СТОЛЯРНАЯ ПЛИТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области производства деревянных клееных конструкций и может быть использована для изготовления мелкоштучных стеновых материалов, мелкоразмерных сборных конструкций, элементов строительных конструкций, а также элементов покрытий пола и кровли, подвесных и подшивных потолков, столярных плит и мебельных щитов.
Известна конструкция столярных плит типа HP из не склеенных между собой реек древесины, оклеенных между собой шпоном (ГОСТ 13715-78. Плиты столярные, технические условия).
К недостаткам изделий указанной конструкции можно отнести следующие:
- повышенную неоднородность физико-механических свойств в разных направлениях, так как показатели упругости и прочности значительно отличаются в зависимости от направления приложения нагрузок к материалу;
- невозможность использования столярных плит для ограждающих конструкций, разграничивающих разные температурно-влажностные условия эксплуатации из-за возможных деформаций, которые сопровождаются изменениями формы плит (покоробленность и волнистость) и возникновением критических напряжений, сокращающих срок их службы;
- невозможность изготовления плиты большой толщины (более 50 мм).
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является деревянная однослойная облицовочная панель, содержащая один слой взаимосвязанных между собой тонкостенных ламелей, взаимодействующих между собой по всей длине боковых сторон, при этом на одной пласти каждой ламели выполнено несколько компенсационных поперечных прорезей и, по меньшей мере, одна долевая прорезь (патент РФ №27935 на полезную модель, кл. E04F 13/10, E04C 2/10, опубл. 27.02.2003 - прототип).
К недостаткам известной деревянной однослойной облицовочной панели можно отнести повышенную неоднородность физико-механических свойств в разных направлениях, так как показатели упругости и прочности значительно отличаются в зависимости от направления приложения нагрузок к материалу. Изменение основных размеров панели, в случае склеивания досок, ее образующих, по кромке (боковой стороне) будет определяться следующими параметрами: изменением ширины - вдоль волокон, изменением высоты (или длины) - поперек волокон, чаще всего в тангенциальном направлении. В процессе эксплуатации изменение ширины панели будет незначительным и им можно пренебречь, изменение высоты панели будет значительным и потребует скользящего закрепления панели и дополнительных затрат. Неподвижное закрепление панели в стене невозможно, так как из-за деформативности древесины приведет к короблению досок и деформации формы панели вплоть до ее разрушения и/или образования щелей и трещин. Появление указанных дефектов будет определяться условиями эксплуатации и исходной влажностью пиломатериалов при изготовлении. Выполнение на тыльной стороне компенсационных поперечных и продольных прорезей уменьшит напряжение в материале, но не изменит ситуацию с деформативностью древесины, так как в любом случае остается несжимаемый слой древесины.
Техническим результатом полезной модели является создание трех вариантов столярной плиты с минимизированными внутренними напряжениями и повышенными показателями упругости и прочности, а также улучшенными тепло- и звукоизоляционными качествами для различных условий эксплуатации.
Для достижения технического результата по первому варианту столярная плита, содержащая один слой взаимосвязанных между собой ламелей, взаимодействующих между собой по всей длине их кромок, при этом на одной пласти каждой ламели выполнена, по меньшей мере, одна долевая компенсационная прорезь, согласно полезной модели, содержит наружные слои, склеенные по толщине со слоем ламелей, при этом на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые компенсационные прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,2-0,9 толщины ламели.
В такой столярной плите по первому варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,5-0,85 толщины ламели;
- каждая ламель выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей между собой осуществлена посредством их склеивания;
- долевые прорези смежных ламелей ориентированы параллельно друг другу;
- наружные слои выполнены из шпона;
- наружные слои выполнены из слоистой клееной древесины;
- наружные слои выполнены из ХДФ, или МДФ, или ламинированной МДФ, или пластика, или других листовых материалов;
- наружный слой выполнен многослойным, из различных склеенных между собой по пластям материалов;
- часть или все прорези ламелей заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами;
- между наружными слоями и/или слоем ламелей, проклеен армирующий материал на полимерной основе.
Для достижения технического результата по второму варианту столярная плита, содержащая выполненный в виде щита, слой взаимосвязанных между собой ламелей, взаимодействующих между собой по всей длине кромок, при этом на одной пласти каждой ламели выполнена, по меньшей мере, одна долевая прорезь, согласно полезной модели, содержит наружные слои, склеенные по толщине со слоем ламелей, выполненным, по меньшей мере, из двух щитов, склеенных между собой по их пласти, при этом на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые компенсационные прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,2-0,9 толщины ламели.
В такой столярной плите по второму варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,5-0,85 толщины ламели;
- каждая ламель выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей между собой осуществлена посредством их склеивания по кромке в щит;
- долевые прорези ламелей в щите ориентированы параллельно друг другу;
- долевые прорези ламелей в двух смежных щитах ориентированы относительно друг друга под любым углом;
- наружные слои выполнены из шпона;
- наружные слои выполнены из слоистой клееной древесины;
- наружные слои выполнены из ХДФ, или МДФ, или ламинированной МДФ, или пластика, или других листовых материалов;
- наружный слой выполнен многослойным, из различных склеенных между собой по пластям материалов;
- часть или все прорези ламелей в щите заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами;
- между наружными слоями и щитами ламелей проклеен армирующий материал на полимерной основе;
- между щитами ламелей проклеен армирующий материал на полимерной основе;
- между всеми или частью материалов наружного слоя проклеен армирующий материал на полимерной основе.
Для достижения технического результата по третьему варианту столярная плита, содержащая выполненный в виде щита, слой взаимосвязанных между собой ламелей, взаимодействующих между собой по всей длине кромок, при этом на одной пласти каждой ламели выполнена, по меньшей мере, одна продольная компенсационная прорезь, согласно полезной модели, слой ламелей выполнен, по меньшей мере, из двух щитов, склеенных между собой по их пласти, при этом на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,2-0,9 толщины ламели.
В такой столярной плите по третьему варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези, причем глубина каждой прорези составляет 0,5-0,85 толщины ламели;
- каждая ламель выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей между собой осуществлена посредством их склеивания по кромке в щит;
- долевые прорези ламелей в щите ориентированы параллельно друг другу;
- долевые прорези ламелей в двух смежных щитах ориентированы относительно друг друга под любым углом;
- часть или все пропилы ламелей в щите заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами;
- между щитами ламелей проклеен армирующий материал на полимерной основе.
Выполнение на обеих пластях каждой ламели перекрывающихся по глубине двухсторонних долевых прорезей глубиной 0,2-0,9 толщины ламели, а также предпочтительное выполнение на обеих пластях каждой ламели перекрывающихся по глубине двухсторонних поперечных компенсационных прорезей глубиной 0,5-0,85 толщины ламели позволяет для всех трех вариантов заявляемой столярной плиты минимизировать внутренние напряжения и повысить показатели упругости и прочности в процессе эксплуатации.
Изготовление столярной плиты в первом и втором вариантах с наружными слоями, а третьем варианте столярной плиты - без наружного слоя, но со слоем ламелей, состоящим, по меньшей мере, из двух щитов, склеенных между собой по их пласти, обеспечивает расширение условий эксплуатации и их применение в качестве наружных и внутренних панелей.
Предпочтительное заполнение части или всех прорезей ламелей тепло и/или звукоизолирующими материалами обеспечивает заявляемым вариантам столярной плиты улучшенные тепло и/или звукоизолирующие свойства.
Предпочтительное проклеивание между наружными слоями и щитами ламелей, или между всеми или частью материалов наружного слоя, или между щитами ламелей армирующего материала на полимерной основе обеспечивает заявляемой столярной плите повышение прочности в процессе эксплуатации, а также возможность использования более низкокачественных пиломатериалов при гарантированном достижении заданных прочностных характеристик.
Вышеуказанные преимущества всех трех вариантов столярной плиты выгодно отличают заявляемую полезную модель от прототипа.
Сопоставительный анализ трех вариантов заявленной столярной плиты и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у трех вариантов столярной плиты по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании трех вариантов столярной плиты с минимизированными внутренними напряжениями и повышенными показателями упругости и прочности, а также улучшенными тепло- и звукоизоляционными качествами для различных условий эксплуатации.
Использование заявляемых вариантов полезной модели для изготовления мелкоштучных стеновых материалов, мелкоразмерных сборных конструкций, элементов строительных конструкций, а также элементов покрытий пола и кровли, подвесных и подшивных потолков, столярных плит и мебельных щитов обеспечивает соответствие критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид столярной плиты по первому варианту, на фиг. 2 показан общий вид столярной плиты по второму варианту, на фиг. 3 показан общий вид столярной плиты по третьему варианту.
Столярная плита по первому варианту содержит один слой взаимосвязанных между собой ламелей 1, взаимодействующих между собой по всей длине их кромок. Столярная плита содержит наружные слои 3, 4, склеенные по толщине со слоем ламелей 1, при этом на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые компенсационные прорези 2, причем глубина каждой прорези 2 составляет 0,2-0,9 толщины ламели 1.
В такой столярной плите по первому варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези 5, причем глубина каждой прорези 5 составляет 0,5-0,85 толщины ламели 1;
- каждая ламель 1 выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей 1 между собой осуществлена посредством их склеивания;
- долевые прорези 2 смежных ламелей 1 ориентированы параллельно друг другу;
- наружные слои 3, 4 выполнены из шпона;
- наружные слои 3, 4 выполнены из слоистой клееной древесины;
- наружные слои 3, 4 выполнены из ХДФ, или МДФ, или ламинированной МДФ, или пластика, или других листовых материалов;
- наружный слой 3 и/или 4 выполнен многослойным, из различных склеенных между собой по пластям материалов;
- часть или все прорези 2, 5 ламелей 1 заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами 6;
- между наружными слоями 3, 4 и/или слоем ламелей 1, проклеен армирующий материал 7 на полимерной основе.
Столярная плита по второму варианту содержит выполненный в виде щита, слой взаимосвязанных между собой ламелей 1, взаимодействующих между собой по всей длине кромок. Столярная плита содержит наружные слои 3, 4, склеенные по толщине со слоем ламелей 1, выполненным, по меньшей мере, из двух щитов, склеенных между собой по их пласти, при этом на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые компенсационные прорези 2, причем глубина каждой прорези 2 составляет 0,2-0,9 толщины ламели 1.
В такой столярной плите по второму варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези 5, причем глубина каждой прорези 5 составляет 0,5-0,85 толщины ламели 1;
- каждая ламель 1 выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей 1 между собой осуществлена посредством их склеивания по кромке в щит;
- долевые прорези 2 ламелей 1 в щите ориентированы параллельно друг другу;
- долевые прорези 2 ламелей 1 в двух смежных щитах ориентированы относительно друг друга под любым углом;
- наружные слои 3, 4 выполнены из шпона;
- наружные слои 3, 4 выполнены из слоистой клееной древесины;
- наружные слои 3, 4 выполнены из ХДФ, или МДФ, или ламинированной МДФ, или пластика, или других листовых материалов;
- наружный слой 3 и/или 4 выполнен многослойным, из различных склеенных между собой по пластям материалов;
- часть или все прорези 2, 5 ламелей 1 в щите заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами 6;
- между наружными слоями 3, 4 и щитами ламелей 1 проклеен армирующий материал 7 на полимерной основе;
- между щитами ламелей 1 проклеен армирующий материал 7 на полимерной основе;
- между всеми или частью материалов наружного слоя 3 и/или 4 проклеен армирующий материал 7 на полимерной основе.
Столярная плита по третьему варианту содержит выполненный в виде щита, слой взаимосвязанных между собой ламелей 1, взаимодействующих между собой по всей длине кромок. В столярной плите слой ламелей 1 выполнен, по меньшей мере, из двух щитов, склеенных между собой по их пласти, при этом на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние долевые прорези 2, причем глубина каждой прорези 2 составляет 0,2-0,9 толщины ламели 1.
В такой столярной плите по третьему варианту предпочтительно:
- на обеих пластях каждой ламели 1 выполнены перекрывающиеся по глубине двухсторонние поперечные компенсационные прорези 5, причем глубина каждой прорези 5 составляет 0,5-0,85 толщины ламели 1;
- каждая ламель 1 выполнена из древесины;
- взаимосвязь ламелей 1 между собой осуществлена посредством их склеивания по кромке в щит;
- долевые прорези 2 ламелей 1 в щите ориентированы параллельно друг другу;
- долевые прорези 2 ламелей 1 в двух смежных щитах ориентированы относительно друг друга под любым углом;
- часть или все прорези 2, 5 ламелей 1 в щите заполнены тепло и/или звукоизолирующими материалами 6;
- между щитами ламелей 1 проклеен армирующий материал 7 на полимерной основе.
Столярная плита изготавливается следующим образом.
Из сухого обрезного пиломатериала нужной длины за один проход на четырехстороннем строгальном станке формируется профиль ламели 1 с долевыми компенсационными двухсторонними, перекрывающимися по глубине, прорезями 2. Если требуется, на ламелях 1 прорезаются поперечные компенсационными двухсторонними, перекрывающимися по глубине, прорези 5 на многопильном станке. Ламели 1, при необходимости, склеиваются по кромке до установленной ширины.
Далее для столярной плиты по первому варианту на слой ламелей 1 и на наружные слои 3, 4 наносится клей.
Для столярной плиты по второму варианту на пласти щитов слоя ламелей 1 и на наружные слои 3, 4 наносится клей.
При этом для первого и второго вариантов столярной плиты наружные слои 3 и 4 предпочтительно могут быть выполнены многослойными с использованием различных листовых материалов.
Для столярной плиты по третьему варианту на пласти щитов слоя ламелей 1 наносится клей.
Далее для всех вариантов заявляемой столярной плиты слои столярной плиты с заполненными тепло- и/или звукоизолирующим материалом прорезями 2, 5 укладывают в заданной очередности и прессуются на прессовом оборудовании. Склеенная плита обрезается или раскраивается на форматно раскроечном станке.