DE2756303B2 - Beidseitig abgesperrte Holzspanplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine beidseitig abgesperrte, kunstharzgebundene Holzspanplatte mit einer einen Zeniimcter erheblich übersteigenden Dicke.

Der Bedarf an plattenförmigen Holzwerkstoffplatten mit die Festigkeit von Holz wenigstens angenähert erreichender Festigkeit kann sch-jn seit vielen Jahrzehnten nicht mehr durch Jic Verwendung einfacher Holzbretter gedeckt werden. Dj.. zuerst als Ersatz aufgekommenen Sperrholzplatten weisen zwar hervorragende Festigkeitseigenschaften auf. Sie sind auch sehr formbeständig. Der Fertigungsaufwand ist jedoch groß. Ferner sind an das verarbeitete Holz relativ hohe Anforderungen zu stellen.

Für Holzwerkstoffplatten größerer Dicke in der Größenordnung zwischen einem und vier Zentimetern wurde daher die sogenannte Tischlerplatte entwickelt, welche nur eine aus Stäben gebildete Innenlage aufweist und daher mit wesentlich geringerem Aufwand gefertigt werden kann. Die Deckschichten bestehen dabei in der Regel aus etwa zwei bei drei Millimeter starkem Furnier oder drei bis fünf Millimeter starken Spanplatten.

Eine andere, mit noch geringerem Fertigungsaufwand und aus weniger hochwertigem Holz herstellbare Holzwerkstoffplatte ist die Spanplatte, die aus Holzspänen besteht. Die Spanplatte, die mit dem geringsten Aufwand herzustellen und daher auch am billigsten ist, hat jedoch den Nachteil, daß sie eine wesentlich geringere Biegesteifigkeit als die Tischlerplatte besitzt, deren Biegesteifigkeit bereits geringer als die «ines Brettes gleich großer Dicke bzw. eines Sperrholzes gleich großer Dicke ist.

Um Spanplatten höherer Festigkeit zu fertigen, wurde in letzter Zeit die sogenannte Waferboard-Platte entwickelt. Diese besteht aus groben Spänen in der Größenordnung von Zündhölzern. Dabei ist eine mittlere, relativ dicke Spanlage: in einer Richtung orientiert, während die beiden äußeren Spanlagen in einem Winkel von 90° zur Orientierungsrichtung der Späne der mittleren Lage orientiert sind. Derartige Waferboard-Platten sind zwar biegesteifer als vergleichbare Spanplatten gleicher Dicke. Ihre Biegestei figkeit liegt jedoch immer noch erheblich unter der von Tischlerplatten gleicher Dicke. Des weiteren bietet die verhältnismäßig grobspanige Oberfläche derartiger Platten bei der in der Regel üblichen späteren Beschichtung mit einem dekorativen Material, wie z. B. einem Edelholzfurnier, Schwierigkeiten,

Die Erfindung will eine Holzwerkstoffplatte relativ großer Dicke, also mit einer Dicke, die wesentlich über einem Zentimeter liegt und mehrere Zentimeter

ίο betragen kann, schaffen. Diese Platte soll sich durch eine hohe Biegesteifigkeit in wenigstens einer Richtung auszeichnen, wie dies auch die Tischlerplatte tut. Die Platte soll jedoch mit geringerem Aufwand (Summe aus Rohstoff- und Fertigungsaufwand) herstellbar sein.

Dabei soll die Biegesteifigkeit in einer Richtung wenigstens annähernd an die einer gleich dicken Tischlerplatte herankommen (mit Biegesteifigkeit einer Tischlerplatte ist hier der Widerstand einer Tischlerplatte gegen Durchbiegung in einer senkrecht auf der Platte stehenden, in Richtung der die Mittelschicht bildenden Stäbe verlaufenden Ebene bezeichnet).

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer beidseitig abgesperrten, kunstharzgebundenen Holzspanplatte mit einer einen Zentimeter erheblich übersteigenden Dicke aus. Derartige Platten werden bisher ausschließlich deswegen beidseitig furniert, weil die ei;ie Oberfläche der Spanplatte eine dekorative Furnierschicht mit dem Aussehen einer Holzplatte aufweisen soll, während die Furnierung auf der anderen Seite nur erforderlich ist, damit die beim einseitigen Furnieren auftretende Verwerfung der fertigen Platte vermieden wird. Bei den bekannten, beidseitig furnierten Holzspanplatten haben dementsprechend die Furniere lediglich Dicken in der

J5 Größenordnung von 0,3 bis 1 mm und tragen praktisch nichts zur Erhöhung der Festigkeit der Platte bei.

Erfindungsgemäß wird die oben dargelegte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer beidseitig abgesperrten, kunstharzgebundenen Holzspanplatte mit einer I cm erheblich übersteigenden Dicke die Späne der Platte in Faserlängsrichlung zumindest überwiegend eine Erstreckung von mehreren Zentimetern aufweisen, daß die Fasern der Späne in einer gemeinsamen, parallel zur Plattenebene verlaufenden Richtung orientiert sind und daß die Absperrlagen jeweils eine Dicke aufweisen, die bei Absperrung durch Furnier wenigstens I mm. bei Absperrung durch .Spanplatten wenigstens 3 mm und bei Absperrung durch Hartfaserplatten wenigstens 2.6 mm beträgt.

so Derartige erfindungsgemäße Platten sollten über alles gemessen eine Dicke von wenigstens 16 mm aufweisen, wenn auch gelegentlich Unterschreilungen dieses Maßes möglich sind. Wird dieses Maß zu stark unterschritten, so wird die eigentliche Spanplatte selbst sehr inhomogen, da das Verhältnis von Spangröße zu Plattendicke zu groß wird.

Wenn hier davon gesprochen wird, daß die Späne der beidseitig abgesperrten Platte zumindest überwiegend in Faserlängsrichtung eine Erstreckung von mehreren Zentimetern aufweisen sollen, so soll damit zum Ausdruck gebracht werden, daß natürlich auch ein, allerdings kleinbleibender Teil der Späne eine geringere Länge aufweisen kann. Der Anteil der Späne, die diese Mindestlänge aufweisen soll, sollte jedoch so groß wie möglich sein, je größer er ist, umso größer ist auch die Biegesteifigkeit der Platte in der Faserlängsrichtung der Späne.

Die Länge der überwältigenden Mehrheit der Späne

(gewichtsmäßig, nicht stückzahlmäßig) sollte dabei mehr als 3 cm betragen. Vorteilhaft liegt die Spanlänge in der Größenordnung zwischen 3,5 und 7 cm. Die Späne, die hier in Frage kommen, entsprechen den für die Fertigung der sogenannten Waferboard-Platten eingesetzten Spänen.

Wenn davon gesprochen wird, daß die Fasern der Späne in einer gemeinsamen Richtung orientiert sein sollen, so heißt Jies nicht, daß alle Fasern streng parallel verlaufen sollen. Das ist bei einer Spanplatte mit geschatteten Spänen nicht möglich. Diese Orientierung kann z. B. erreicht werden, indem in der beispielsweise für Waferboard-Platten üblichen Weise stabförmige Späne gerichtet geschüttet werden, wie man dies beispielsweise erreicht, indem die Späne durch einen Rost aus parallelen Stäben durchgeschüttet werden, so daß sie in einer die Parallellage zu den Stäben des Rostes mehr oder weniger annähernden Lage auf die Unterlage, bzw. die dort bereits vorhandene Spanschicht auffallen.

Dem Grande nach kann eine 1 iolzspanplaite nach der Erfindung z. B. auf einer Seite mit einem Furnier und auf der anderen Seite mit einer Spanplatte abgesperrt werden. Bevorzugt sind jedoch die beiden Absperrschichten aus dem gleichen Material, also entweder aus Furnier oder aus Spanplatte oder aus Hartfaserplatte. Das Furnier hat dabei vorzugsweise eine Dicke in der Größenordnung von 1,5 bis 3 mm. In der Regel wird diese bei 2 bis 2,5 mm liegen. Die Spanplatte, die zur Absperrung verwendet wird, muß eine größere Dicke haben, selbst wenn sie aus relativ feinen Spänen besteht. Hier wird die Dicke meist zwischen 3 mm und 6 mm liegen; in der Regel wird sie bei 4 mm liegen. Bei Absperrung mit Hartfaserplatte kann diese eine Dicke z. B. zwischen 2,6 und 5 mm haben.

Die Späne der Holzspanplatte haben vorzugsweise in an sich bekannter Weise wenigstens überwiegend die Form von unregelmäßigen Stäbchen, wie dies auch bei den sogenannten Waferboard-Platten üblich ist.

Soll die Spanplatte nach der Erfindung nicht nur in Längsrichtung der Spanfasern eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen, sondern auch quer hierzu eine, wenn auch geringere, so doch immerhin beträchtliche Biegesteifigkeit, so ist die Absperrung vorteilhaft von Furnieren gebildet, deren Faserrichtung quer — vorzugsweise senkrecht — zur Onenüerungsrichtung der Späne der Spanplatte verläuft. Kommt es nur auf die Biegesteifigkeit in einer R^;chtung, also in der Orentierungsrichtung der Fasern der Späne an. so genügt es, wenn die Absperrschitviten von ausreichend feinen Spanplatten gebildet sind, die weniger aufwendig sind als die aus Stammholz herzustellenden Furniere.

Die Holzspanplatte gemäß der Erfindung hat nicht nur wegen der beiden äußeren Absperrschichten eine relativ feine Oberfläche, die leicht furniert oder mit anderen Zierschichten beschichtet werden kann. Sie weist darüber hinaus auch eine Festigkeit auf, die wenigstens angenähert an die von Tischlerplatten heranreicht und erheblich über der Festigkeit der Waferboard-Platten liegt. Während eine Waferboard- _M Platte nämlich nur zwei gepreßte Oberflächen besitzt, in deren unmittelbare Nähe die Festigkeit der Platte jeweils am größten ist, besitzt eine Holzspanplatte nach der Erfindung neben den zwei gepreßten Flächen der eigentlichen Spanplatte entweder zwei hochwertige Furnierschichten, deren spezifische Festigkeit erheblich über der von Spanplatten liegt, oder aber zwei Absperrschichten aus Spanplatten, deren jede selbst wieder zwei gepreßte Oberflächenschichten besonders hoher Festigkeit aufweist.

Betont sei, daß die Holzwerkstoffplatten gemäß der Erfindung nicht etwa einen Ersatz für bisher gelegentlich abgesperrte Holzspanplatten darstellen sollen, bei denen die Absperrung nur das Aussehen beeinflussen soll. Die Holzwerkstoffplatten nach der Erfindung sollen vielmehr weitestgehend die Tischlerplatten, die immer da eingesetzt wurden, wo Spanplatten nicht ausreichend waren, ersetzen. Wenn also eine Furnierung zur Hebung des Aussehens erforderlich ist, muß diese normalerweise bei einer Holzspanplatte nach der Erfindung nachträglich aufgebracht werden.

Während die Dicke einer Platte nach der Erfindung normalerweise durch die geforderte Biegesteifigkeit in Richtung der Orientierung der Fasern der Spanplatte bestimmt wird, ist für die Dicke der Deckschichten zum einen die erforderliche Biegesteifigkeit der Platte in Richtung senkrecht zu der genannten Orientierungsrichtung der Spanfasern maßgeblich :·. um anderen aber auch die Bildung einer ausreichend etniprn Oberfläche, die selbst dann, wenn quer zu der genannten Orientierungsrichtung praktisch gar keine Biegesteifigkeit erforderlich ist, eine gewisse Mindestdicke der Absperrlagen erforderlich macht, da durch allzu dünne Absperrlagen beim Verleimen derselben mit der Spanplatte unter Druck die relativ graben Späne der Spanplatte sich durchzeichnen würden und diese Durchzeichnung bei einem nachfolgenden Beschichten beispielsweise mit einem dünnen Edelfurnier oder einem Kunststoffmaterial immer noch nicht verschwinden würde.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Holzspanplatte nach der Erfindung senkrecht zur Orientierungsrichtung der Fasern der Späne der Platte.

Fig. 2 zeigt die Ansicht von rechts auf Fig. !, also einen senkrechten Schnitt durch die Platte, wobei die Schnittebene mit der Orientierungsrkh'.ung der Spanfaserr zusammenfällt.

F i g. 3 zeigt die Ansicht von oben auf die Platte nach F i g. 2.

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung ein aus einer anderen Platte nach der Erfindung herausgeschnittenes Klötzchen.

Fig. 5 zeigt grafische Darstellungen der Verseilung der Zugfestigkeit über der Dicke verschiedener Plattentypen.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Holzwerkstoffplatte I gemäß der Erfindung besitzt eine zentrale Spanplatte 2 mit einer Dicke von 20 mm. Die die zentrale Spanplatte bildenden Holzspäne haben im wesentlichen die Form unregelmäßiger Stäbchen, deren Länge — jedenfalls, was den überwieg"nden Teil derselben anbetrifft -zwischen drei und fünf Zentimetern liegt und deren Faserrichtung im wesentlichen mit der Stäbchenlängsrichtung zusammenfällt. Diese Späne sind bei der Plattenfertigung derart geschüttet, daß sie in einer gemeinsamen Richtung orientiert sind, das ist in F i g. 2 und 3 die Richtung X. Nahe der Oberflächen der Spanplatte 2 sind die Späne, wie dies in dar Zeichnung auch angedeutet ist, etwa verdichtet. Die Oberflächen der Spanplatte 2 sind überschliffen. Oben und unten ist die Spanplatte jeweils mit einem Holzfurnier 3 abgesperrt, dessen Faserrichtung senkrecht zur Richtung X, also in Richtung Vin Fig. I und 3, verlauf». Die Richtung Y ist selbstverständlich, wie die Richtung X,

parallel zur Plattenebene. Die Verleimung der Absperrfurniere 3 mit der Spanplatte 2 kann beispielsweise mittels eines kalt aushärtenden Kunstharzdispersionsleimes bewirkt sein. Es können jedoch auch warm aushärtende Duroplastleime verwendet werden.

Die in F i g. 4 gezeigte Holzwerkstoffplatte 5 nach der Erfindung besitzt ebenfalls eine zentrale Spanplatte 6 von gleichem Aufbau wie die Spanplatte 2.

Auch bei der Platte S sind die Fasern der die Spanplatte 6 bildenden Späne in der parallel zur Plattenebene verlaufenden Richtung Aorientiert.

Im Gegensatz zur Holzwerkstoffplatte 1 sind bei der Platte 5 die Absperrlagen jedoch von 2 gleich dicken, feinen Spanplatten 7 gebildet, deren Dicke jeweils 4 mm beträgt. Diese Spanplatten 7 bestehen aus relativ feinen Spänen, wie sie für derart dünne Spanplatten üblich sind. Die Spanplatten 7 können darüber hinaus noch mit besonders feinen Deckschichten versehen sein, wenigstens 3Ui u€r äüueü licgcnucn jciic. TTcTucn uic Spanplatten 7 auf beiden Seiten hochwertig, also mit dichter und glatter Oberfläche ausgebildet, so hat dies den Vorteil einer besonders hohen Festigkeit der Holzwerkstoffplatte 5. Bildet man bei den Spanplatten 7 lediglich die außen liegenden Seiten hochwertig aus, so hat dies wiederum den Vorteil eines geringeren Fertigungsaufwandes, der allerdings eine geringe Festigkeitseinbuße mit sich bringt. In diesem Zusammenhang muß darauf hingewiesen werden, daß die Platte 5 in Richtung X eine geringfügig höhere Biegefestigkeit als die Holzwerkstoffplatte 1 hat. Dafür ist bei Platte 5 jedoch die Biegesteifigkeit in Richtung V' geringer als bei der Platte 1.

In Fig. 5 sind jeweils die Festigkeiten verschiedener Plattentypen dargestellt, wobei die Lunge der waagerechten Schraffurstriche ausgehend von dem linken Rand jeweils die Zugfestigkeit der Platte an der entsprechenden Stelle, also im entsprechenden Abstand von der Plattenmitte, angibt.

Bei der oben in F i g. 5 gezeigten Spanplatte erkennt man. wie die Zugefestigkeit zur Plattenmitte wegen der weniger dichten Mittelschicht dort abnimmt. Die höchste Zugfestigkeit liegt hier in den zwei Deckschichten, da diese eine höhere Dichte mit höherem Leimanteil aufweisen. Die Zugfestigkeit ist dafür in allen Richtungen in der Spanplattenebene wenigstens angenähert die gleiche.

Bei der darunter gezeigten Tischlerplatte ist die Zugfestigkeit in Längsrichtung der die Mittellage bildenden Stäbe dargestellt. Man erkennt hier, daß hier in der Mittellage eine weitaus größere Zugfestigkeit als

ίο bei der einfachen Spanplatte mit zwei Deckschichten vorliegt. Die Gesamtbiegesteifigkeit der Platte ist daher entsprechend höher, obwohl die Zugfestigkeit der beiden von einem Furnier jeweils gebildeten Absperrlagen, deren Fasern senkrecht zur Richtung der die Mittellage bildenden Stäbe verlaufen, in der letztgenannten Richtung sehr niedrig ist.

Darunter ist eine sogenannte Waferboard-Platte dargestellt, die im wesentlichen eine Spanplatte aus groben Spänen ist, bei weicher die Späne der Mitteiiage senkrecht zur Richtung der Späne und Spanfasern der beiden Decklagen verlaufen. Man erkennt, daß hier die Biegesteifigkeit ebenfalls noch erheblich unter der einer Tischlerplatte liegt.

Als unterstes ist schließlich eine Platte gemäß der

2S Erfindung dargestellt. Bei dieser nimmt die Festigkeit der mittleren orientierten Spanschicht zu deren beiden an die Absperrlagen angrenzenden Oberflächen hin zu, da letzi .re ja bereits beim Verpressen eine höhere Festigkeit erhalten. Die Festigkeit der beiden Absperr-

)o lagen entspricht dafür der der Absperrlagen einer Tischlerplatte.

Durch den günstigen Verlauf der Zugfestigkeit über der Dicke des Spanplattenanteils der Platte nach der Erfindung wird insgesamt jedoch eine Biegesteifigkeit erreicht, die fast an die einer Tischlerplatte herankommt. Hierbei ist auch die Tatsache von Bedeutung, daß bei der Platte nach der Erfindung die Zugfestigkeit in der Spanplatte wenigstens angenähert mit der Zugbelastung beim Biegen der Platte wächst. Das heißt.

wo die Belastung höher ist, ist auch die Festigkeit höher.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Beidseitig abgesperrte, kunstharzgebundene Holzspanplatte mit einer einen Zentimeter erheblich übersteigenden Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne der Platte in Faserlängsrichtung zumindest überwiegend eine Erstreckung von mehreren Zentimetern aufweisen, daß die Fasern der Späne in einer gemeinsamen, parallel zur Plattenebene verlaufenden Richtung orientiert sind und daß die Absperrlagen jeweils eine Dicke aufweisen, die bei Absperrung durch Furnier wenigstens einen Millimeter, bei Absperrung durch Spanplatten wenigstens drei Millimeter und bei Absperrung durch Hartfaserplatten wenigstens 2,6 mm beträgt.

2. Holzspanplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Späne zumindest überwiegend die Form von Stäbchen haben.

3. Hoit-panpiatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des Absperrfurniers quer — vorzugsweise senkrecht — zur Orientierungsrichtung der Späne verlaufen.