STAND DER TECHNIK
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Starkfurnierkante aus Holz, welche einen
mehrschichtigen Aufbau aufweist.
[0002] 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 werden können. Für die
Erteilung des GS(geprüfte Sicherheit)-Zeichens z.B. müssen bei Büromöbeln die Ecken
mit einem Radius von mindestens 3 mm versehen werden. So gerundete Kanten sind erheblich
griffsympathischer und gestalterisch zeitgemäß. Starkfurnierkanten werden als Endlosrollen
und auch als Streifenware angeboten.
[0003] 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 deutlich höhere Flexibilität gegenüber dem
Massivholz haben.
[0004] Außerdem sind sie in der Verarbeitung als Endlos-Rolle oftmals wirtschaftlicher als
Massivholz.
[0005] Nachteil der konventionellen Starkfurnierkante ist, daß ihre Flexibilität für die
heute geforderten Formengebungen oder die Verarbeitung auf modernen Bearbeitungszentren
(BAZ) nicht ausreicht.
[0006] Bekannt ist weiterhin ein Kantenanleimer aus gestauchtem Holz, der in verschiedener
Dicke ein- oder mehrlagig als Endlosrolle oder als Streifen angeboten wird. Der technische
Prozeß der Stauchholzherstellung ist für verschiedene Anwendungen seit einigen Jahren
bekannt. Der technische Effekt der Flexibilisierung beruht darauf, daß die Holzfasern
bedingt gegeneinander verschieblich gemacht werden. Kantenanleimer aus Stauchholz
erfüllen bei ordnungsgemäß durchgeführter Stauchung in sehr gutem Maße die hinsichtlich
der Flexibilität gestellten Anforderungen. Die Stauchholz-Kantenanleimer haben allerdings
deutliche Nachteile, die im folgenden aufgeführt werden sollen.
[0007] Stauchholzanleimer sind durch das aufwendige technische Verfahren der Stauchung und
die schwierige Holzauswahl deutlich teurer als konventionelle Starkfurnierkanten.
[0008] Stauchholzanleimer neigen besonders in einlagiger Ausführung zu starkem Verwerfen
und Verformen. Dies resultiert aus Wuchsspannungen des Baumes und der mit der Stauchung
einhergehenden Strukturveränderung des Holzes.
[0009] 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.
[0010] Durch die veränderte und gelockerte Zellstruktur des Stauchholzes lassen sich Radien
(3 mm für GS(geprüfte Sicherheit)-Zeichen) schlecht fräsen. Es kommt zu Ausrissen.
[0011] Bei der schwierigen Auswahl von für den Stauchprozeß geeigneten Holzqualitäten kann
den bestehenden optischen Ansprüchen an Strukturmerkmale nur bedingt Rechnung getragen
werden.
[0012] Viele Verarbeitungsschritte, wie das Verzinken zu Endlos-Rollen, sind für dicke (z.B.
3 mm) Anleimer nur mit teuren Spezialmaschinen möglich.
[0013] 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 Flexibilität den Anforderungen der Formengebung
und der Verarbeitung in der Maschine gerecht wird. Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante
soll außerdem deutlich preisgünstiger als reine Stauchholzanleimer angeboten werden
können.
VORTEILE DER ERFINDUNG
[0014] Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber
dem bekannten Lösungsansatz den Vorteil auf, daß sie eine hoch flexible Starkfurnierkante
schafft, welche beispielsweise als Anleimer für Möbelteile geeignet ist und die technisch
einer Furnierkante ebenbürtig ist, welche ausschließlich aus Stauchholz hergestellt
ist, welche aber erheblich günstiger im Preis ist als solche Nur-Stauchholz-Kantenanleimer.
[0015] Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, daß das aufwendig
herstellbare und teure Stauchholz nur in dem Maße bzw. dort eingesetzt wird, wie es
erforderlich ist.
[0016] Die erfindungsgemäße Starkfurnierkante weist eine höhere Flexibilität als eine übliche
Starkfurnierkante auf, welche wiederum bereits flexibler als Massivholz ist. Die Flexibilität
ist mindestens vergleichbar mit einer einlagigen Starkfurnierkante aus Stauchholz.
Es ist eine bessere Auswahl der Sicht- und Außenfurniere im Hinblick auf Struktur
und Maserung möglich (A-Qualität), da 50% als Innenseite Verwendung finden (B-Qualität).
[0017] Durch eine bessere Materialausnutzung des teuren Stauchholzes kann ein geringer Preis
gegenüber einer einlagigen/mehrlagigen reinen Stauchholz-Starkfurnierkante erzielt
werden, da der Innenbereich der erfindungsgemäßen Starkfurnierkante aus preisgünstigem
Messerfurnier aufgebaut ist.
[0018] 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.
[0019] Das Stauchholz kann durch eine konventionelle Messerung längs oder quer erzeugt werden,
wodurch eine höhere Ausbringung aus jeder Bohle Stauchholz erzielbar ist (Schnittverlust
gleich Null), als beispielsweise beim Sägen einlagiger Massivholzkanten (Schnittverlust
bei 3 mm Starkkante immer größer als 25%). Die Oberfläche ist beim Messern glatter
als beim Sägen, wodurch mit weniger Schleifverlusten eine lackierfähige Oberfläche
erzielbar ist.
[0020] Die Wirkung und das Aussehen im Radius gleichen denjenigen einer üblichen am Markt
eingeführtem mehrschichtigen Starkfurnierkante.
[0021] Stauchholz weist in der Bearbeitung Schwankungen, bedingt durch unterschiedliche
Holzstruktur (Äste, Faserbweichungen), auf, die zu Beeinträchtigungen führen können
wie z.B. geringere Flexibilität, schlechtes Fräsen von Radien (Ausrisse), schlechte
Schleifbarkeit der Oberfläche usw. Bei der kombinierten mehrlagigen Kante kann die
Holzqualität in bezug auf Technik und Optik gezielter genutzt werden. Technische Schwankungen
werden durch den Aufbau aus verschiedenen Lagen ausgemittelt. Die Fräsbarkeit für
Radien ist durch den Mittelbereich aus Messerfurnieren erheblich besser als bei einer
einlagigen Stauchholzkante.
[0022] Die Weiterverabeitung des Stauchholzes vor dem Verleimen zu einer Mehrschichtkante
kann durch konventionelle Maschinen erfolgen. Es sind alle Bearbeitungsschritte möglich
(Zuschnitt, Fügen, Zinken), die auch bei üblichen Messerfurnieren 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 besser. Das Fräsen von Radien im Bereich der Zinken ist
bei der erfindungsgemäßen Mehrschicht-Starkfurnierkante absolut unproblematisch.
[0023] In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der in Anspruch 1 angegebenen Starkfurnierkante.
[0024] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind mindestens eine vorderseitigen Außenschicht;
mindestens eine rückseitigen Außenschicht und mindestens eine Innenschicht aus Messerfurnier
vorgesehen, wobei mindestens eine der vorderseitigen und rückseitigen Außenschicht
aus Stauchholz gefertigt ist.
[0025] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind beide Außenschichten aus Stauchholz
gefertigt. Dies gewähleistet eine doppelseitige Flexibilität.
[0026] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind mehrere Innenschichten aus Messerfurnier
vorgesehen. So läßt sich die Gesamtdicke variieren.
[0027] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist zwischen mindestens einer der
vorderseitigen und rückseitigen Außenschicht aus Stauchholz und der bzw. den Innenschichten
mindestens eine weitere Außenschicht aus Stauchholz vorgesehen.
[0028] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Schichtaufbau hinsichtlich
der Dicke und/oder der Holzart symmetrisch zur Mitte der Schichten gewählt. Vorteilhafterweise
gibt es dann keine Neigung zum Schüsseln und Verwerfen.
[0029] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung beträgt der Dickenanteil der jeweiligen
Außenschicht oder Außenschichten auf einer jeweiligen Seite im Bereich von ca. 20%.
Dies führt zu einem besonders günstigen Preis-/ Leistungsverhältnis.
[0030] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind zur Verbindung der Schichten
elastische Leimschichten vorgesehen.
ZEICHNUNGEN
[0031] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
[0032] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Starkfurnierkante;
- Fig. 2
- eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Starkfurnierkante; und
- Fig. 3
- ein Spannungsdiagramm zum Illustrieren von auf einen homogenen Körper bei Deformation
einwirkenden Spannungen, und zwar Fig. 3a im Proportionalitätsbereich und Fig. 3b
im Bereich oberhalb der Proportionalitätsgrenze bei plastischer Verformung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0033] In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.
[0034] Es bezeichnen S1, S2; S1', S2', S3', S4' eine Stauchholzschicht; 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.
[0035] Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Starkfurnierkante.
[0036] Gemäß Fig. 1 sind die vorderseitige Außenschicht S1 aus Stauchholz und die rückseitige
Außenschicht S2 aus Stauchholz auf die drei Innenschichten M1-M3 aus Messerfurnier
geleimt. Der mehrschichtige Aufbau über lagenweise Verleimung dieses Starkfurniers
entspricht der Herstellung einem üblichen Starkfurnier, das ausschließlich aus Messerfurnieren
aufgebaut ist.
[0037] Die Stauchholzschichten S1, S2 können gesägt oder gemessert sein, wobei vorzugsweise
die strukturell ansprechenderen Seiten als Außenseiten bzw. Sichtseiten verwendet
werden.
[0038] Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Starkfurnierkante.
[0039] Gemäß Fig. 2 sind die zwei vorderseitigen Außenschichten S1', S2' aus Stauchholz
und die zwei rückseitigen Außenschichten S3', S4' aus Stauchholz auf die drei Innenschichten
M1-M3 aus Messerfurnier geleimt.
[0040] Die kombinierte Starkfurnierkante erzielt ihre Flexibilität aus dem beidseitig bzw.
einseitig außen aufgeleimten Stauchholz. Dieses Material kann einer Verformung nachkommen,
indem der Außenradius gedehnt wird und gleichzeitig der Innenradius gestaucht wird.
Das Stauchholz kommt dieser Verformung ideal und ohne Neigung zum Bruch bei gleichzeitig
geringen Rückstellkräften nach.
[0041] Fig. 3 zeigt ein Spannungsdiagramm zum Illustrieren von auf einen homogenen Körper
bei Deformation einwirkenden Spannungen, und zwar Fig. 3a im Proportionalitätsbereich
und Fig. 3b im Bereich oberhalb der Proportionalitätsgrenze im Bereich plastischer
Verformung.
[0042] Bei der normalen Spannungsverteilung im Fall einer Biegebeanspruchung im elastischen
Bereich steigen die Kräfte linear von der neutralen Faser NS nach außen hin an, wie
in Fig. 3a gezeigt.
[0043] Für die kombinierte Starkfurnierkante gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden
ausgehend von der neutralen Faser NS ebenfalls die Spannungen nach außen hin zunehmen.
Ein entscheidender Unterschied zum homogenen Fall ist, daß beim Übergang vom Messerfurnier
zum Stauchholz der Spannungsbetrag aufgrund der höheren Elastizität des Stauchholzes
deutlich abgesenkt wird, um dann auf niedrigerem Niveau wieder nach außen hin anzusteigen.
[0044] 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 Außenbereich auf und werden dort
von dem gut verformbaren Stauchholz aufgenommen, so daß insgesamt geringere Spannungen
als bei Massivholz oder einer üblichen Starkfurnierkante auftreten. Dies wirkt sich
wiederum in geringen Rückstellkräften aus.
[0045] Beim Überschreiten des elastischen Verformungsbereichs und beim Erreichen des Bereichs
plastischer Verformung oberhalb der Elastizitätsgrenze erhöht sich die Biegespannung
im Außenbereich sogar überproportional, und der neutrale Bereich NS verschiebt sich
nach außen zum Bereich NS', wie in Figur 3b dargestellt. Der überproportionale Anstieg
der Spannungen auf der Zugseite führt in der Regel zuerst zum Bruch.
[0046] 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 wesentlich später zum Bruch.
[0047] Die aus den Spannungen resultierende Druckbeanspruchung im Innen- bzw. Mittelbereich
der Starkfurnierkante wird durch Verformung/Stauchung der Messerfurniere aufgenommen.
Eventuelle plastische Verformungen der Messerfurniere M1 bis M3 führen nicht zu einer
äußeren Zerstörung der mehrschichtigen Starkfurnierkante.
[0048] Die Flexibilität der Kante resultiert nicht nur aus den Eigenschaften des Stauchholzes,
sondern auch aus der Flexibilität der Leimfugen beim lagenweisen bzw. schichtweisen
Aufbau der Starkfurnierkante. Vorzugsweise wird ein spezieller PVAc-Weißleim eingesetzt
(PVAc steht für Polyvinylacetat). 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 ermöglicht.
Aus der Flexibilität der Leimfuge resultiert bereits die größere Flexibilität einer
üblichen Starkfurnierkante im Vergleich zu gewöhnlichem Massivholz.
[0049] 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 bedingt die Funktion eines Zugbandes.
[0050] Die nachstehende Tabelle I zeigt weitere Beispiele der erfindungsgemäßen Starkfunierkante
zum Erreichen marktüblicher Materialdicken.
Tabelle I
Dicke 3,1 mm |
Dicke 2,6 mm |
Dicke 2,1 mm |
Dicke 5,5 mm |
Stauchholz |
Stauchholz |
Stauchholz |
Stauchholz |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
Messerfurnier |
Messerfurnier |
Messerfurnier |
Stauchholz |
0,58 |
0,58 |
0,58 |
0,85 |
Messerfurnier |
Messerfurnier |
Stauchholz |
Messerfurnier |
0,58 |
0,58 |
0,85 |
0,58 |
Messerfurnier |
Stauchholz |
|
Messerfurnier |
0,58 |
0,85 |
0,58 |
Stauchholz |
|
|
Messerfurnier |
0,85 |
0,58 |
|
|
|
Messerfurnier |
0,58 |
|
|
|
Stauchholz |
0,85 |
|
|
|
Stauchholz |
0,85 |
[0051] Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise
modifizierbar.
[0052] Je nach Dicke oder Beanspruchung kann der Aufbau variiert werden. Insbesondere können
zum Aufbau dickerer Starkfurniere sowohl die Innenschichten bzw. Mittellagen als auch
die Außenschichten bzw. Außenlagen aus Stauchholz in der Anzahl erhöht werden.
[0053] Bei Beanspruchung in Form von Radien in nur einer Richtung (Innen- oder Außenradius)
kann gegebenenfalls die Stauchholzlage auf der Innenseite der Biegung durch eine übliche
Lage aus Messerfurnier ersetzt werden.
[0054] Der Aufbau der mehrschichtigen Starkfurnierkante kann symmetrisch gewählt werden,
auch mit abweichenden Schichtdicken der Einzelschichten im Vergleich zu den oben in
der Tabelle angegebenen Dicken. Die Neigung des Massivholzes zum Verwerfen und Schüsseln
wird durch solche Symmetrie und den Schichtaufbau an sich unterdrückt.
[0055] Verschiedene Endstärken werden zweckmäßigerweise über unterschiedliche Lagenzahlen
bzw. Schichtenzahlen an üblichen Messerfurnieren im Mittelbereich des Schichtaufbaus
erreicht. Je nach Gesamtdicke und Anspruch an die Flexibilität 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 |
1. Starkfurnierkante aus Holz, welche einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, mit mindestens
einer Außenschicht (S1, S2) aus Stauchholz und mindestens einer weiteren damit verleimten
Schicht (M1-M3) aus Messerfurnier.
2. Starkfurnierkante aus Holz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine vorderseitigen
Außenschicht (S1; S1'); mindestens eine rückseitigen Außenschicht (S2; S4'); und mindestens
eine Innenschicht (M1-M3) aus Messerfurnier; wobei mindestens eine der vorderseitigen
und rückseitigen Außenschicht aus Stauchholz gefertigt ist.
3. Starkfurnierkante nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Außenschichten
(S1, S2) aus Stauchholz gefertigt sind.
4. Starkfurnierkante nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Innenschichten
(M1-M3) aus Messerfurnier vorgesehen sind.
5. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet
zwischen mindestens einer der vorderseitigen und rückseitigen Außenschicht aus Stauchholz
und der bzw. den Innenschichten (M1-M3) mindestens eine weitere Außenschicht (S2',
S3') aus Stauchholz vorgesehen ist.
6. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schichtaufbau hinsichtlich der Dicke und/oder der Holzart symmetrisch zur
Mitte der Schichten gewählt ist.
7. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dickenanteil der jeweiligen Außenschicht oder Außenschichten auf einer jeweiligen
Seite im Bereich von ca. 20% beträgt.
8. Starkfurnierkante nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Schichten elastische Leimschichten aufgebracht sind.