CN109025154A - 将板块分为第一和第二镶板的方法、形成机械锁定系统的方法以及建筑镶板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑镶板、尤其是地板镶板，所述建筑镶板设置有锁定系统，该锁定系统构造成通过偏角调节锁定相邻的边缘，并且具有位于同一边缘上的榫舌和条带。本发明还涉及分割板块和制造上述建筑镶板的方法。

Description

将板块分为第一和第二镶板的方法、形成机械锁定系统的方 法以及建筑镶板
本申请是申请日为2013年6月18日、申请号为201380043077.0、发明名称为“用于将板块分为第一镶板和第二镶板的方法、形成用于锁定第一和第二镶板的机械锁定系统的方法以及建筑镶板”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施例总体上涉及用于建筑镶板、尤其是地板块的机械锁定系统领域。本发明的实施例涉及设置有上述锁定系统的地板块以及用于制作具有上述锁定系统的地板块的方法。更具体地，本发明的实施例尤其涉及具有芯部和位于芯部上侧的装饰表面层的类型的地板。
背景技术
本发明的应用领域
本发明的实施例尤其适合用于由地板块组成的浮动地板，这些地板块利用锁定系统机械地接合，所述锁定系统与芯部制成一体，并且这些地板块由以下组成：一个或多个由饰面板、装饰层压板或装饰塑料材料构成的上层、由木纤维基材料或塑料材料构成的中间芯部和优选地位于芯部后侧的下部平衡层，并且这些地板块通过将大板块锯切成若干个镶板而制得。因此，下面作为非限制性示例对已知技术、已知系统的问题以及本发明的实施例的目的和特征进行的说明将首先针对此应用领域，并且尤其针对形成为矩形地板块的层压地板，该矩形地板块用于在长短边上彼此机械接合。然而，应强调的是，本发明可以用于任何地板块或建筑镶板，所述地板块或建筑镶板利用允许优选通过偏角调节(angling)运动进行锁定的机械锁定系统而在两个相邻边缘上沿水平和竖直方向锁定在一起。因此，本发明的实施例还可应用于例如实木地板、具有木质薄片或木纤维基材料等构成的芯部的、制作为单独的地板镶板的镶木地板、具有印刷的以及优选还上漆的表面的地板、等等。本发明的实施例还可用于接合建筑镶板，例如墙板和家具构件。
本发明的背景
层压地板通常包括6-11mm厚的纤维板芯部、0.1-0.8mm厚的上部装饰性层压表面层和0.1-0.6mm厚的由层压板、塑料、纸或类似材料构成的下部平衡层。表面层为地板块提供外观和耐用性。芯部提供稳定性，而平衡层使板块在受压后和当相对湿度(RH)在一年中变化时保持平面。地板块浮动地(即，没有进行胶粘)铺设在现有的底层地面上。这种类型的传统的硬地板块通常通过胶粘的榫舌-槽接头接合。然而，所有的层压地板块中的大部分现今通过所谓的机械锁定系统而机械接合。这些系统包括水平和竖直锁定板块的锁定装置。机械锁定系统通常通过机加工芯部而形成。或者，锁定系统的各部分可由单独的材料(例如铝或塑料)制成，该单独的材料在工厂中与地板块集成。
具有机械锁定系统的浮动地板的主要优点在于，它们可通过偏角调节和卡合(snapping)的多种组合来容易地和快速地铺设。它们还可容易地被再次拆卸，并在不同的地方再次使用。
最常用的芯部材料为具有高密度和良好稳定性的纤维板，其通常称为HDF——高密度纤维板。有时也将MDF——中密度纤维板——用作芯部。
包括三聚氰胺浸渍的装饰纸、塑料、木材、饰面板、软木等构成的表面的层压板块由表面层和优选的平衡层构成，该平衡层施加到芯部材料上，该芯部材料除HDF以外还由胶合板、刨花板、塑料和多种复合材料构成。近来开发出了一种新型板块，其中，包括纤维、粘合剂、耐磨颗粒及彩色颜料的粉末散布在芯部材料上并且通过热和压力固化为固体的无纸表面。
通常，上述方法形成层压板块，该层压板块通过锯切分割为若干个镶板，然后机加工所述若干个镶板以使它们在边缘处设置有机械锁定系统。不需要进行分割的具有镶板的尺寸的层压板块可通过上述方法制成。通常在当镶板具有木板或饰面板构成的表面层时，对单独的地板镶板进行制造。
具有机械锁定系统的地板块还可由实心材料例如实木制成。
在所有的情况下，上述地板镶板沿它们的边缘单独地机加工成地板块。采用高级铣床对边缘进行机加工，在铣床中，地板镶板准确地定位在一个或多个链条和带之间，使得地板镶板以高的速度和高的精度移动经过许多的铣削电机，该铣削电机设置有旋转的金刚石切割工具或金属切割工具并且机加工地板镶板的边缘。通过使用若干个在不同角度下工作的铣削电机，可以在超过200m/min的速度下和以大约±0.05mm的精度形成高级的接头几何形状。在竖直方向上的精度通常要比水平方向上的精度好，因为难以避免在当镶板在铣削期间相对于链条/带水平移动时所发生的所谓的游移。
一些术语的定义
在下文中，安装好的镶板(诸如地板块)的可视表面称为“正面”，而地板块的面向底层地面的相对侧称为“背面”。
“水平面”是指平行于正面延伸的平面。两个接合的镶板的两个相邻接合边缘的紧邻的并置上部共同限定了垂直于该水平面的“竖直面”。
在正面和背面之间的地板块的边缘处的地板块的外部部分称为“接合边缘”。通常，接合边缘具有若干个“接合表面”，该接合表面可为竖直的、水平的、成角度的、倒圆的、成斜面的、等等。
“锁定系统”指共同作用的连接装置，该连接装置垂直和/或水平地连接镶板。“机械锁定系统”指可以不使用胶水而进行接合。
“偏角调节”指的是通过转动运动发生的连接，在该转动运动期间，在正在被连接或脱离连接的两个部分之间发生角度改变。当偏角调节涉及两个地板块的连接时，角运动通常这样进行：在角运动的至少一部分期间，接合边缘的上部部分至少部分地相互接触。
“上或向上”指朝向正面，而“下或向下”指朝向背面。“向内”指朝向镶板的中心，而“向外”指朝相反方向。
“剜刻(carving)”指利用一个或若干剜刻工具将边缘的一部分剜刻成其最终形状从而在镶板的边缘上形成凹槽或突起的方法，所述剜刻工具包括沿进给方向定位的若干非旋转的和固定的去屑表面。
已知技术及其问题
为了有利于理解本发明的实施例，现在将参照图1a-1e描述已知的机械锁定系统。在应用部分中，随后的对已知技术的描述还应用到下文描述的本发明的实施例中。
如图1a所示，地板块具有在竖直方向上锁定边缘的榫舌10和槽9。沿第一边缘1延伸的条带6从边缘突出并且具有锁定件8，该锁定件8与相邻的第二边缘1’中的锁定凹槽14协作并且水平地锁定这两个边缘。
从图1a和1b中显见的是，由于机械锁定系统具有突出超过上接合边缘的部分，例如榫舌10和条带6，当大的板块1b由锯刀20切成若干个地板镶板时以及当形成锁定系统时，产生了昂贵的废料W。
甚至当制造单独的地板镶板(例如实木地板)时，如图1c所示，因形成条带6和榫舌10而导致相当大的废料(W)。
这些系统和制造方法存在很多的缺陷，首先关乎成本和功能。
废料主要涉及长边缘锁定系统，该长边缘锁定系统通常通过偏角调节来安装。总的废料可能为大约10mm或以上，或为宽度约200mm的地板块的大约5％。在宽度为例如100mm的窄地板块中，废料可大约占10％。
为消除这些问题，采用了不同的方法。最重要的方法是限制突出部分的长度。这通常会导致降低的锁定强度和难以安装或拆卸地板块。
另一个方法是使用单独的材料例如铝或塑料来形成条带或榫舌。在具有由成本非常低廉的材料例如浸渍纸和HDF构成的表面层和芯部的低成本地板中，这些材料通常不是成本高效的。
已知的是，如图1d所示，锁定系统可由叠置的边缘A、B和下方的榫舌C形成(WO2005/068747Innovation AB)。这种锁定系统不会减少废料。叠置的边缘或小的榫舌A主要用来有利于边缘之间的水平位移。图1e示出了一种已知的锁定系统(WO 2006/043893Innovation AB)，该锁定系统具有附接在条带6上方的单独的柔性榫舌10，且主要用于通过竖直折叠或竖直卡合来锁定短边缘。
发明内容
本发明的实施例的一个目的是提供与芯部制成一体的锁定系统，该锁定系统在偏角调节期间引导相邻的边缘自动地进入正确位置，并且具有高的锁定强度，并且在与切割大的板块和最终形成边缘和机械锁定系统有关的材料浪费方面，能够以最少的材料浪费完成制造。
本发明的实施例的另一个目的是提供合理的且具有成本效益的制造方法以将板块分割为地板块，在第二生产步骤中机加工该地板块以使其设置有机械锁定系统。
可通过根据本发明的实施例的锁定系统、地板镶板和制造方法全部地或部分地实现上述目的。
本发明的第一方面是一种用于将板块分割为第一镶板和第二镶板的方法，其中，该方法包括移动板块和通过固定工具例如刮削或剜刻工具分割板块的步骤。
所述方法优选包括穿过板块的背面形成第一竖向开口凹槽和穿过板块的正面形成偏置的第二竖向开口凹槽的步骤。
固定工具或锯刀/锯条可形成第一竖向开口凹槽。
第二竖向开口凹槽可通过固定工具或锯刀形成。第二竖向开口凹槽优选通过锯切制成，以便获得在正面的边缘处具有较少碎屑的光滑边缘，因为当镶板安装好后，该(正面)边缘是可见的。
所述方法可包括通过固定工具形成第一水平延伸凹槽的步骤，该第一水平延伸凹槽在板块的正面和/或背面下方水平地延伸。
第一水平延伸凹槽可从第二凹槽向第一凹槽延伸。
第一水平延伸凹槽可从第一凹槽向第二凹槽延伸。
第一水平延伸凹槽可连接第一竖向开口凹槽和第二竖向开口凹槽。
所述方法可包括通过固定工具形成第二水平延伸凹槽的步骤，该第二水平延伸凹槽在板块的正面和/或背面下方水平地延伸，其中，所述第二水平延伸凹槽从第二竖向开口凹槽朝第一竖向开口凹槽延伸，并且所述第一水平延伸凹槽从第一竖向开口凹槽朝第二竖向开口凹槽延伸。
第一水平延伸凹槽可与第二水平延伸凹槽连接。
第二竖向开口凹槽可通过旋转的锯刀的锯切形成。
第一凹槽优选在切割第二凹槽之前形成，其中第一凹槽由固定工具制得。使板块移动通过固定工具的步骤优选在锯切步骤之前进行，因为这使得能更容易吸收在形成凹槽时由固定工具所产生的力。
所述方法可包括将板块布置在承载器(carrier)诸如传送带/链条上的步骤，该承载器优选设置有推送装置，如凸轮或脊状件(ridge)。该推送装置如凸轮或脊状件增大了可将建筑元件推向固定工具的力。
板块的正面可抵靠承载器且面向下布置。所述正面优选面向下设置且由承载器(诸如传送带/链条)支承。如果上述步骤形成了增大制造公差的锁定系统的一部分，则关键锁定表面可以大的公差制造。
固定工具可包括若干个剜刻齿，所述剜刻齿布置为用于在不同的竖直和/或水平位置处的成形。
所述方法可包括通过优选由压缩空气喷嘴产生的压缩空气去除且优选由抽吸装置收集由固定工具产生的碎屑的步骤。
所述板块可为木基板、层压板(诸如包括HDF或MDF芯部、装饰层和平衡层的地板元件)、胶合板、或包括塑料芯部和优选的装饰层的板块。
层压板可包括设置有装饰表面层和平衡层的芯部。
所述方法可包括优选通过若干个压缩空气喷嘴去除由成形过程所产生的碎屑、以及优选将来自芯部和平衡层和/或装饰层的碎屑进行分类且处置到单独的容器中的步骤。
本发明的第二方面是一种形成用于锁定第一和第二镶板的机械锁定系统的方法，其中所述方法包括以下步骤：
●根据本文所述的方法将板块分割为第一镶板和第二镶板，并由此形成在第一镶板的第一边缘处的下部突出部分以及在第二镶板的第二边缘处的下部凹槽；
●在下部突出部分处形成锁定件；
●以及在下部凹槽处形成锁定凹槽。
本发明的第三方面为建筑镶板，每个建筑镶板包括上表面和芯部，且设置有用于将第一建筑镶板的第一边缘竖直和水平地锁定到第二建筑镶板的相邻的第二边缘的锁定系统。第一和第二边缘的上部部分在锁定位置共同限定了竖直面，该竖直面垂直于水平面，该水平面平行于第一和第二建筑镶板的上表面。锁定系统构造成使得能够通过第一和第二建筑镶板相对于彼此的偏角调节来组装第一和第二边缘。锁定系统包括与所述芯部制成一体的榫舌、榫舌槽以及与芯部制成一体的在第一边缘处的条带，所述榫舌和榫舌槽构造成相互协作以用于竖直锁定，所述条带设置有锁定件并且该锁定件构造成与形成在第二边缘中的向下开口的锁定凹槽协作以用于水平锁定。第一和第二建筑镶板可获得在第一边缘和第二边缘之间具有一定距离的相对位置，在所述位置，第一和第二建筑镶板(1、1’)的上表面处于同一水平面且第二边缘的边缘部分沿竖向定位于锁定件的上部部分的上方，并且在锁定件和位于锁定件上方的第二边缘的所有部分之间存在至少约0.5mm的竖直延伸的空间S。
所述边缘部分可定位在竖直面处。
锁定件可包括锁定表面，该锁定表面与锁定凹槽处的锁定表面协作以用于水平锁定，并且其中，所述边缘部分沿竖向定位在锁定件的锁定表面上方。
所述空间可大于0.6mm。
在锁定件的外部部分上方的空间可等于或大于在锁定件的上部部分上方的空间。
所述边缘部分可包括向下和向内倾斜的下部部分。
所述边缘部分可包括榫舌的下部部分。
所述建筑镶板可为地板块。
本发明的第四方面为一种分割板块的方法，该板块包括芯部和表面，其中所述方法包括如下步骤：
●在芯部中形成第一和第二基本竖直的凹槽，这些凹槽水平地偏置，其中第一凹槽包括朝向正面的开口且第二凹槽包括朝向板块的背面的开口；
●将板块分割为具有第一边缘的第一地板镶板和具有第二边缘的第二地板镶板，其中第一边缘与第二边缘相邻；以及
●在第一和第二边缘上形成锁定系统，该锁定系统包括用于水平锁定的条带、锁定件和锁定凹槽以及用于竖直锁定的榫舌和榫舌槽。
第二凹槽可通过剜刻工具形成。
所述板块可通过剜刻工具进行分割。
所述板块可通过剜刻工具进行分割，所述剜刻工具插入第一和第二凹槽中。
分割所述镶板的剜刻工具可切割出基本水平延伸的凹槽，所述凹槽包括相对于水平面HP的小于45°的角度。
第一或第二凹槽可通过具有剜刻齿的剜刻工具形成，所述剜刻齿以至少约0.2mm的距离水平地移位。
本发明的第五方面为建筑镶板，所述建筑镶板包括表面和芯部，并且设置有用于将第一建筑镶板的第一边缘竖直地和水平地锁定到第二建筑镶板的相邻的第二边缘的锁定系统。第一和第二边缘的上部部分在锁定位置共同限定了与水平面垂直的竖直面，该水平面与所述表面平行。所述锁定系统构造成使得能够通过第一和第二建筑镶板相对于彼此的偏角调节来组装第一和第二边缘。锁定系统包括与所述芯部制成一体的榫舌、和构造成(与榫舌)协作以用于竖直锁定的榫舌槽。第一边缘包括与芯部制成一体的条带，所述条带设置有锁定件，该锁定件构造成与形成在第二边缘中的向下开口的锁定凹槽协作以用于水平锁定。设置在第一边缘上的榫舌与设置在第二边缘上的榫舌槽的下唇部协作，所述榫舌槽包括下部竖直锁定表面。锁定件和锁定凹槽在水平锁定表面处协作。榫舌向外突出超过竖直面并且榫舌槽包括上唇部。下唇部相对于上唇部的水平延伸长度小于榫舌的水平延伸长度。
建筑镶板可包括相互协作的水平锁定表面，这些表面利用水平的和竖直的预张力水平地和竖直地锁定边缘。
建筑镶板可包括在上部竖直锁定表面处与上唇部协作的榫舌。
榫舌和榫舌槽可包括上部竖直锁定表面和下部竖直锁定表面，这些表面基本平行于水平面并且水平地偏置，使得上部竖直锁定表面的一部分相比于下部竖直锁定表面在水平方向更加靠近锁定件。
下唇部可突出超过上唇部和竖直面。
榫舌的水平延伸长度可为下唇部的水平延伸长度的至少约两倍以上。
榫舌和榫舌槽可包括引导面，所述引导面构造成：在通过偏角调节进行组装期间当第二边缘的边缘部分与条带和/或锁定件接触时，所述引导面彼此接触。
所述引导面可相对于竖直面倾斜并且位于榫舌和榫舌槽的上部部分和/或下部部分上。
所述水平锁定表面可定位在与条带的上部部分相交的水平条带平面下方，条带的上部部分基本沿竖向定位在榫舌的外部部分以下。
所述水平锁定表面可定位在水平条带平面的下方和上方。
所述水平锁定表面可定位在水平条带平面的上方。
锁定系统可包括在条带的上部部分和基本定位在榫舌下方的第二镶板的边缘部分之间的空间。
所述上部竖直锁定表面可相对于水平锁定表面水平地偏置。
所述竖直和水平锁定表面可以一定的水平距离水平地偏置，该水平距离大于榫舌的水平延伸长度。
芯部可包括HDF、颗粒板、塑料或胶合板。
所述水平锁定表面可具有相对于水平面约40-60度的锁定角。
本发明的第六方面为一种分割板块的方法，该板块包括芯部和表面，其中该方法包括如下步骤：
●在芯部中形成第一和第二基本竖直的凹槽，这些凹槽水平地偏置，其中第一凹槽包括朝向正面的开口且第二凹槽包括朝向板块的背面的开口；
●将板块分割为具有第一边缘的第一地板镶板和具有第二边缘的第二地板镶板，其中第一边缘与第二边缘相邻；以及
●形成用于竖直地和水平地锁定第一地板镶板和第二地板镶板的锁定条带和榫舌，其中锁定条带和榫舌水平地突出超过第一镶板的第一边缘的上部部分。
所述板块可通过刀具分割。
所述板块可通过刮削芯部来分割。
所述板块可包括胶合板芯部，该胶合板芯部至少部分地沿其中一个单板/薄板进行分割。
所述板块可包括胶合板芯部，该胶合板芯部基本沿其中一个单板进行分割，所述单板包括基本从一个凹槽朝另一个凹槽定向的纤维方向。
第一或第二凹槽可通过旋转工具形成，并且另一个凹槽通过剜刻或刮削形成。
第二凹槽可通过剜刻或刮削形成。
第一和第二凹槽可通过剜刻或刮削形成。
本发明的第七方面为根据第三或第五方面的建筑镶板，诸如地板镶板，以及根据第一、第二、第四或第六方面制得的建筑镶板。
包括与突出条带位于相同边缘上的榫舌并且允许通过两个偏置的切割凹槽来分离板块的锁定系统提供了相当大的材料节省。如上所述的接头几何结构提供了在锁定期间对边缘的精确引导和在边缘偏角调节至锁定位置时的牢固锁定。
附图说明
将借助于示例并参照示意性附图更加详细地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。
图1a-e示出已知技术。
图2a-d示出根据本发明的一个实施例的锁定系统。
图3a-f示出本发明的替代实施例。
图4a-f示出本发明的替代实施例。
图5a-b示出锁定系统的优选实施例。
图6a-6g示出根据本发明的一个实施例将板块分成若干个地板镶板。
图7a-b示出根据本发明的一个实施例利用带锯机进行分离。
图7c示出根据本发明的一个实施例的、一种通过固定工具诸如剜刻或刮削工具将板块分成两个镶板的方法。
图8a-e示出根据本发明的实施例的锁定系统和利用剜刻工具分割镶板的方法。
图9a-f示出如何根据本发明的实施例调节和分割传统锁定系统。
图10a-b示出根据本发明的一个实施例的剜刻工具。
图11a-b示出根据本发明的实施例的水平凹槽和竖直凹槽的剜刻。
具体实施方式
图2a-2d示出了设置有根据本发明的机械锁定系统的地板块1、1’的第一实施例。
在此实施例中，建筑镶板示出为包括附接到芯部3的表面2或芯部3的表面2的地板块。该地板块设置有用于竖直和水平锁定彼此相邻的镶板边缘中的第一边缘1和第二边缘1’的锁定系统。两个接合的地板块的两个边缘1、1’的上部部分共同限定了竖直面VP。该竖直面垂直于水平面HP，该水平面平行于镶板表面。锁定系统构造成通过两个相邻边缘相对于彼此的偏角调节来锁定边缘1、1’。锁定系统包括与所述芯部3制作成一体的榫舌10，所述榫舌10与相邻的边缘1’中的榫舌槽9协作以实现竖直锁定。榫舌槽9包括下唇部9a和位于下唇部上方的上唇部9b。第一边缘1包括与芯部3制作成一体的且设置有锁定件8的条带6，所述锁定件8与形成在第二相邻边缘1’中的向下开口的锁定凹槽14协作以实现水平锁定。榫舌10位于第一边缘1上且在条带6上方，并且向外突出超过竖直面VP。图2b示出榫舌10和榫舌槽9包括上部竖直协作锁定表面12和下部竖直协作锁定表面13。锁定件8和锁定凹槽14包括水平协作锁定表面15，该水平协作锁定表面进行水平锁定并且防止相邻的边缘1、1’的水平分离。
偏角调节锁定系统的几何结构在很多方面被实现锁定所需的旋转运动限制。在偏角调节运动的最后阶段期间，锁定表面沿圆形C1、C2旋转，所述圆形C1、C2具有在竖直面上的、在接合边缘的上部部分中的中心点。一切线限定了“自由角”A，该自由角为当边缘可在没有任何彼此叠置的锁定表面的情况下锁定和分离时的角度，且该角度阻止上述锁定或分离。当锁定件8更靠近表面和/或在水平方向上相对于竖直面VP更远时，自由角A增大。这意味着低的锁定角使得能够设计出紧凑的且成本高效的锁定系统。然而，这对锁定强度以及最终引导进入锁定位置会产生负面的影响。如果锁定表面小且材料可部分压缩，则可采用过度的偏角调节，其中锁定角LA高于自由角。通常，水平锁定表面15应包括约30度以上的锁定角，以便提供足够的强度和充分的引导。更高的锁定角甚至是更优选的，且高品质的锁定系统通常需要45-60度的锁定角。具有可能高达90度的更高锁定角的锁定系统提供非常牢固的锁定。可通过根据所描述的发明的锁定系统获得所有上述锁定角。
榫舌10和榫舌槽9还应形成为且适配于在最终锁定步骤期间的旋转。倒圆的锁定表面对于采用偏角调节进行的锁定而言是最优的，但实际上由于制造公差而不适于使用。因而，理想的几何结构为平行于表面的基本平面的锁定表面，该锁定表面允许旋转工具水平地位移而不会对上边缘的竖直位置造成任何影响。因而在此实施例中，锁定系统优选具有位于榫舌10下方的下唇部9a，该下唇部9a延伸超过上唇部9b且允许形成基本平行于水平面HP的平面的竖直锁定表面12、13。榫舌10和榫舌槽9优选包括上部竖直锁定表面12和下部竖直锁定表面13，所述上部和下部竖直锁定表面基本平行于水平面HP且水平地偏置以使得上部竖直锁定表面12的一部分比下部竖直锁定表面13更靠近锁定件8。
榫舌10的水平延伸长度TE大于延伸超过上唇部9b的下唇部9a的水平延伸长度LE。锁定系统还可形成为具有不延伸超过上唇部9b的下唇部9a，或甚至具有水平地突出超过下唇部9a的上唇部9b。使下唇部9a的最终延伸长度LE尽可能地小可限制材料浪费。优选的是，下唇部9a的延伸长度不会超过榫舌10的延伸长度TE的约0.5倍以上。少量延伸的下唇部9b不会产生额外的废料，因为锯刀通常必须在距边缘很小的距离处切割以便允许对边缘进行最终的机加工，所述最终的机加工去除由锯削形成的碎屑。这种到最终边缘的切割距离还用于使“香蕉形”边缘机加工和成形为直的边缘。因而，大约1mm的小的延伸长度LE将不会增加材料浪费，并且可用于在下唇部9a中形成锁定面和/或引导面。可通过竖直锁定表面12、13在木质的或HDF芯部中获得强的竖直锁定力，所述竖直锁定表面12、13包括大约1mm的水平延伸长度，甚至更小的水平延伸长度例如0.5mm在一些应用中可能是足够的。
锁定系统优选包括在条带6的上部部分和第二边缘1’之间的空间S。这可用于消除对机加工工具的准确定位的需求。空间S优选沿竖向定位在榫舌10下方。
锁定系统应该能够在安装期间引导边缘至正确位置。地板块常常有一定的曲线或弯曲，并且锁定系统应该能够使上述弯曲平直化且引导边缘至正确位置。
榫舌10和槽9优选包括引导面17a、17b，在偏角调节期间，当第二边缘1’的边缘部分EP与条带6和/或锁定件8接触时，所述引导面彼此接触，如图2c所示。
引导面17a、17a’、17b、17b’优选相对于竖直面VP倾斜，并且可定位在榫舌10和榫舌槽9的上部部分和/或下部部分上。引导面还可倒圆角。优选地，当第二边缘1’以相对于水平面约10-20度的角度定位且边缘部分EP与条带和/或锁定件接触时，至少两个协作的引导面17a、17b应彼此接触，如图2c所示。
上部竖直锁定表面12优选相对于下部竖直锁定表面13水平地偏置距离LD。优选的是，该距离LD大于零。LD优选大于榫舌10的水平延伸长度TE的20％。
上部竖直锁定表面12优选相对于下部水平锁定表面15水平地偏置距离D。优选的是，该距离D大于榫舌的水平延伸长度TE。
在此优选实施例中，水平锁定表面15定位在水平条带平面HPS下方，该水平条带平面与条带6的上部部分6a相交。该上部部分优选基本沿竖向定位在榫舌10的外部部分以下。这种几何结构简化了边缘的形成，因为例如仅可使用竖直和水平旋转的工具。如以下更进一步描述的，这种几何形状允许最大程度的材料节省。
图3a-3f示出在锁定件8朝地板块的上部部分移动的情况下，锁定系统可以更加的紧凑。
图3c示出水平锁定表面15可位于水平条带平面HPS以下和以上。
图3e示出水平锁定表面15还可定位在水平条带平面HPS以上。锁定角A在此实施例中为大约60度。自由角为大约50度，这意味着该锁定系统包括大约10度的过度偏角调节量。条带6包括背面6b，该背面6b略微向上倾斜且其中已经去除了平衡层和/或芯部。这增大了条带的柔性并且允许在锁定和解锁期间的小的弯曲。这还可用于产生条带的预定柔性，该预定柔性可用于产生向内和向上的预张力。这可用于增大水平锁定表面的角度并且消除一些制造公差。地板块还可通过向下钉接而连接到底层地面，并且榫舌10为钉子24提供了坚固的基部。钉接凹槽26可形成在背面上，以便防止背面的分裂。
地板块可在上边缘处具有斜面4或装饰凹槽5。优选的是，装饰凹槽5形成在第二边缘1’上，位于来自锯刀的碎屑最严重的位置。
图4a-4f描述了本发明的实施例。图4a示出锁定系统可形成为不具有突出的下唇部且在条带6和相邻的边缘的下部部分之间不具有空间。图4c示出可通过位于榫舌10的下部部分上的下部竖直锁定表面13和条带6的上部部分16以及第二边缘1’的下部部分获得竖直锁定。
图5a-b示出还可仅使用下部竖直锁定表面13和水平锁定表面15实现竖直锁定。在榫舌10上方以及在条带6的上部部分和第二边缘1’的下部部分之间可以存在空间S。该条带可用于通过锁定件8处的倾斜的锁定表面15产生预张力P，其包括向内的预张力P1和向上的预张力P2。该预张力可产生将下部锁定表面13压在一起的压紧力P3。所述条带在锁定位置轻微地向下弯曲。这使得能够进一步消除对紧制造公差的需求。仅需要精确地控制下部锁定表面13的位置，以便形成在上接合边缘处没有所谓的“木材突出(over wood)”的地板。
大约40-60度的锁定角是优选的，以产生上述水平的和竖直的预张力。竖直预张力还可由锁定件的上部部分8a产生，其压靠在锁定凹槽14a的内部部分上。
图5b示出即使地板厚度增大也可采用基本相同的接头几何结构。条带的下部部分6b可以设置为使得条带厚度减小。或者，水平凹槽可在锁定件下方形成于条带中以便增大柔性。
所有的所述实施例可部分地或全部地组合成替代实施例。锁定系统可用于通过偏角调节动作锁定长边缘和/或短边缘。锁定系统还可适于利用水平卡合进行锁定，由此在卡合动作期间当榫舌和下唇部上的下部引导面彼此协作时，条带6向后弯曲。这可例如用于在不能进行偏角调节时将长边缘连接至短边缘或卡合长边缘。
锁定系统还可通过第一边缘1的偏角调节进行连接，由此将条带6插入在下唇部下方。
图6a-6g示出分割板块的若干种制造方法。所述板块可为层压板，该层压板包括芯部3、上表面2和下表面，该上表面2优选包括装饰层，该下表面优选包括平衡层，并且该层压板分割成具有第一和第二相邻的边缘1、1’的第一和第二镶板。两个相邻的边缘1、1’形成为包括竖直地和水平地锁定的锁定系统。第一和第二镶板可例如为建筑镶板或地板镶板。
该方法可用于将板块分割为第一镶板和第二镶板。第一镶板包括相邻于第二镶板的第二边缘1’的第一边缘1。第一边缘包括水平地突出超过第一边缘1的上部部分的延伸部(10、6、8)。第一和第二竖向开口凹槽19、18通过例如旋转的锯刀20而形成于板块中。这些凹槽水平地偏置。
第二竖向开口凹槽18包括朝向板块的正面的一个开口，第一竖向凹槽19包括朝向板块的背面的一个开口。所述板块可采用多种方法分割为若干个镶板。
图6b示出可通过偏角调节或按压使边缘1、1’分开而实现分裂或分离。当HDF用作芯部时该方法是非常适用的，因为纤维水平地定向并且裂缝基本是水平的。相同的方法可用在具有不同层的胶合板芯部中，该胶合板芯部可设计成沿其中一个单板形成受控的裂缝。优选地，纤维方向基本是从一个凹槽朝另一个凹槽定向。
所述分割方法还可包括通过一个或多个固定工具进行切割的步骤，如图6c所示，其中，所述固定工具例如为刀具21和/或刮削工具和/或剜刻工具22。
一个优选的实施例包括通过固定工具(22)在第一竖向开口凹槽和/或第二凹槽中形成水平延伸凹槽的步骤。该水平延伸凹槽从第一凹槽或第二竖向开口凹槽中的一个朝向第一凹槽或第二竖向开口凹槽中的另一个延伸。该水平延伸凹槽在板块的正面下方和/或板块的背面上方延伸。图6c示出了一实施例，其包括形成第一水平延伸凹槽和形成第二水平延伸凹槽的步骤，该第一水平延伸凹槽从第一竖向开口凹槽朝向第二竖向开口凹槽延伸，该第二水平延伸凹槽从第二竖向开口凹槽朝向第一竖向开口凹槽延伸。多个实施例可包括在通过固定工具切割第一和/或第二水平延伸凹槽之前，通过锯刀切割第一和/或第二竖向开口凹槽的一部分的步骤。
图6d示出可通过旋转的锯刀20形成第一竖向开口凹槽，且可通过刮削或剜刻工具22形成第二竖向开口凹槽。图6e示出可使用刀具21分割第一和第二镶板。
图6f和6g示出一实施例，该实施例包括形成彼此叠置的第一竖向开口凹槽和第二竖向开口凹槽。第二竖向开口凹槽可通过锯刀形成并且第一竖向凹槽可通过刮削或剜刻工具22形成。在此实施例中不要求分裂或形成水平凹槽的步骤。
图7a和7b示出可采用切割芯部的带锯机23实现最后的分离。这种分离提供非常受控的切割并且可用于难以分裂、切割或剜刻的材料中。
图7c示出用于通过使板块移动经过固定工具22(例如剜刻或刮削工具)而将板块分割为第一镶板(1)和第二镶板1’的实施例。该板块可设置有平衡层和/或装饰层，并且固定工具使得能够对来自芯部和平衡层和/或装饰层的切屑进行分类并将其处理到单独的容器中。优选通过若干个压缩空气喷嘴移除该碎屑。第一和第二镶板的相邻的边缘优选在竖直方向上叠置，并且包括在第一镶板的第一边缘处的下部突出部分和在第二镶板的第二边缘处的下部凹槽。例如，如本文所述，可通过例如铣削、剜刻或刮削在相邻的边缘处形成机械锁定系统。可在下部突出部分处形成锁定件，该锁定件构造成与锁定凹槽协作，该锁定凹槽可形成在下部凹槽处。沿竖向叠置的边缘可减少与分割板块和形成机械锁定系统有关的板块材料的浪费。图7c所示的方法优选用于分割MDF或HDF板块或包括塑料如PVC的板块。
图8a示出在条带侧1上具有榫舌10的一种优选的锁定系统。图8b示出边缘1、1’可获得一相对位置，使得上表面2沿相同的水平面HP定位并且使得相邻的边缘中的一个边缘的边缘部分EP竖向地定位在锁定件8的上部部分8a上方，并且在锁定件8和位于锁定件8上方的整个相邻边缘之间存在至少大约0.5mm的竖直延伸的空间S。空间S可以更小，但这使得最终分离的成本会更加昂贵并且更加复杂。
如图8b所示的这种边缘几何结构使得能够利用剜刻工具将板块分割为地板镶板，所述剜刻工具可以具有足够的尺寸以便以高速和足够的精度以及工具使用寿命来分割板块。图8c示出，如果接头的几何结构使得在竖直面VP上且沿竖直面VP存在位于锁定件8b上方的必要的空间S，则最终机加工的边缘部分的叠置长度OL可以甚至更大。如果当边缘部分EP位于竖直面VP处并且位于锁定件8上的其中一个水平锁定表面15a的上方时存在空间S，则可以实现甚至更大的叠置长度和成本节约。
图8e示出第一竖向开口凹槽19和/或第二竖向开口凹槽18可通过旋转的锯刀20和/或剜刻工具22形成。在此优选实施例中，第二竖向开口凹槽18通过旋转的锯刀20形成，而第一竖向开口凹槽19通过剜刻工具22a形成。
优选的是，第二凹槽(18)通过旋转的锯刀(22)进行的锯切制成，并且第一凹槽(19)在切割第二凹槽(18)之前制成。
通过插入在预先形成的凹槽中的上剜刻工具22c和下剜刻工具22b来最终分割镶板，其中，所述预先形成的凹槽形成为基本水平的凹槽。
这种非线性的分离与叠置边缘OL结合，可用于在所有类型的锁定系统中减少材料浪费W。层压地板中的材料浪费W可以小于地板厚度T。可以将废料减少至大约5mm，在厚度约6-12mm的层压地板中甚至更小。
板块可布置在承载器(诸如，传送带/链条)上，所述承载器优选地设置有推送装置，如凸轮或脊状件(未示出)。板块的装饰表面可抵靠所述承载器且面向下地布置(未示出)。推送装置可用于克服相当高的切割力，所述切割力必须予以克服以便通过非旋转的剜刻工具形成凹槽。
图9a-9f示出，即使如在图9a-9b中所示的传统锁定系统中那样在第二边缘1’上形成有榫舌10，也可通过非线性的镶板分离以及叠置边缘OL实现相当大的材料废料W的节约。图9b示出采用两个偏置的竖直凹槽和小的剜刻可减少废料W。图9c示出可以改进锁定系统使得它能与旧的锁定系统兼容且如图9d所示可获得增大的边缘叠置。锁定件8的外上部部分和榫舌10的下部部分的一部分可通过能倾斜的小的旋转铣削工具或更优选通过剜刻工具去除，使得当边缘1、1’处于如上所述的叠置位置时可形成空间S。优选地，在锁定件的外部部分上方的空间S大于在锁定件的顶部上方的空间S，使得坚固的且相当大的剜刻刀刃22b可用于分割镶板。图9e-9f示出进一步的成本节约以及在榫舌10向上移动的情况下可获得更大的叠置。
图10a示出具有四个剜刻齿30a-30d的剜刻工具。这些齿连接到工具主体31。
可采用若干种方法来增大生产能力和适应性。
各个剜刻齿可固定在可调节的工具保持器中。若干个剜刻齿可以具有相同的长度，并且可通过可调节的工具保持器来调节切割深度。
为了能够快速地改变齿，工具保持器可附接至位于旋转盘或其他工具盒系统上的工具主体。
图10b示出工具主体可略微地倾斜，使得当镶板沿进给方向相对于固定的剜刻工具移位时每个齿剜刻出例如0.2mm的深度。每个齿可设计成在木基芯部中剜刻例如0.2-0.6mm的距离。HDF特别适于通过剜刻进行成形。
图11a示出第一齿30a是如何切出背部层压板11下方的第一切口的。齿边缘包括3个切割刃，其形成凹槽底部31a和两个侧壁31b、31c。优选地，这些齿具有沿进给方向逐渐变小的宽度。略微呈V形的齿可用于提供更精确的切割且具有减少的层压板碎屑。这降低了在高进给速度下可能产生的工具磨损和热。
图11b示出对基本水平的凹槽的剜刻，这提供最终的分离。最终凹槽中的凹槽角可以相对于水平面HP在0度至45度之间变化。
上述锁定系统特别设计为允许板块以成本高效的方式分离以便减少废料W。如从附图中可见，可相当大地减少废料。在大部分应用中，相比于传统的制造方法，可实现大约40-50％的废料减少。
本发明的实施例特别适于用在实木地板中，在实木地板中材料成本高且突出的榫舌造成了很高的废料成本。可采用一种具有相当低的浪费的成本非常高效的方式来制造一种地板，该地板包括小的、单独的、矩形的、小尺寸的镶木条带，并且其宽度和长度为10*50cm或更小。
本发明的实施例可用于在长和/或短边缘上形成各种类型的锁定系统，所述锁定系统可通过偏角调节、和/或水平卡合和/或竖直折叠的各种组合进行连接。
本发明的实施例还可适用于具有数字印刷表面的镶板，例如建筑镶板和地板镶板。优点在于，不需要通过调节印刷滚筒而将板块上的印刷纸图案调节至通过分割板块制得的镶板的尺寸。由于数字印刷表面层通常很容易切割，因而可采用较薄的工具形成竖直凹槽。镶板诸如建筑镶板和地板镶板还可形成为不具有装饰表面。在已形成锁定系统之后，可通过例如数字印刷施加装饰表面和保护层。此方法将表面浪费减少至最小程度。
可通过旋转工具形成机械锁定系统，该旋转工具通常具有大约20cm或更大的直径。旋转工具机构由工具马达驱动，该工具马达是生产线的总投资中的较大花费，它们也耗能，具有复杂的电气控制系统并且要求许多的维护。旋转工具产生许多的粉尘，这些粉尘必须被抽出去。粉尘包括去除的碎屑和灰尘的混合物。用于旋转工具机构的复杂的粉尘抽取系统的缺点在于，粉尘和碎屑的一部分进入传送系统中，导致磨损，该磨损负面地影响传送系统的精度。如果将旋转工具用剜刻工具替代，则所有这些问题都可以得到减少。
根据本发明的实施例，可以仅通过使用剜刻工具来分离镶板和形成完整的锁定系统，该锁定系统包括榫舌10、榫舌槽9、条带6、锁定件8和锁定凹槽14，如图8e所示。还可通过剜刻在上边缘处形成斜面或装饰凹槽。
根据本发明的实施例，最终分离之前的剜刻可形成锁定系统的若干部分或者甚至是整个锁定系统。利用V形剜刻工具刮削顶部边缘可提供非常精确的且平滑的边缘。
还可以在分离镶板之前形成例如锁定凹槽14。在一个随后的生产步骤中，该锁定凹槽可以用于将镶板引导至正确位置，这可用于进一步减少叠置OL并且节约甚至更多的材料。

Claims (16)

1.一种建筑镶板，包括表面(2)和芯部(3)，并且设置有用于将第一建筑镶板(1)的第一边缘竖直地和水平地锁定到第二建筑镶板(1’)的相邻的第二边缘的锁定系统，其中，所述第一和第二边缘的上部部分在锁定位置共同限定了与水平面(HP)垂直的竖直面(VP)，该水平面与所述表面(2)平行，所述锁定系统构造成使得能够通过第一和第二建筑镶板(1、1’)相对于彼此的偏角调节来组装第一和第二边缘，所述锁定系统包括与所述芯部(3)制成一体的榫舌(10)、以及榫舌槽(9)，所述榫舌和榫舌槽构造为进行协作以用于竖直锁定，第一边缘(1)包括与所述芯部制成一体的条带，所述条带(6)设置有锁定件(8)，该锁定件构造为与形成在第二边缘(1’)中的向下开口的锁定凹槽(14)协作以用于水平锁定，其特征在于：
设置在所述第一边缘上的榫舌与设置在所述第二边缘处的榫舌槽(9)的下唇部(9a)在下部竖直锁定表面(13)处协作，
所述锁定件(8)和锁定凹槽(14)在水平锁定表面(15)处协作，
所述榫舌(10)向外突出超过竖直面(VP)，
所述榫舌槽(9)包括上唇部(9b)，以及
所述下唇部(9a)相对于上唇部(9b)的水平延伸长度(LE)小于所述榫舌(10)的水平延伸长度(TE)。
2.根据权利要求1所述的建筑镶板，其中，相互协作的水平锁定表面(15)利用水平预张力(P1)和竖直预张力(P2)水平地和竖直地锁定所述边缘。
3.根据权利要求1或2所述的建筑镶板，其中，所述榫舌(10)在上部竖直锁定表面(12)处与所述上唇部(9b)协作。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的建筑镶板，其中，所述榫舌(10)和榫舌槽(9)包括上部竖直锁定表面(12)和下部竖直锁定表面(13)，这些锁定表面基本平行于水平面(HP)并且水平地偏置，使得所述上部竖直锁定表面(12)的一部分相比于所述下部竖直锁定表面(13)在水平方向上更加靠近所述锁定件(8)。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的建筑镶板，其中，所述下唇部(9a)突出超过所述上唇部(9b)和竖直面(VP)。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的建筑镶板，其中，所述榫舌(10)的水平延伸长度(TE)是所述下唇部(9a)的水平延伸长度(LE)的至少约两倍以上。
7.根据前述权利要求1-6中任一项所述的建筑镶板，其中，所述榫舌(10)和榫舌槽(9)包括引导面(17a、17b)，所述引导面构造成：在通过偏角调节进行组装期间，当所述第二边缘(1’)的边缘部分(EP)与所述条带(6)和/或所述锁定件(8)接触时，所述引导面彼此接触。
8.根据前述权利要求1-7中任一项所述的建筑镶板，其中，所述引导面(17a、17b)相对于竖直面(VP)倾斜并且位于所述榫舌(10)和榫舌槽(9)的上部部分和/或下部部分上。
9.根据前述权利要求1-7中任一项所述的建筑镶板，其中，所述水平锁定表面定位在与所述条带(6)的上部部分(6a)相交的水平条带平面(HPS)下方，所述上部部分基本沿竖向定位在所述榫舌(10)的外部部分下方。
10.根据前述权利要求1-9中任一项所述的建筑镶板，其中，所述水平锁定表面定位在所述水平条带平面的下方和上方。
11.根据前述权利要求1-10中任一项所述的建筑镶板，其中，所述水平锁定表面定位在所述水平条带平面上方。
12.根据前述权利要求1-11中任一项所述的建筑镶板，其中，所述锁定系统包括在所述条带(6)的上部部分和基本定位在所述榫舌(10)下方的所述第二镶板(1’)的边缘部分(EP)之间的空间(S)。
13.根据前述权利要求1-12中任一项所述的建筑镶板，其中，所述上部竖直锁定表面相对于所述水平锁定表面在水平方向上偏置。
14.根据前述权利要求1-13中任一项所述的建筑镶板，其中，竖直和水平锁定表面以水平距离(D)沿水平方向偏置，所述水平距离(D)大于所述榫舌(10)的水平延伸长度(TE)。
15.根据前述权利要求1-14中任一项所述的建筑镶板，其中，所述芯部包括HDF、颗粒板、塑料或胶合板材料。
16.根据前述权利要求1-15中任一项所述的建筑镶板，其中，所述水平锁定表面(15)相对于水平面(HP)具有约40-60度的锁定角。
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Application publication date: 20181218

Assignee: ZHEJIANG HAIXIANG NEW MATERIALS CO.,LTD.

Assignor: VALINGE INNOVATION AB

Contract record no.: X2023990000945

Denomination of invention: The method of dividing the panels into first and second panels, the method of forming a mechanical locking system, and the method of building panels

Granted publication date: 20210402

License type: Common License

Record date: 20231212