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Verfahren zur Herstellung einer biegsamen Holzplatte Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer biegsamen Holzplatts aus zwei
Furnierlagen, die miteinander so verbunden werden, daß sich ihre Faserrichtungen
kreuzen.
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Es ist bereits zur Herstellung von Wandverkleidungen bekannt, dünne
Furniere auf ein Gewebe oder eine andere biegsame Unterlage aufzukleben und den
so erhaltenen Bogen fein anzubrechen, um ihn biegsam zu machen. Auf diese Weise
behandelte sehr dünne Furniere können an den Wänden mittels von Hand ausgeübten
Walzendruckes angeklebt werden.
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Werden jedoch dicke Furniere auf eine biegsame Unterlage aufgeklebt
und dann fein angebrochen, so krümmen sie sich, und es ist sehr schwierig, sie flach
zu legen und durch kurzfristig angewandten Druck oder Walzendruck anzukleben. Wird
ein dickes Furnier ohne eine Unterlage bis zu einem angemessenen Ausmaß in Faserrichtung
fein angebrochen, um die Faserstruktur zu lösen und es in einen Bogen loser Holzelemente
ohne starren Zusammenhalt zu verwandeln, dann reißt ein solcher Furnierbogen leicht
und zerfällt in einzelne Stücke. Er kann dann nicht mehr in zufriedenstellender
Weise verlegt werden. Das Verstärken eines dicken biegsamen Furniers auf der Rückseite
mit einem die notwendige Festigkeit aufweisenden Gewebe, das ein Zerreißen des Holzes
beim Hantieren verhütet, erhöht die Kosten für die meisten Verwendungszwecke derart,
daß eine Konkurrenzfähigkeit nicht mehr gegeben ist.
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Es ist ferner bekannt, zur Herstellung von Hohlkörpern oder gekrümmten
Gegenständen die Fasern dünner Holzschichten auf mechanischem oder chemischem Wege
bis zum losen Zusammenhang zu bearbeiten bzw. zu behandeln und zwei der so bearbeiteten
bzw. behandelten Schichten mit um 90@ versetzter Faserrichtung aufeinanderzulegen
und dann durch einen Formvorgang die gewünschte Krümmung zu geben.
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Schließlich ist es auch vorgeschlagen worden, eine größere Anzahl
aufeinandergelegter, ungebrochener, dünner Furniere mit zueinander versetzter Faserrichtung
unter Verwendung von Kunstharz und unter Anwendung von hohem Druck und Wärme zu
einem starren Bauteil zu verbinden.
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Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer biegsamen Holzplatte
aus Furnieren in einer z. B. für Fußbodenbelag geeigneten Dicke, die flach und biegsam
ist, die an der Arbeitsstelle ohne Bruchgefahr gehandhabt und auf einem mäßig unebenen
Unterboden mit einem Klebemittel unter Anwendung kurzfristigen Druckes angeklebt
werden kann und die sich nach dem Legen beim Maßwerden nicht wölbt. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Furniere in an sich bei Einzelfurnieren
bekannter Weise längs ihrer Faserrichtung fein angebrochen und somit in schmale
Holzelemente zerteilt werden, die untereinander keinen starren Strukturzusammenhalt
mehr besitzen, wobei die Trennrisse der Faserrichtung folgen und ihre Breite im
Durchschnitt über die ganze Platte etwa 2 bis 6 % der Breite der Holzelemente beträgt,
die Furniere mit einem Kleber beleimt und die beleimten Flächen so aufeinandergelegt
werden, daß die feinen Trennrisse der einen Lage sich mit denen der anderen Lage
im Durchschnitt über die gesamte Plattenfläche in einem Winkel von etwa 3 bis 20°
überschneiden.
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Vorzugsweise werden dabei die Furniere vor dem Brechen in an sich
bekannter Weise in eingeklemmtem Zustand künstlich getrocknet, so daß ihr Ausdehnungsvermögen
im Vergleich zum Ausdehnungsvermögen von natürlich getrocknetem Holz verringert
wird, und daß die Verringerung des Ausdehnungsvermögens mindestens 50 % beträgt.
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Andere Merkmale ergeben sich aus dem folgenden Teil der Beschreibung
und den Patentansprüchen. Die Erfindung ist schematisch in den Zeichnungen dargestellt:
Fig.
1 ist eine Aufsicht auf eine zweischichtige Platte oder Tafel, deren obere Lage
auf der gesamten unteren Hälfte entfernt worden ist, so daß die untere, für gewöhnlich
verdeckte Lage sichtbar wird; Fig. 2 ist ein Schnitt in der Linie 2-2 der Fig. 1.
Die biegsame Holzplatte weist zwei Lagen aus in Faserrichtung künstlich angebrochenem
Furnier auf; in Fig. 1 und 2 ist die obere Lage mit 1, die untere Lage mit 2 bezeichnet.
Beide Lagen sind parallel zur Faserstruktur künstlich angebrochen. Der durchschnittliche
Winkel zwischen den durchschnittlichen Richtungen der Risse oder Sprünge in beiden
Lagen liegt zwischen 3 und 20°.
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Vor Beschreibung näherer Einzelheiten seien die in Frage stehenden
Probleme erörtert.
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Eine z. B. für Fußbodenbelag verwendbare biegsame Holzplatte muß mindestens
2,5 mm dick sein, kann jedoch auch eine größere Dicke haben. Jedoch bedeutet jede
Steigerung der Dicke über 6,35 mm hinaus eine Materialvergeudung, da der überschuß
nicht notwendig ist, um die Verschleißforderungen für Haus- und Bürofußböden zu
erfüllen.
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Es ist unpraktisch, wenn beim Verlegen eines Fußbodenbelages ein ständiger
Druck, beispielsweise mittels Gewichten, auf den Fußbodenbelag ausgeübt werden muß,
um diesen fest an den Unterboden zu binden, und dieser Druck so lange andauern muß,
bis der Klebstoff gehärtet ist. Zweckmäßig ist es, wenn der Druck nur kurzzeitig
zur Einwirkung zu bringen ist, etwa mittels einer schweren Walze, wie dies ähnlich
beim Legen von Linoleum geschieht. In der praktischen Anwendung muß es möglich sein,
einen hölzernen Fußbodenbelag auf Beton zu verlegen und die Verklebung an den Unterboden
so schnell wie bei der Linoleumverlegung durchzuführen.
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Bisher sind alle Versuche, Holzplatten der erwähnten Dicke durch kurzfristige
Druckanwendung während der Verlegung fest an den Unterboden zu binden, fehlgeschlagen.
Die Ursache für diese Fehlschläge liegt in der Unebenheit der meisten der Trägerflächen,
wie z. B. Beton, und ferner in der mangelnden Biegsamkeit der Platten selbst. Eine
geringe Verwerfung in den nach den üblichen Verfahren hergestellten Platten, z.
B. Sperrholzplatten, oder geringe Unebenheit in der Trägerfläche haben oft eine
mangelhafte -Ausführung zur Folge, da sich die Platten, insbesondere an den Längskanten
und Ecken, abheben.
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Furniere von 2,5 mm Dicke oder dicker, wie sie in üblicher Weise als
Schäl- oder Messerfurniere hergestellt und in üblicher Weise getrocknet werden,
sind regellos so stark verworfen, daß es unmöglich ist, sie mittels eines Klebstoffes
unter kurzfristiger Anwendung von Druck aufzubringen. Das künstliche Trocknen derartiger
Furniere im eingeklemmten Zustand in einer Heizplattenpresse verbessert zwar ihr
Ebenliegen und verringert weitgehend spätere Ausdehnungsspannungen, jedoch ergibt
diese Behandlung ein steifes, brettartiges Erzeugnis, das sich nicht leicht dem
Profil der Oberfläche anschmiegt, auf die das Furnier aufgebracht werden soll. Damit
derartige Platten mit einem Klebmittel bei kurzfristig angewandtem Druck aufgeklebt
werden können, müssen sie biegsam sein. Dies wird am besten dadurch erreicht, daß
das Furnier längs der Faserstruktur fein angebrochen und in schmale Elemente ohne
merkbaren Strukturzusammenhang aufgeteilt wird. Die erhaltenen Bogen können jedoch
nicht länger einwandfrei gehandhabt werden, ohne daß sie leicht zerreißen. Ihre
Verstärkung mittels eines zweckdienlichen Textilstoffes erhöht jedoch die Kosten
auf eine nicht mehr konkurrenzfähige Höhe, so daß sie als Bodenbelag nicht verwendet
werden können. Um wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu sein, muß die Herstellung ohne
Unterlage erfolgen.
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Für die Verwendung z. B. als Fußbodenbelag in Wohn- und Bürobauten
muß das Holz mindestens 2,5 mm dick sein, um den notwendigen Verschleißwiderstand
aufzuweisen. Einige Bauvorschriften verlangen, daß beispielsweise das Hartholzdecklagenfurnier
für Sperrholzfußböden mindestens 3,18 mm dick sein muß.
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Das für z. B. als Fußbodenbelag bestimmte Furnier muß im eingeklemmten
Zustand künstlich getrocknet werden, um die Ausdehnungsspannungen zu verringern,
die nach dem Verlegen des Erzeugnisses infolge hoher Luftfeuchtigkeit auftreten.
Wird das Furnier so behandelt, daß sein Ausdehnungsvermögen weniger als die Hälfte
des üblich getrockneten Furniers beträgt, dann wird eine angemessene Verringerung
der Ausdehnungsspannungen erzielt. Eine solche Verringerung des Ausdehnungsvermögens
des Furniers wird durch künstliches Trocknen im eingeklemmten Zustand erreicht.
Auf diese Weise getrocknetes Furnier muß dann in schmale Elemente, die keinen merkbaren
Strukturzusammenhalt mehr besitzen, längs der Faserrichtung fein angebrochen werden,
um die Geschmeidigkeit oder Biegsamkeit zu erhalten, die zum Ankleben unter kurzfristiger
Druckanwendung notwendig ist.
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Durch das feine Anbrechen des Furniers beim Biegen über einen kleinen
Radius entstehen Risse, die der Faserstruktur des Holzes folgen. Das Furnier wird
dadurch um etwa 2 bis 6 % quer zur Faserrichtung gedehnt, so daß die Breite der
Spalten oder feinen Risse etwa 2 bis 6 fl/o der Breite der zwischen ihnen liegenden
Holzelemente beträgt. Diese vermögen sich daher um 2 bis 6 % auszudehnen, ehe die
feinen Risse geschlossen werden.
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Wie bereits erwähnt, verursacht das feine Anbrechen des Furniers über
einen kleinen Radius in schmale Elemente ohne merkbaren Strukturzusammenhang eine
solche Schwächung jedes einzelnen Bogens, daß dieser an der Arbeitsstelle nicht
mehr gehandhabt werden kann, weil er leicht zerreißt. Dieses Problem wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß Furnier von einer Dicke verwendet wird, die der halben Dicke
des gewünschten fertigen Erzeugnisses entspricht; daß diese Furniere im eingeklemmten
Zustand künstlich getrocknet, die Bogen in Faserrichtung in schmale Elemente fein
angebrochen und daß diese fein angebrochenen Furniere dann paarweise so verleimt
werden, daß die Faserrichtung des einen Bogens die des zugehörenden Bogens zum größten
Teil in einem kleinen Winkel überschneidet. Diese überschneidung kann beispielsweise
dadurch erzielt werden, daß Messerfurnierbögen um 180° gedreht und an den Enden
wieder aufeinandergelegt werden oder daß die beiden zu vereinigenden Bogen verschiedenen
Stellen desselben Stammes oder Segmentes entnommen werden. Das beste Flachliegen
wird erreicht, wenn die Messerseite des einen Bogens mit der Rückseite des anderen
Bogens verklebt wird. Dies gilt besonders dann, wenn Schälfurniere verwendet werden.
Die beiden miteinander zu verklebenden Furniere müssen verschiedenen Stellen desselben
Holzblockes entnommen werden und müssen mit ihrer Vorderseite
auf
die Rückseite aufgelegt werden. Die Furniere werden dann paarweise miteinander verklebt,
um die gewünschte Enddicke zu erhalten.
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Versuche haben gezeigt, daß der überschneidungswinkel der Faserstruktur
der beiden verwendeten Bogen des Fertigerzeugnisses von Bedeutung ist. Der durchschnittliche
Winkel zwischen den feinen Rissen oder der Faserstruktur der beiden miteinander
zu verbindenden Bögen darf nicht kleiner als 3° sein, um eine ausreichende Festigkeit
zum Hantieren zu erzielen. Dagegen verwirft sich das Erzeugnis leicht bei einem
durchschnittlichen Winkel, der größer als 20° ist, und die Ecken z. B. der Fußbodenbelagplatten
heben sich von dem Unterboden ab. Der Bereich zwischen 3° und 20° hat sich als sehr
zufriedenstellend erwiesen. Selbstverständlicherweise können Abweichungen in der
Faserrichtung an verschiedenen Stellen der Platte vorhanden sein. Wird jedoch der
Durchschnittswert der Winkel einer zufriedenstellenden Platte bestimmt, dann liegt
er zwischen 3 und 20°. In Fig. 1 sind a, b,
c, d und e willkürlich
gewählte Punkte längs einer Linie 2-2, die quer zur Faserrichtung einer in der beschriebenen
Weise hergestellten, zusammengeklebten Fußbodenplatte verläuft. Wenn der Durchschnittswert
der überschneidungswinkel der Faserrichtung oder der feinen Rißlinien der beiden
Bogen an diesen nach Belieben gewählten Punkten gemessen wird und der Durchschnittswert
im Bereich zwischen 3 und 20° liegt, dann ist die Festigkeit der zusammengesetzten
Platte so groß, daß die Platte gehandhabt werden kann und ein Verwerfen oder Aufwölben
an den Ecken vermieden wird.
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Beim Verleimen von zwei in der beschriebenen Weise behandelten Furnieren
mit flüssigem Klebstoff wird etwas Klebstoff in die zwischen den Holzelementen vorhandenen
feinen Risse gepreßt, und die Elemente werden mit ihren Kanten teilweise wieder
verklebt, so daß die Platten quer zur Faserrichtung wieder versteift werden. Das
zum Verleimen verwendete Klebmittel ist daher von Bedeutung. Erfahrungsgemäß besteht
ein deutlicher Unterschied zwischen Erzeugnissen, die mit gewöhnlich hart härtenden
Klebstoffen, z. B. Harnstoffldebstoffen oder wärmehärtbaren Klebstoffen, hergestellt
sind und solchen, bei denen elastische Klebstoffe verwendet wurden. Bei Verwendung
von elastischen Klebstoffen ist das Enderzeugnis biegsamer. Klebstoffe auf Naturkautschuk-oder
künstlicher Kautschukbasis sind zufriedenstellend - selbst wenn diese mit anderen
Bestandteilen vermischt werden -, solange der erhaltene Klebstoff in hinreichendem
Maße elastisch ist. Film- oder Folienklebstoffe geben ebenfalls zufriedenstellende
Ergebnisse, weil nur sehr wenig Klebstoff in die Risse gepreßt wird.
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Das im eingeklemmten Zustande künstlich getrocknete Furnier wird vorzugsweise
bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt getrocknet, der unter dem liegt, den die Platte
im Gebrauch annimmt. Im allgemeinen ist dieser kleiner als 10 0/0.
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Die erfindungsgemäße biegsame Holzplatte für z. B. Fußbodenbelag wird
vorzugsweise in kleinen Platten hergestellt, beispielsweise in Platten von 22,8
- 22,8 cm Kantenlänge oder in rechteckigen Platten zwecks Legung eines Fischgrätenmusters,
wobei jede Platte eine Fläche hat, die kleiner als etwa 1000 qcm ist. Diese Platte
wird vorzugsweise auf die Unterböden mittels eines hinreichend elastischen Klebstoffes
auf künstlicher Kautschukbasis aufgeklebt. Die Plattenoberfläche kann entweder schon
in der Fabrik oder nach dem Legen an der Arbeitsstelle mit einem Finish versehen
werden. Für Wandverkleidungen wird die Platte vorzugsweise in breiter, brettartiger
Form hergestellt.
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Mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgearbeiteten Holzmenge
kann etwa das Sechs- bis Achtfache einer Fläche bedeckt werden, als es mit aus der
gleichen Holzmenge hergestellten Fußbodendielen möglich wäre. Eine weitgehend wirtschaftlichere
Nutzung des Holzes wird daher durch die Anwendung der Erfindung ermöglicht. Die
erfindungsgemäß hergestellte biegsame Holzplatte kann auch mit viel geringeren Kosten
hergestellt werden als Dielenfußboden.
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Die in der beschriebenen Weise hergestellte biegsame Holzplatte kann
z. B. nach ihrem durch kurzes Andrücken erfolgenden Aufkleben auf einen Unterboden,
beispielsweise auf einen Sperrholzunterboden, angefeuchtet werden, indem sie z.
B. mit feuchten Sägespänen bedeckt wird. Sie quillt bei diesem Versuch nicht auf,
noch entstehen bei anschließendem Trocknen störende Spalten zwischen den biegsamen
Holzplatten.
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Die Erfindung wird nachstehend kurz zusammengefaßt. Die vom Verschleiß
abhängige Furniergesamtdicke setzt sich aus der Dicke zweier Lagen zusammen, die
gemeinsam einen angemessenen Verschleißwiderstand ergeben. Jedes Furnier wird grün,
im eingeklemmten Zustande künstlich getrocknet, um sein Ausdehnungsvermögen zu verringern,
wenn es anschließend auf mindestens 50 % angefeuchtet wird. Das getrocknete Furnier
wird dann in schmale Elemente unterteilt, die durch feine Risse getrennt sind, deren
Breite 2 bis 6 0./o der Breite der schmalen Elemente beträgt. Zwischen diesen Elementen
ist kein merkbarer Strukturzusammenhalt vorhanden. Die auf diese Weise behandelten
Furnierplatten werden paarweise zusammengeklebt, wobei der durchschnittliche Winkel
zwischen den Rissen der einen Lage und den Rissen der anderen Lage etwa 3 bis 20°
beträgt. Ein Klebstoffilm oder ein elastischer Klebstoff wird vorzugsweise zum Zusammenkleben
der beiden Lagen verwendet. Werden die Furniere aus demselben Holzblock hergestellt,
so müssen die Stellen des Holzblockes entnommen werden, die nicht unmittelbar nebeneinander
liegen, und es muß Vorderseite auf Rückseite gelegt werden.