CN107740662A - 门扇新型填充结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种门扇新型填充结构及其制作方法，属于门扇技术领域。本发明的门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，所述门扇新型填充结构包括通过胶水粘合的多个余料档层，每个余料档层均包括多个平行放置的余料档块，所述余料档块由余料档条斜切形成，所述余料挡块的上下侧面为平行四边形，所述余料档条的纤维方向沿其长度方向；每个余料档层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两余料档层内余料档块的布置方向相交；同一余料档层内相邻余料挡块之间的距离小于等于所述余料档块的宽度的三分之二。本发明木材利用率高、较环保、门扇抗变形能力强、隔音效果好。

Description

门扇新型填充结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及门扇技术领域，特别是指一种门扇新型填充结构及其制作方法。
背景技术
现有技术中，门扇的填充用实木档锯切使用后余料多，只能用作小垫木或废料处理，成本浪费严重，填充用的杨木、桉木旋切后剩余木心因直径尺寸过小，一般只有目前只能用作废料处理，木材浪费严重；
另外，现有木门内部填充材料多为空心刨花板(即桥洞力学板)、中纤板龙骨料等，加工过程需要将木料与胶水混合压制成型，胶水使用量较大，胶水含有甲醛等物质较多，不环保，并且，空心刨花板生产工艺较难控制，生产周期长。作为门扇的内部填充材料，填充在门扇中需满足抗压、抗扭曲、抗变形能力的标准要求，应符合隔音等级、环保等级等要求，可替代的填充材料很有限。
发明内容
本发明提供一种木材利用率高、较环保、门扇抗变形能力强、隔音效果好的门扇新型填充结构及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一方面，本发明提供一种门扇新型填充结构，所述门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，所述门扇新型填充结构包括通过胶水粘合的多个余料档层，每个余料档层均包括多个平行放置的余料档块，所述余料档块由余料档条斜切形成，所述余料挡块的上下侧面为平行四边形，所述余料档条的纤维方向沿其长度方向；
每个余料档层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两余料档层内余料档块的布置方向相交；
同一余料档层内相邻余料挡块之间的距离小于等于所述余料档块的宽度的三分之二。
进一步的，所述余料档条为长方体。
进一步的，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离等于所述余料档块的宽度的一半。
进一步的，所述余料档块由余料档条斜切形成，斜切角为45°。
进一步的，上下相邻两层内余料档块的布置方向的夹角呈90°。
进一步的，所述余料档条的截面为正方形，高度h与宽度W相等，优选为2-5cm，长l为宽度W的20-100倍。
进一步的，每个余料档层内余料挡块的数量为6-40。
另一方面，本发明提供一种上述门扇新型填充结构的制作方法，包括：
步骤1：将余料档条涂胶组坯、冷压得到坯料，组坯方式为上下相邻余料档层垂直交错组坯，每层余料档层中相邻余料档条之间的距离保持一致，从下向上依次排序冷压而成；
步骤2：冷压一定时间待胶干后，将坯料进行对角裁切，裁切间距为门扇所需厚度，得到门扇新型填充结构。
进一步的，同一余料档层内相邻余料档条之间的距离等于所述余料档条的宽度的一半。
本发明具有以下有益效果：
本发明的门扇新型填充结构，是使用余料档条制作而成，变废为宝，提高了木材的利用率，本发明的门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，在门扇加工时，可直接放入门扇内，方便快捷，本发明的门扇新型填充结构的多个余料档层通过胶水粘合，胶水只用在余料档块的上下接触面上，相比传统的工艺，大大减少了胶水的使用量，减少了甲醛等含量，提高了产品的环保等级；余料档条的纤维方向是沿其长度方向的，余料挡块由余料挡条斜切形成，作为填充料使用时，门扇的受压面为木材的斜切面，同时多个余料档块之间可将受力均分，则具有良好的抗压、抗扭曲、抗变形能力，有效减少门扇变形风险；本发明的门扇新型填充结构每层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两层内余料档块的布置方向相交，其内部中空的面为斜面，可有效反射和阻止响声，提高门扇的隔音、静音效果；多个余料档层通过胶水粘合，不需要齿接结合，操作简单快捷。
附图说明
图1为本发明的门扇新型填充结构的整体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明的门扇新型填充结构的另一视角整体结构示意图；
图4为本发明的门扇新型填充结构的再一视角整体结构示意图；
图5为本发明的门扇新型填充结构的制作方法中组坯后坯料的整体结构示意图；
图6为图5的A面结构示意图；
图7为图5的B面结构示意图；
图8为图5的C面结构示意图；
图9为本发明的门扇新型填充结构的制作方法中对坯料进行对角裁切的结构示意图；
图10为图9裁切后的部分结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
一方面，本发明提供一种门扇新型填充结构，如图1至图10所示，门扇新型填充结构的厚度D与门扇所需厚度相等，门扇新型填充结构包括通过胶水粘合的多个余料档层，每个余料档层均包括多个平行放置的余料档块1，余料档块1由余料档条2斜切形成，斜切角为β，余料挡块1的上下侧面为平行四边形，余料档条2的纤维方向沿其长度方向；
每层内余料挡块1的布置方向相同，上下相邻两层内余料档块1的布置方向相交，夹角为α；
同一余料档层内相邻余料挡块1之间的距离H小于等于余料档块1 的宽度W的三分之二，即H≤2/3W，若距离H过大，则在门扇新型填充结构的厚度D一定时，则门扇新型填充结构密度较小，强度可能不够。
如图2所示，本发明中门扇新型填充结构的受压方向为图2中的虚线箭头方向。
本发明的门扇新型填充结构，是使用余料档条制作而成，变废为宝，提高了木材的利用率，本发明的门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，在门扇加工时，可直接放入门扇内，方便快捷，本发明的门扇新型填充结构的多个余料档层通过胶水粘合，胶水只用在余料档块的上下接触面上，相比传统的工艺，大大减少了胶水的使用量，减少了甲醛等含量，提高了产品的环保等级；余料档条的纤维方向是沿其长度方向的，余料挡块由余料挡条斜切形成，作为填充料使用时，门扇的受压面为木材的斜切面，同时多个余料档块之间可将受力均分，则具有良好的抗压、抗扭曲、抗变形能力，有效减少门扇变形风险；本发明的门扇新型填充结构每层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两层内余料档块的布置方向相交，其内部中空的面为斜面，可有效反射和阻止响声，提高门扇的隔音、静音效果；多个余料档层通过胶水粘合，不需要齿接结合，操作简单快捷。
进一步的，余料档条2为长方体，每个余料档层中多个平行放置的余料档块是余料档条斜切形成的，余料档条初始状态为长方体，无需再次加工就可以使用，且长方体在涂胶放置组坯时，方便实现。
进一步的，任意上下余料档层相邻的余料档块1可以是对齐的也可以是不对齐的，如图1、图2所示，任意上下余料档层相邻的余料挡块的左右边是对齐的，如图3、图4所示，则是不对齐的，对齐与不对齐取决于余料档条2的斜切角度β、斜切位置以及同一余料档层内相邻余料挡块之间的距离H等因素。
优选的，若距离H过大，可能密度小，强度不够，若距离H过小，则整体密度大，重量较重，材料使用量大，综合强度和重量要求，同一余料档层内相邻余料档块1之间的距离H优选等于余料档块1的宽度W的一半，即H＝1/2W。
优选的，余料档块1由余料档条2斜切形成，斜切角优选为45°，即β＝45°；上下相邻两层内余料档块1的布置方向优选呈90°，即α＝90°，试验证明，在H＝1/2W，α＝90°，β＝45°时，制作方法简单，密度和重量适中，且多个余料档块1之间可将受力均分，具有良好的抗压、抗扭曲、抗变形能力，可有效反射和阻止响声，提高门扇的隔音、静音效果。
在本发明中，余料档条的截面为正方形，高度h与宽度W相等，优选为2-5cm，长l为宽度W的20-100倍，由于α＝90°，β＝45°，依据几何关系可推断出每个余料档块的上下侧面为平行四边形的边长分别为和W为余料档块的宽度，D为门扇新型填充结构的厚度(即门扇所需厚度)。
另外，本发明中每个余料档层内余料挡块1的数量为6-40。当然，根据门扇的规格，可以灵活调整每个余料档层内余料挡块的数量，均不影响本发明的保护范围。
另一方面，本发明提供一种上述的门扇新型填充结构的制作方法，包括：
步骤1：如图5所示，将余料档条2涂胶组坯、冷压得到坯料，组坯方式为上下相邻余料档层垂直交错组坯，即α＝90°，每层余料档层中相邻余料档条2之间的距离H(由于余料档块1由余料档条斜切而成，相邻余料档条2之间和相邻余料挡块1之间的距离均为H)保持一致，从下向上依次排序冷压而成，优选的，同一余料档层内相邻余料档块1之间的距离H等于余料档块1的宽度W的一半，即H＝1/2W，图6、图7、图8分别为图5中的A面、B面和C面；
步骤2：将坯料冷压一定时间待胶干后，时间可以为3-5小时，优选为4小时，如图9所示，将坯料进行对角裁切，斜切角β＝45°，裁切间距为门扇所需厚度D，得到门扇新型填充结构即图1所示结构，图10为裁切后部分结构示意图。本发明的制作方法简单，生产周期短，效率高。
值得注意的是，门扇新型填充结构的受压方向为木材的对角裁切面，另外，步骤1中的组坯方式还可以有多种，比如，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离H＝0，此时，上下相邻两层内余料档块的布置方向的夹角α可以为任意值，均可保证门扇所需厚度D可行；当0＜H＜W时，α＝90°时，最小裁剪间距为才能保证裁切后填充结构中间连接不断开，保证填充结构的强度；当0＜H＜W时，α为其它角度时，根据填充料的强度要求以及中间连接不断开的前提下，裁切厚度要尽量取大值，具体可根据实际情况判断。
在本发明中，上下相邻两层内余料档块1的布置方向的夹角α，对角裁切时斜切角β，同一余料档层内相邻余料档块1之间的距离H与其宽度 W的关系，裁切间距(即门扇新型填充结构的厚度D)等，都会影响本发明的门扇新型填充结构的性能。对于以上数值的选择，具体参见下述实施例：
实施例1：
门扇新型填充结构中，W为3cm，l＝150cm，上下相邻两层内余料档块1的布置方向的夹角α＝60°，对角裁切时斜切角β＝45°，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离H等于宽度W的一半，即H＝1/2W，将上述的门扇新型填充结构填充至门扇中。
实施例2：
门扇新型填充结构中，W为3cm，l＝150cm，上下相邻两层内余料档块1的布置方向的夹角α＝90°，对角裁切时斜切角β＝45°，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离H等于宽度W的三分之二，即H＝2/3W，将上述的门扇新型填充结构填充至门扇中。
实施例3：
门扇新型填充结构中，W为3cm，l＝150cm，上下相邻两层内余料档块1的布置方向的夹角α＝90°，对角裁切时斜切角β＝45°，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离H等于宽度W的一半，即H＝1/2W，将上述的门扇新型填充结构填充至门扇中。
为进一步说明本发明的性能，构建如下对比例：
对比例1：
取与实施例1-3中门扇新型填充材料同样大小的的空心刨花板，将空心刨花板填充至相同规格的门扇中。
对实施例1-3，对比例1，按照GB/T 29498-2013木门窗规范进行抗冲击、抗变形和抗开裂性能检测，结果见表1：
表1
由表1可知，本发明的门扇新型填充结构，在α＝90°，对角裁切时斜切角β＝45°，H＝1/2W时，凹痕直径最小，无变形，无开裂，效果最好，这是由于α＝90°，β＝45°，H＝1/2W时，门扇的受压面为木材的斜切面，各层余料档条的纤维方向与斜切面呈45度，与门扇的门板面积大，且在受到冲击时，各连接部件可将力均分，实现受力均匀；
同样大小的实施例1和对比例1，门扇新型填充材料的成本较低，降低了57.2％。
对实施例1-3和对比例1，按照GB/T19889标准或GB/T50121标准进行隔音检测，在门扇厚度为8cm时，实施例1可达到抵挡36db的噪音，实施例2可达到抵挡35db的噪音，实施例3可达到抵挡40db的噪音，对比例1可达到抵挡32db的噪音隔音测试，实施例3的相比对比例1，隔音效果提高了25％左右。可能是由于本发明的新型填充结构中同一层余料挡块的布置方向相同，上下相邻两层内余料档块的布置方向相交，其内部中空的面为斜面，可有效反射和阻止响声，提高门扇的隔音、静音效果。
另外，本发明的门扇新型填充结构的多个余料档层通过胶水粘合，胶水只用在余料档块的上下接触面上，相比传统的工艺，大大减少了胶水的使用量，以实施例3为例，施胶量大约为5.07kg/m3，传统的空心刨花板的施胶量为31.5kg/m3，同体积下施胶量约为空心刨花板的1/6，大大降低了甲醛等含量，提高了产品的环保等级。
并且，本发明的新型填充结构为类网格结构，同体积下其密度大约为实体材料的2/3，经过试验验证，本发明的新型填充结构的密度为 266kg/m3，传统的填充材料空心刨花板的密度为450kg/m3，在抗压强度、抗扭曲、抗变形能力、隔音效果提高的情况下，可有效减少木材的使用量，降低材料成本，并且可以降低门扇的整体重量。
综上，本发明具有以下优点：
本发明的门扇新型填充结构及其制作方法，是使用余料档条制作而成，变废为宝，提高了木材的利用率，本发明的门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，在门扇加工时，可直接放入门扇内，方便快捷，本发明的门扇新型填充结构的多个余料档层通过胶水粘合，胶水只用在余料档块的上下接触面上，相比传统的工艺，大大减少了胶水的使用量，减少了甲醛等含量，提高了产品的环保等级；余料档条的纤维方向是沿其长度方向的，余料挡块由余料挡条斜切形成，作为填充料使用时，门扇的受压面为木材的斜切面，同时多个余料档块之间可将受力均分，则具有良好的抗压、抗扭曲、抗变形能力，有效减少门扇变形风险；本发明的门扇新型填充结构每层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两层内余料档块的布置方向相交，其内部中空的面为斜面，可有效反射和阻止响声，提高门扇的隔音、静音效果；多个余料档层通过胶水粘合，不需要齿接结合，操作简单快捷。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种门扇新型填充结构，其特征在于，所述门扇新型填充结构的厚度与门扇所需厚度相等，所述门扇新型填充结构包括通过胶水粘合的多个余料档层，每个余料档层均包括多个平行放置的余料档块，所述余料档块由余料档条斜切形成，所述余料挡块的上下侧面为平行四边形，所述余料档条的纤维方向沿其长度方向；
每个余料档层内余料挡块的布置方向相同，上下相邻两余料档层内余料档块的布置方向相交；
同一余料档层内相邻余料挡块之间的距离小于等于所述余料档块的宽度的三分之二。
2.根据权利要求1所述的门扇新型填充结构，其特征在于，所述余料档条为长方体。
3.根据权利要求1所述的门扇新型填充结构，其特征在于，同一余料档层内相邻余料档块之间的距离等于所述余料档块的宽度的一半。
4.根据权利要求1所述的门扇新型填充结构，其特征在于，所述余料档块由余料档条斜切形成，斜切角为45°。
5.根据权利要求1所述的门扇新型填充结构，其特征在于，上下相邻两层内余料档块的布置方向的夹角呈90°。
6.根据权利要求1所述的门扇新型填充结构，其特征在于，所述余料档条的截面为正方形，高度h与宽度W相等，长l为宽度W的20-100倍。
7.根据权利要求6所述的门扇新型填充结构，其特征在于，所述余料档条的宽度W为2-5cm。
8.根据权利要求6所述的门扇新型填充结构，其特征在于，每个余料档层内余料挡块的数量为6-40。
9.权利要求1-8任一所述的门扇新型填充结构的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1：将余料档条涂胶组坯、冷压得到坯料，组坯方式为上下相邻余料档层垂直交错组坯，每层余料档层中相邻余料档条之间的距离保持一致，从下向上依次排序冷压而成；
步骤2：冷压一定时间待胶干后，将坯料进行对角裁切，裁切间距为门扇所需厚度，得到门扇新型填充结构。
10.根据权利要求9所述的门扇新型填充结构的制作方法，其特征在于，所述步骤1中，同一余料档层内相邻余料档条之间的距离等于所述余料档条的宽度的一半。
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