STAND DER TECHNIK Im Gegensatz zu Holzfaserplatten oder Sperrholzplatten, die im Bereich des Bauingenieurwesens in erster Linie zur Ver- kleidung insbesondere von Rahmenkonstruktionen eingesetzt werden, also selbst keine unmittelbar tragende Funktion ha- ben, ist sogenanntes Brettsperrholz (BSP) oder Kreuzlagenholz (KLH) bekannt. Dabei handelt es sich um Vollholzbretter, die zueinander versetzt in mehreren Lagen großflächig übereinan- der 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 Deckenele- mente ersetzen und weist die durch Schwinden und Verziehen von Massivausführungen aus natürlich gewachsenem Holz (Block- bauweise) nicht auf.

In den Bereich der nicht lastabtragenden Verkleidungsplat- ten fallen die bereits erwähnten Holzfaserplatten sowie auch die in ihren Dimensionen mit Holzfaserplatten übereinstimmen- den 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 Etagen- pressen chargenweise oder im Durchlaufverfahren kontinuier- lich 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 vor- gesehen. 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 verti- kale Last und sind für die Statik maßgebend. Bei Fußboden- oder 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 Holzbauele- ment 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 ermög- licht.

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 Abmes- sungen 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, Feuchtig- keit 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 vie- len Fällen, die Bauelemente zu verbinden um eine stabile tragfähige Struktur zu erhalten.

Es ist zweckmäßig, wenn die Flachspanstreifen als Grob- flachspanstreifen eine Länge von 100 bis 300 mm, eine Breite von mindestens 20 mm und eine Stärke von mehr als 1 mm, vor- zugsweise 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 bei- spielsweise 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 Per- forationen in den Stamm bzw. das vorberarbeitete waldkantige Kanzholz oder Prisma ergeben sich besonders präzise gleich- förmige Flachspanstreifen, wobei keinerlei Abfall wie auch keine Sägespäne anfallen. Letztere verursachen durch den ho- hen Leimbedarf eine Verteuerung des Endproduktes bei gleich- zeitiger Reduktion der Festigkeitseigenschaften. Die Flach- spanstreifen 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 Flach- spanstreifen kann mittels der Vorrichtung nach dem vorgenann- ten AT 002298 U zugegriffen werden.

Gemäß diesem Gebrauchsmuster werden die Späne mit rotieren- den Messern erzeugt, und zwar sind kegestumpfförmige Zerspan- scheiben mit längs mindestens einer Spirale auf der Mantel- fläche angeordneten Werkzeugen mit etwa radial ausgerichteten Schneiden vorgesehen. Durch den Spanvorgang wird Kantholz er- zeugt, 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 gerin- ger als im Bereich der Außenfläche des Stamms. Die Feinflach- spanstreifen stammen also aus dem weiter innen liegenden Be- reich des Stamms als die Grobflachspanstreifen.

Gemäß einer noch nicht veröffentlichten Gebrauchsmusteran- meldung 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 ab- hebt. Damit der Stamm geführt werden kann, wird aber auch hier zunächst mit rotierenden Messern auf zwei gegenüberlie- genden Seiten des Stamms eine Führungsfläche erzeugt. Die da- bei anfallenden Grobflachspanstreifen stammen aus dem unmit- telbaren Randbereich des Stamms und weisen daher stark schwankende Längen auf. Da feststehende Messer ohnehin eine sehr glatte Oberfläche erzeugen, kann die Dicke der Fein- flachspanstreifen 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, gegebe- nenfalls auch einheitlich regellos orientiert sind. So sollte die Mittellage längsorientiert im Sinne der Hauptbeanspru- chungsrichtung und die beiderseits anschließenden Lagen quer- orientiert sein. Die Orientierung wechselt daher jeweils um 90° zwischen den Lagen. Insbesondere sind die Flachspanstrei- fen in einer oder mehreren Lagen jeweils lagenweise einheit- lich richtungsorientiert parallelgestreut und bzw. oder wei- sen in einer oder mehreren einzelnen Lagen jeweils eine re- gellose Zufallsorientiertung, insbesondere mit einer Ver- flechtung 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 Flachspan- streifen 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 Mittel- lage bzw. die Mittellagen aus Grobflachspanstreifen und zu- mindest 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 weni- ger glatte Oberfläche, jedoch eine besonders hohe Festigkeit, weil tragfähige Späne außen liegen. Die größere Unregelmäßig- keit bei den innen angeordneten Grobflachspanstreifen stört daher nicht. Sollte die Oberfläche desorientiert strukturiert gewünscht sein, dann kann man die Außenlage auch aus Fein- flachspanstreifen in regelloser Orientierung ausführen. Ge- genüber einer Mittellage sollte der Aufbau des Holzbauelemen- tes symmetrisch sein, also mit anderen Worten ist es zweck- mäßig, 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 Holzbauele- mentes 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 syn- thetische 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 Struktu- ren als Fertigteile und Träger, Balken auch in Querschnitts- formen verstanden, die für KVH (Konstruktionsvollholz) geläu- fig sind.

Die Herstellung erfolgt mit Hilfe bekannter Pressen, wobei ebenfalls bekannte Streuköpfe für die Ausrichtung und Rich- tungsorientierung der Flachspanstreifen beim lageweisen Auf- streuen sorgen. Je Lage werden die Flachspanstreifen (Grob oder Fein, zufallsorientiert, längsorientiert, querorien- tiert) 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 Flach- spanstreifen (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 ein- tritt. 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 mas- sives Wandelement gemäß Fig. 4, rund 60% der Flachspanstrei- fen 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 horizon- tal 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 Flach- spanstreifen 7 in vertikaler Richtung liegen. Somit könnte auf dem Holzbauelement, z. B. einer tragfähigen Flachspan- platte 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 Ne- benprodukt auf einer zweistufigen oder mehrstufigen Blockfor- mungsmaschine anfallen, bilden eine weitgehend glatte Ober- fläche, die als Sichtfläche geeignet ist oder eine Tapezie- rung 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, bei- spielsweise mit einer Länge von 150 mm umfassen. Einzelne der Lagen können auch mit Zufallsorientierung der Grob-oder Feinflachspanstreifen ausgebildet sein ("random"-Orientie-

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 hin- sichtlich 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 kür- zeren Flachspänen der sogenannten OSB-Platten mit sehr un- terschiedlichen Breiten und daher sehr grober Geometrie we- sentlich unterscheiden. Bei der Erfindung werden je Lage Flachspanstreifen eingesetzt, die weitestgehend gleiche Ab- messungen haben, also in ihrer Geometrie annähernd überein- stimmen. Dies trifft ganz besonders für die Streifenbreite zu.