DE19951035C1 - Starkfurnierkante - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Starkfurnierkante aus Holz, welche einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, mit mindestens einer Außenschicht aus Stauchholz (S1, S2) und mindestens einer weiteren damit verleimten Schicht (M1-M3) aus Messerfurnier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Starkfurnierkante aus Holz, welche einen mehrschichtigen Aufbau aufweist.

Die DE 195 40 371 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer im Kantenbereich mit einer Echtholzleiste profilierten Platte, bei welchem die Echtholzleiste mit ihrer Rückseite an mindestens eine Längskante der Platte angeklebt oder angeleimt wird. Die Echtholzleiste wird vor dem Ankleben oder Anleimen mit ihrer Vorderseite auf eine Fläche gelegt und auf deren Rückseite mit einem geeigneten Walzwerkzeug Druck ausgeübt, so dass ein Druckmuster auf die Rückseite der Echtholzleiste eingedrückt wird.

Die DE-OS 15 28 108 offenbart ein Furnier, dessen Innenseite mit Kerben versehen ist, die mit der Holzfaser einen Winkel größer als 90° bis zu 180° bilden. Die Kerben bilden ein Netz, sind aber nicht tief genug, um sich auf der Außenseite zu markieren.

Aus der EP 0 242 788 A2 ist ein Verfahren zum Verleimen oder Verkleben von Kantenleisten aus massiven Holz an Stirnseiten von Platten bekannt. Es wird vorgeschlagen, in die Oberfläche der Kantenleisten Hinterschneidungen aufweisende Einprägungen oder Eindrückungen vorzusehen.

Starkfurnierkanten werden eingesetzt, um an Möbelteilen, wie Platten, Seiten, Türen etc. einen Anleimer anzubringen, der durch seine Dicke geeignet ist, daß Radien zur Fläche hin angefräßt oder sonstige Profilierungen vorgenommen wer­ den können. Für die Erteilung des GS(geprüfte Sicherheit)- Zeichens z. B. müssen bei Büromöbeln die Ecken mit einem Ra­ dius von mindestens 3 mm versehen werden. So gerundete Kan­ ten sind erheblich griffsympathischer und gestalterisch zeitgemäß. Starkfurnierkanten werden als Endlosrollen und auch als Streifenware angeboten.

Bekannt und markteingeführt ist eine mehrschichtige Starkfurnierkante, bei der mindestens zwei und bis zu über neun Lagen konventioneller Messer- oder Schälfurniere durch lagenweise Verleimung auf eine gewünschte Dicke gebracht werden. Diese Starkfurnierkanten haben sich unter anderem gegenüber einem Massivholzanleimer dadurch auf dem Markt etabliert, daß sie durch den lagenweisen Aufbau eine deut­ lich höhere Flexibilität gegenüber dem Massivholz haben.

Außerdem sind sie in der Verarbeitung als Endlos-Rolle oft­ mals wirtschaftlicher als Massivholz.

Nachteil der konventionellen Starkfurnierkante ist, daß ih­ re Flexibilität für die heute geforderten Formengebungen oder die Verarbeitung auf modernen Bearbeitungszentren (BAZ) nicht ausreicht.

Bekannt ist weiterhin ein Kantenanleimer aus gestauchtem Holz, der in verschiedener Dicke ein- oder mehrlagig als Endlosrolle oder als Streifen angeboten wird. Der techni­ sche Prozeß der Stauchholzherstellung ist für verschiedene Anwendungen seit einigen Jahren bekannt. Der technische Ef­ fekt der Flexibilisierung beruht darauf, daß die Holzfasern bedingt gegeneinander verschieblich gemacht werden. Kanten­ anleimer aus Stauchholz erfüllen bei ordnungsgemäß durchge­ führter Stauchung in sehr gutem Maße die hinsichtlich der Flexibilität gestellten Anforderungen. Die Stauchholz- Kantenanleimer haben allerdings deutliche Nachteile, die im folgenden aufgeführt werden sollen.

Stauchholzanleimer sind durch das aufwendige technische Verfahren der Stauchung und die schwierige Holzauswahl deutlich teurer als konventionelle Starkfurnierkanten.

Stauchholzanleimer neigen besonders in einlagiger Ausfüh­ rung zu starkem Verwerfen und Verformen. Dies resultiert aus Wuchsspannungen des Baumes und der mit der Stauchung einhergehenden Strukturveränderung des Holzes.

Einlagige Stauchholzanleimer, z. B. in einer Dicke von 3 mm, werden zumeist durch Sägen mit entsprechenden Sägeverlusten erzeugt. Die gesägte Oberfläche läßt sich vergleichsweise schlecht zu einer lackierfähigen Oberfläche schleifen.

Durch die veränderte und gelockerte Zellstruktur des Stauchholzes lassen sich Radien (3 mm für GS(geprüfte Si­ cherheit)-Zeichen) schlecht fräsen. Es kommt zu Ausrissen.

Bei der schwierigen Auswahl von für den Stauchprozeß geeig­ neten Holzqualitäten kann den bestehenden optischen Ansprü­ chen an Strukturmerkmale nur bedingt Rechnung getragen wer­ den.

Viele Verarbeitungsschritte, wie das Verzinken zu Endlos- Rollen, sind für dicke (z. B. 3 mm) Anleimer nur mit teuren Spezialmaschinen möglich.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe war es, ein Produkt zu erstellen, welches die gewohnten Be- und Verarbeitungseigenschaften einer markteingeführten Starkfurnierkante hat und gleichzeitig durch eine hohe Fle­ xibilität den Anforderungen der Formengebung und der Verar­ beitung in der Maschine gerecht wird. Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante soll außerdem deutlich preisgünstiger als reine Stauchholzanleimer angeboten werden können.

Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber dem bekannten Lösungsansatz den Vorteil auf, daß sie eine hoch flexible Starkfurnier­ kante schafft, welche beispielsweise als Anleimer für Mö­ belteile geeignet ist und die technisch einer Furnierkante ebenbürtig ist, welche ausschließlich aus Stauchholz herge­ stellt ist, welche aber erheblich günstiger im Preis ist als solche Nur-Stauchholz-Kantenanleimer.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee be­ steht darin, daß das aufwendig herstellbare und teure Stauchholz nur in dem Maße bzw. dort eingesetzt wird, wie es erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante weist eine höhere Flexibilität als eine übliche Starkfurnierkante auf, welche wiederum bereits flexibler als Massivholz ist. Die Flexibi­ lität ist mindestens vergleichbar mit einer einlagigen Starkfurnierkante aus Stauchholz. Es ist eine bessere Aus­ wahl der Sicht- und Außenfurniere im Hinblick auf Struktur und Maserung möglich (A-Qualität), da 50% als Innenseite Verwendung finden (B-Qualität).

Durch eine bessere Materialausnutzung des teuren Stauchhol­ zes kann ein geringer Preis gegenüber einer einlagi­ gen/mehrlagigen reinen Stauchholz-Starkfurnierkante erzielt werden, da der Innenbereich der erfindungsgemäßen Starkfur­ nierkante aus preisgünstigem Messerfurnier aufgebaut ist.

Bei besonders dicken Starkfurnierkanten, z. B. 5,5 mm, kann über den Stauchholzanteil Einfluß auf die Flexibilität und den Preis der Kante genommen werden. Dabei wird man als Ziel im Auge haben, ein Produkt zu erstellen, welches den jeweiligen Ansprüchen sicher genügt und gleichzeitig so preisgünstig wie möglich ist.

Das Stauchholz kann durch eine konventionelle Messerung längs oder quer erzeugt werden, wodurch eine höhere Aus­ bringung aus jeder Bohle Stauchholz erzielbar ist (Schnitt­ verlust gleich Null), als beispielsweise beim Sägen einla­ giger Massivholzkanten (Schnittverlust bei 3 mm Starkkante immer größer als 25%). Die Oberfläche ist beim Messern glatter als beim Sägen, wodurch mit weniger Schleifverlu­ sten eine lackierfähige Oberfläche erzielbar ist.

Die Wirkung und das Aussehen im Radius gleichen denjenigen einer üblichen am Markt eingeführtem mehrschichtigen Stark­ furnierkante.

Stauchholz weist in der Bearbeitung Schwankungen, bedingt durch unterschiedliche Holzstruktur (Äste, Faserbweichun­ gen), auf, die zu Beeinträchtigungen führen können wie z. B. geringere Flexibilität, schlechtes Fräsen von Radien (Aus­ risse), schlechte Schleifbarkeit der Oberfläche usw. Bei der kombinierten mehrlagigen Kante kann die Holzqualität in bezug auf Technik und Optik gezielter genutzt werden. Tech­ nische Schwankungen werden durch den Aufbau aus verschiede­ nen Lagen ausgemittelt. Die Fräsbarkeit für Radien ist durch den Mittelbereich aus Messerfurnieren erheblich bes­ ser als bei einer einlagigen Stauchholzkante.

Die Weiterverabeitung des Stauchholzes vor dem Verleimen zu einer Mehrschichtkante kann durch konventionelle Maschinen erfolgen. Es sind alle Bearbeitungsschritte möglich (Zu­ schnitt, Fügen, Zinken), die auch bei üblichen Messerfur­ nieren durchgeführt werden können. Insbesondere für das Verzinken der dünnen Messerfurniere zu Endlosbahnen werden keine Spezialmaschinen für Dickschnittmaterial benötigt. Die Zinkenqualität bei der dünnen Kante ist wesentlich bes­ ser. Das Fräsen von Radien im Bereich der Zinken ist bei der erfindungsgemäßen Mehrschicht-Starkfurnierkante absolut unproblematisch.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbil­ dungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Starkfurnierkante.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind mindestens eine vorderseitigen Außenschicht; mindestens eine rückseitigen Außenschicht und mindestens eine Innenschicht aus Messer­ furnier vorgesehen, wobei mindestens eine der vorderseiti­ gen und rückseitigen Außenschicht aus Stauchholz gefertigt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind beide Außenschichten aus Stauchholz gefertigt. Dies gewähleistet eine doppelseitige Flexibilität.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind mehrere Innenschichten aus Messerfurnier vorgesehen. So läßt sich die Gesamtdicke variieren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist zwischen mindestens einer der vorderseitigen und rückseitigen Außen­ schicht aus Stauchholz und der bzw. den Innenschichten min­ destens eine weitere Außenschicht aus Stauchholz vorgese­ hen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Schichtaufbau hinsichtlich der Dicke und/oder der Holzart symmetrisch zur Mitte der Schichten gewählt. Vorteilhafter­ weise gibt es dann keine Neigung zum Schüsseln und Verwer­ fen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung beträgt der Dickenanteil der jeweiligen Außenschicht oder Außenschich­ ten auf einer jeweiligen Seite im Bereich von ca. 20%. Dies führt zu einem besonders günstigen Preis-/Leistungsver­ hältnis.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind zur Verbindung der Schichten elastische Leimschichten vorgese­ hen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer er­ sten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Starkfurnierkante;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer zwei­ ten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Starkfurnierkante; und

Fig. 3 ein Spannungsdiagramm zum Illustrieren von auf einen homogenen Körper bei Deformation einwirken­ den Spannungen, und zwar Fig. 3a im Proportiona­ litätsbereich und Fig. 3b im Bereich oberhalb der Proportionalitätsgrenze bei plastischer Verfor­ mung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.

Es bezeichnen S1, S2; S1', S2', S3', S4' eine Stauchholz­ schicht; M1, M2, M3 Messerfurnierschichten; VS, RS eine Vorderseite bzw. Rückseite; NS bzw. NS' eine neutrale Schicht, wo die resultierende Spannung Null ist; D, D' eine Druckspanung und Z, Z' eine Zugspannung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Starkfurnier­ kante.

Gemäß Fig. 1 sind die vorderseitige Außenschicht S1 aus Stauchholz und die rückseitige Außenschicht S2 aus Stauch­ holz auf die drei Innenschichten M1-M3 aus Messerfurnier geleimt. Der mehrschichtige Aufbau über lagenweise Verlei­ mung dieses Starkfurniers entspricht der Herstellung einem üblichen Starkfurnier, das ausschließlich aus Messerfurnie­ ren aufgebaut ist.

Die Stauchholzschichten S1, S2 können gesägt oder gemessert sein, wobei vorzugsweise die strukturell ansprechenderen Seiten als Außenseiten bzw. Sichtseiten verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Starkfurnier­ kante.

Gemäß Fig. 2 sind die zwei vorderseitigen Außenschichten S1', S2' aus Stauchholz und die zwei rückseitigen Außen­ schichten S3', S4' aus Stauchholz auf die drei Innenschich­ ten M1-M3 aus Messerfurnier geleimt.

Die kombinierte Starkfurnierkante erzielt ihre Flexibilität aus dem beidseitig bzw. einseitig außen aufgeleimten Stauchholz. Dieses Material kann einer Verformung nachkom­ men, indem der Außenradius gedehnt wird und gleichzeitig der Innenradius gestaucht wird. Das Stauchholz kommt dieser Verformung ideal und ohne Neigung zum Bruch bei gleichzei­ tig geringen Rückstellkräften nach.

Fig. 3 zeigt ein Spannungsdiagramm zum Illustrieren von auf einen homogenen Körper bei Deformation einwirkenden Span­ nungen, und zwar Fig. 3a im Proportionalitätsbereich und Fig. 3b im Bereich oberhalb der Proportionalitätsgrenze im Bereich plastischer Verformung.

Bei der normalen Spannungsverteilung im Fall einer Biegebe­ anspruchung im elastischen Bereich steigen die Kräfte line­ ar von der neutralen Faser NS nach außen hin an, wie in Fig. 3a gezeigt.

Für die kombinierte Starkfurnierkante gemäß der vorliegen­ den Ausführungsform werden ausgehend von der neutralen Fa­ ser NS ebenfalls die Spannungen nach außen hin zunehmen. Ein entscheidender Unterschied zum homogenen Fall ist, daß beim Übergang vom Messerfurnier zum Stauchholz der Span­ nungsbetrag aufgrund der höheren Elastizität des Stauchhol­ zes deutlich abgesenkt wird, um dann auf niedrigerem Niveau wieder nach außen hin anzusteigen.

Dementsprechend liegen die Innenlagen aus Messerfurnier im Bereich der neutralen Faser NS und haben keine bis geringe Kräfte aufzunehmen. Die Festigkeit normaler Messerfurniere ist dafür ausreichend. Die größten Kräfte treten im Außen­ bereich auf und werden dort von dem gut verformbaren Stauchholz aufgenommen, so daß insgesamt geringere Spannun­ gen als bei Massivholz oder einer üblichen Starkfurnier­ kante auftreten. Dies wirkt sich wiederum in geringen Rück­ stellkräften aus.

Beim Überschreiten des elastischen Verformungsbereichs und beim Erreichen des Bereichs plastischer Verformung oberhalb der Elastizitätsgrenze erhöht sich die Biegespannung im Au­ ßenbereich sogar überproportional, und der neutrale Bereich NS verschiebt sich nach außen zum Bereich NS', wie in Fig. 3b dargestellt. Der überproportionale Anstieg der Spannun­ gen auf der Zugseite führt in der Regel zuerst zum Bruch.

Für den Fall der erfindungsgemäßen Starkfurnierkante ist der Spannungsverlauf qualitativ gleich, wobei wiederum die Spannungsbeträge im Außenbereich durch den Einsatz des Stauchholzes deutlich reduziert sind. Folglich kommt es we­ sentlich später zum Bruch.

Die aus den Spannungen resultierende Druckbeanspruchung im Innen- bzw. Mittelbereich der Starkfurnierkante wird durch Verformung/Stauchung der Messerfurniere aufgenommen. Even­ tuelle plastische Verformungen der Messerfurniere M1 bis M3 führen nicht zu einer äußeren Zerstörung der mehrschichti­ gen Starkfurnierkante.

Die Flexibilität der Kante resultiert nicht nur aus den Ei­ genschaften des Stauchholzes, sondern auch aus der Flexibi­ lität der Leimfugen beim lagenweisen bzw. schichtweisen Aufbau der Starkfurnierkante. Vorzugsweise wird ein spezi­ eller PVAc-Weißleim eingesetzt (PVAc steht für Polyvinyl­ acetat). In der Fuge können durch die Flexibilität der Leimschicht Schubkräfte aufgenommen werden, die bei der Verformung zwischen den Schichten bzw. Lagen auftreten. Im mikrospischen Maßstab wird so eine Lagenverschiebung ermög­ licht. Aus der Flexibilität der Leimfuge resultiert bereits die größere Flexibilität einer üblichen Starkfurnierkante im Vergleich zu gewöhnlichem Massivholz.

Bei der Biegebeanspruchung der Starkfurnierkante kommt das Stauchholz der Verformung ohne Neigung zum Bruch nach. Gleichzeitig unterbindet es die Bruchgefahr der nächsten Lage aus Messerfurnier selbst bei hoher Beanspruchung durch die flächige Verleimung. Das Stauchholz erfüllt somit be­ dingt die Funktion eines Zugbandes.

Die nachstehende Tabelle I zeigt weitere Beispiele der er­ findungsgemäßen Starkfunierkante zum Erreichen marktübli­ cher Materialdicken.

Tabelle I

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevor­ zugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie dar­ auf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifi­ zierbar.

Je nach Dicke oder Beanspruchung kann der Aufbau variiert werden. Insbesondere können zum Aufbau dickerer Starkfur­ niere sowohl die Innenschichten bzw. Mittellagen als auch die Außenschichten bzw. Außenlagen aus Stauchholz in der Anzahl erhöht werden.

Bei Beanspruchung in Form von Radien in nur einer Richtung (Innen- oder Außenradius) kann gegebenenfalls die Stauch­ holzlage auf der Innenseite der Biegung durch eine übliche Lage aus Messerfurnier ersetzt werden.

Der Aufbau der mehrschichtigen Starkfurnierkante kann sym­ metrisch gewählt werden, auch mit abweichenden Schichtdic­ ken der Einzelschichten im Vergleich zu den oben in der Ta­ belle angegebenen Dicken. Die Neigung des Massivholzes zum Verwerfen und Schüsseln wird durch solche Symmetrie und den Schichtaufbau an sich unterdrückt.

Verschiedene Endstärken werden zweckmäßigerweise über un­ terschiedliche Lagenzahlen bzw. Schichtenzahlen an üblichen Messerfurnieren im Mittelbereich des Schichtaufbaus er­ reicht. Je nach Gesamtdicke und Anspruch an die Flexibili­ tät des Materials könnten auch mehrere Außenlagen aus Stauchholz eingesetzt werden. Es kann davon ausgegangen werden, daß ein Stauchholz einen Teil von zweimal ca. 20% der Gesamtdicke (Vorderseite und Rückseite) für höchste Flexibilität ausreichen ist, da die größte Biegeverformung und damit Biegespannung im Außenbereich vorhanden ist, wie aus Fig. 3a und b ersichtlich.

BEZUGSZEICHENLISTE

S1, S2; S1', S2', S3', S4' Stauchholzschicht
M1, M2, M3 Messerfurnier
VS, RS Vorderseite, Rückseite
NS; NS' neutrale Schicht
D, D' Druckspanung
Z, Z' Zugspannung

Claims (8)

1. Starkfurnierkante aus Holz, welche einen mehrschichti­ gen Aufbau aufweist, mit mindestens einer Außenschicht (S1, S2) aus Stauchholz und mindestens einer weiteren damit ver­ leimten Schicht (M1-M3) aus Messerfurnier.

2. Starkfurnierkante aus Holz nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch mindestens eine vorderseitigen Außenschicht (S1; S1'); mindestens eine rückseitigen Außenschicht (S2; S4'); und mindestens eine Innenschicht (M1-M3) aus Messer­ furnier; wobei mindestens eine der vorderseitigen und rück­ seitigen Außenschicht aus Stauchholz gefertigt ist.

3. Starkfurnierkante nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Außenschichten (S1, S2) aus Stauchholz gefertigt sind.

4. Starkfurnierkante nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Innenschichten (M1-M3) aus Mes­ serfurnier vorgesehen sind.

5. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet zwischen mindestens einer der vorderseitigen und rückseitigen Außenschicht aus Stauchholz und der bzw. den Innenschichten (M1-M3) minde­ stens eine weitere Außenschicht (S2', S3') aus Stauchholz vorgesehen ist.

6. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schicht­ aufbau hinsichtlich der Dicke und/oder der Holzart symme­ trisch zur Mitte der Schichten gewählt ist.

7. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dickenan­ teil der jeweiligen Außenschicht oder Außenschichten auf einer jeweiligen Seite im Bereich von ca. 20% beträgt.

8. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden An­ sprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schichten elastische Leimschichten aufgebracht sind.