brettschichtholzes verwendet werden.

Fig. 3 zeigt schematisch ein herkömmliches, aus Rechtecklamellen aufgebautes Brettschichtholz.

Fig. 4 zeigt schematisch das erfindungsgemäße, aus Stern- oder Dreiecklamellen aufgebaute Brettschichtholz.

Fig. 5 zeigt schematisch das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Brettschichtholzes.

Das zur Herstellung der Dreiecklamellen verwendete Einschnittverfahren (Fig. 2) unterscheidet sich von dem herkömmlichen (Fig. 1) dadurch, daß man keine rechteckigen Querschnitte erzeugt, sondern, nachdem man z. B. mit Hilfe eines Profilzerspanners beispielsweise und bevorzugt ein Oktogon aus dem runden Stamm gefräst hat, mit einem sogenannten Sterneinschnitt dreieckige Lamellen 1 einschneidet (Fig. 2). Auf diese Weise werden sechzehn Dreiecklamellen 1 mit einem rechtwinkligen Querschnitt erzeugt, deren Längsseiten 2/3 Radiale sind (Fig. 2 und 4).

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß keine Veränderungen an der Einschnittmaschine vorgenommen werden müssen, da das eingesetzte Rundholz, unabhängig von seinem Durchmesser, immer mit dem gleichen Winkel eingeschnitten wird. Die erzeugten Lamellen unterscheiden sich dann nur in ihrer Breite bzw. Höhe. Bei der Produktion ist also eine Anlage einsetzbar, die erstens keine aufwendige Steuerung und zweitens keine Rüstzeiten, abgesehen vom Nachschärfen der Sägen, erfordert.

Der zweite Vorteil dieses Verfahrens ist die wesentlich höhere Ausbeute an Schnittholz. So liegt beim herkömmlichen Einschnitt (Fig. 1) die Ausbeute an Haupterzeugnis im Bereich von 45-50%, zuzüglich 10-15% Seitenware. Beim Sterneinschnitt (Fig. 2) beträgt die Ausbeute dagegen bis zu 73%; zudem steht hier das Schnittholz komplett als Haupterzeugnis zur Verfügung. Die durchschnittliche Ausbeute ist beim Sterneinschnittverfahren somit um rund 25% höher als beim herkömmlichen Einschnitt.

Vor dem Verleimen der Einzellamellen 1 müssen diese getrocknet und gehobelt werden (Fig. 5), was bei den herkömmlichen Lamellen einen weiteren Verlust von 30-35% bedeutet, da wegen des oben erwähnten Verziehens des Holzes beim Trocknen ein sehr großes Übermaß der Rohlamellen vorausgesetzt werden muß, um nach dem Abricht- und Hobelvorgang noch eine vollmäßige Lamelle zu erhalten. Diese Verluste verringern sich bei Dreiecklamellen aufgrund des günstigeren Quell-/Schwindverhaltens auf 15-25%, also rund die Hälfte.

Insgesamt werden aufgrund des Sterneinschnittverfahrens die Materialverluste vom Rundholz zum Brettschichtholz nicht mehr wie bisher 60-70%, sondern nur noch 40-60% betragen. Während ein Kubikmeter herkömmlicher Fertiglamellen Kosten von 600,- bis 650,- DM verursacht, können Sternlamellen für 400,- bis 450,- DM, also rund 2/3 der bisherigen Kosten, erzeugt werden.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Brettschichtholzes (Fig. 5) werden die eingeschnittenen Dreiecklamellen 1 nach Trocknung und Hobeln miteinander verleimt. Dabei werden zunächst je zwei der Dreiecklamellen 1 zu einem Quader 4 zusammengefügt und schräg miteinander verleimt. In Abhängigkeit der Dimensionierung der verwendeten Dreiecklamellen 1 werden entsprechend dimensionierte Quader erhalten. Danach werden die Quader 4 miteinander zu einem Balken beliebiger Länge und/oder Breite und/oder Höhe verleimt.

In einem konventionellen, aus Rechtecklamellen aufgebauten Brettschichtholz (Fig. 3) ist die oben erwähnte Jahrringlage meist derart, daß vor allem liegende Jahrringe vorliegen, was dazu führt, daß, je nach Gehalt an liegenden Jahrringen, das Quell-/Schwindeverhalten des Balkens ungünstig und die Belastbarkeit eingeschränkt ist.

Bei dem zur Herstellung des erfindungsgemäßen Brettschichtholzes angewandten Sterneinschnittverfahren (Fig. 2) werden zwangsläufig nur Lamellen 1 mit stehenden Jahrringen erzeugt. Ein aus diesen Dreiecklamellen 1 zusammengesetzter Balken (Fig. 4) besitzt darum ein wesentlich günstigeres Quell-/Schwindverhalten und ist vor allem statisch wesentlich stärker belastbar als konventionelles Brettschichtholz.


Anspruch[de]
  1. 1. Brettschichtholz aus miteinander verleimten Lamellen, dadurch gekennzeichnet, daß Dreiecklamellen (1) aus radialen Ausschnitten aus Holzstämmen miteinander verleimt werden.
  2. 2. Brettschichtholz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Dreiecklamellen (1) als rechtwinkliges Dreieck ausgebildet ist.
  3. 3. Brettschichtholz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Längsseiten (2 oder 3) des Dreiecks eine Radiale ist.
  4. 4. Brettschichtholz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Längsseiten (2 und 3) des Dreiecks Radiale sind.
  5. 5. Brettschichtholz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dreiecklamellen eines oktogonalen Ausschnitts eines Holzstammes zu jeweils zwei Lamellen (1) mittig geteilt werden.
  6. 6. Brettschichtholz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Dreiecklamellen (1) zu Quadern (4) gefügt und miteinander verleimt sind.
  7. 7. Brettschichtholz nach Anspruch 6 in Form eines Balkens, dadurch gekennzeichnet, daß die Quader (4) miteinander verleimt sind.
  8. 8. Brettschichtholz nach Anspruch 7 in Form eines Balkens, dadurch gekennzeichnet, daß die Quader (4) aufeinander derart verleimt sind, daß sich die stehenden Jahrringabschnitte im Längsschnitt (Fig. 4) des Balkens im wesentlichen in Längsrichtung des Balkens erstrecken.
  9. 9. Verfahren zur Herstellung eines Brettschichtholzes, dadurch gekennzeichnet, daß man Dreiecklamellen (1) gemäß Ansprüchen 1 bis 8 mit Hilfe eines Sterneinschnittverfahrens erzeugt, diese miteinander zu Quadern (4) verleimt und die Quader (4) miteinander verleimt.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung eines Brettschichtholzes gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Quader (4) miteinander zu einem Balken verleimt.
  11. 11. Verfahren zur Herstellung eines Brettschichtholzes gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Quader (4) aufeinander derart verleimt, daß sich die stehenden Jahrringabschnitte im Längsschnitt (Fig. 4) des Balkens im wesentlichen in Längsrichtung des Balkens erstrecken.






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