CN1253521A - 锯制木构件,由此制成的复合木制产品以及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种锯制木构件(10),用于和别的锯制木构件组合,构成复合木制产品,用在一般的建筑物,如用在构筑支柱、楼板、墙和支承梁。

Description

锯制木构件，由此制成的复合木制产品以及加工方法

本发明涉及锯制木构件和由此制成的复合木制品，主要用于一般的构筑物但并不局限于支柱，楼板，墙和支承梁。

现有森林的消耗殆尽日益迫切地要求森林工业内部能提供其他的木制产品，从而更好地利用现有木材和生长缓慢的木材，而且更好地利用第二代、第三代以及后代树木。

为了满足工业的要求出现了若干种可供选用的木制产品。在这方面，美国专利第4,394,409号公布了一种复合木制品，由4个长形三角形形状的木构件构成，这4个木构件连成一个复合木制品，横截面外轮廓是平形四边形，中心是空的。所公布的一个可选实施例中，每一个木构件有一对机制键以增强效果。

美国专利第5,299,400号公布了一种复合木制品，由4个原木部件构成，每个原木部件有一个三条侧边的横截面，或者形成直角区域加一个第三条曲侧边，或者构成一个直角三角形。原木部件被组装成一个复合木制产品，从而它们的直角构成了一个矩形的转角，空着的中心填进混凝土或别的结构增强材料。这种可选用的木结构的相似例子出现在美国重新发布的专利35,327号和法国专利第962589号。提供改进的复合木制品的别的尝试可在法国专利第2512729号和德国专利号964637号找到。

尽管上述参考资料所公布的复合木制品对已有工艺作了一些改进，但是仍然不能满足对能额外地提供抗剪力和冲击力的复合木制品的需求，由锯制木材部件组装而成，有一个更大的接触表面积和一个更高的承载力，免去如前面工艺提及的对结构增强性材料的预先需求。因此，本发明的目的在于提供另外的锯制木构件，用来制造复合木制品，以满足工艺的上述需求。

本发明提供了一种锯制木构件，用于和别的锯制木构件形成复合木制产品，其特征在于有三条侧边，其中至少一条侧边形成若干台阶，用于和另外的木构件的台阶耦合。

锯制木构件有两条边互相垂直，第三侧边形成台阶。另一种可能的是，锯制木构件的两条侧边有台阶，这两条侧边的任何一条侧边和第三条侧边构成锐角，锯制木构件可以是一条长形木杆。

一个锯制木构件的台阶可以有显著相似或不同的外廓尺寸。在一个实施例中，有台阶侧边的台阶数量共为三个。在另一个实施例中，至少一条有台阶的侧边包括了大致沿一条假想的直线排列的转角。

在另一个实施例，锯制木构件沿其相应的有台阶侧边拼接形成一个复合木制品。复合木制品中，至少有一个锯制木构件的至少一条带台阶的侧边，反向朝着与它拼接的另一个锯木构件的带台阶的侧边。在另一个实施例，一个复合木制品由四个锯制木构件沿带台阶的侧边拼接起来，其中至少有两个锯制木构件，每一个都有两条带台阶的侧边。复合木制品也可以有一个矩形的截面积。在另一个实施例，四个锯木构件，每一个有两条带台阶的侧边，构成一个复合木制品，在接近这个复合木制品的截面中心处有一个空的内部空间。一根加强杆或别的增强材料可固定在该空的内部区域。

进一步包含在本发明的范围内的是一种制造一种复合木制品的方法，包括：

(a)研磨和使木块成形，构成锯木构件，每一构件有三条侧边，至少一条侧边有若干台阶，和

(b)将至少两个上述锯木构件沿它们有台阶的侧边粘在一起，构成复合木制品。

所制成的优选复合木制品如上所述。本方法可含有从一组原木、实心木板和层层叠成的薄木板中选出来的木材。本方法也可在步骤(a)中包括：在使木材成形为锯制木构件前，用窑烘干木材以除去木材中的水份。

本发明本质的新颖特征分布在权利要求中。但是，参考随后的详细描述和附图一道阅读，发明本身以及由此而来的别的特征和优点将能得到最好的理解，其中：

图1是一个有着两条平侧边和一条台阶侧边的锯制木构件的透视图；

图2是图1的锯制木构件的一部分的剖面图；

图3是另一个有着一条平侧边和两条带台阶的侧边的锯制木构件的透视图；

图4A是图3中的锯木构件的一部分的剖面图；

图4B是一根原木以及由此切成的锯木构件的剖面图；

图5是一个由锯制木构件构成的复合木制品的透视图；

图6是另一个由锯制木构件构成的复合木制品的剖面图；

图7A是另一个复合木制品的剖面图；

图7B是另一个复合木制品的剖面图；

图8是另一个由一系列锯木构件构成的复合木制品的剖面图；

图9是另一个复合木制品的剖面图；

图10是一个和别的木板一道使用的一个复合木制品的透视图；

图11是本发明的另一个复合木制品的剖面图；

图12是制造锯木构件和复合木制品的方法的一个流程图。

参照图1，一个锯制木构件10按下面公布的方法，由一根木材11构成，并且有沿带台阶的侧边15纵向延伸的台阶13。

参照图2，锯制木构件10包括平侧边22和26，及带台阶的侧边20。侧边22与26在区域24相交形成大致直角α，带台阶的侧边20分别与平侧边22和26相交形成大致的直角α′和直角α″。台阶12a，12b和12c形成了带台阶侧边20的外轮廓。每一个台阶12a，12b和12c有一个第一条侧边14和一个第二条侧边18，在转角16处相交成大致的直角。在图释的实施例中，台阶12a，12b和12c的尺寸和方向选择成使每一个转角16大致沿一条假想的直线21排列。

参照图3，在另一个由细长木材31形成的锯木构件30中，在台阶侧边33和35上有台阶37。

参照图4A，锯木构件30有带台阶的侧边33和35以及平侧边42。带台阶侧边33由台阶40形成，每一个台阶40有侧边34和38，二者在转角36处交成大致的直角。类似地带台阶侧边35由台阶44构成，每一个台阶有侧边缘46和50，二者在转角48处交成大致的直角。在第一级台阶41和43之后，每一级台阶40和每一级台阶44都从中线42相继错开的。于是，带台阶侧边33和35安排成到中线42的距离δ₁，δ₃，δ₅和δ₂，δ₄，δ₆是相继增大。

如图1和图2所示的实施例中，锯制木构件10由直径100mm、截为1米长一段的原木制成。锯制木构件10在带台阶的侧边20上有3个台阶，每个台阶的高和宽大约为15mm。平侧边22和26的横截为长度每一个均为45mm。图3和4A中的锯木构件30由一段截面为一米长、直径约为100mm的原木55切割而成。带台阶侧边33和35的每一个台阶高和宽均为15mm，从而平侧边42的长度约为90mm，上述几何尺寸是本发明所预计的一些典型的锯木构件的图解示例。然而，可以理解，随所选用途不同，锯木构件的长、宽、高以及台阶的数量和几何尺寸有所变化。木材原料的种类和几何尺寸也将有所变化。

如图5至11的例子所示，图1至4B中的锯木构件可被用来制成许多种复合木制品。

参照图5，锯木构件52a和52b被组成复合木制品52c。木构件52a的带台阶侧边52d和木构件52b的带台阶侧边52e朝内相互咬合，从而使复合木制品52c的横截面外形为矩形。

参照图6，锯制木构件54a和54b被组装形成了一个复合木件中的54c，而后者又连到第二个复合木件54d上，构成了复合木制品54e。另外的复合木件(未显示)可以用来粘连形成更大的复合木制品。

图7A示出另一个复合木制品60e的横截面。显示出包含有锯木构件60a，60b，60c和60d，它们有着基本相似的几何尺寸。在复合木制品60e中，每一个锯木构件60a到60d的带台阶侧边60f均朝内，从而紧邻邻近的木构件的相应的带台阶侧边，构成矩形的内空60h和大致为矩形的横截面轮廓60g。参照图7B，复合木制品60e显示出在矩形内空部分60h固定有加强杆60i以增强承载能力。

参照图8，另一个复合木制品62a显示出具有矩形截面62c和含有锯木构件62b，每个有带台阶的侧边62d和62e。

参照图9，另一个复合木制品64a如图所示，由设计于其中的两个不同系列的锯木构件组成，即锯木构件系列64b和锯木构件系列64c。

参照图10，复合木制品66b如图所示置于木板66a和木板66d之间，共同组成复合木制品66g。木板66a和66d如图所示连接到复合木制品66b的侧边66e和66f上。

参照图11，复合木制品68a有锯制木构件68b和锯木构件68c，相对着排列成沿带台阶侧边68d连接到一起。同别的复合木制品一样，随所选用途不同，在锯制木构件68b和68e的任一侧边的台阶数量将有所不同。

参照图12，显示了生产复合木材及由此加工复合木制产品的一种方法。典型地长形原木被用作待加工处理的输入原产品。在步骤70，木产品被横向切成随所要求成品或半成品的范围而变的木段。在一个优选实施例，木段被切成大致1米长以减小在步骤78用窑烘干时的翘曲。烘干效果取决于所要求的用途以及不同材质。也可以采用别的分段长度，从步骤70中得到的木段在步骤72经由一个暗钉机加工，随后每一根在步骤74被纵向切成长形木材件。木材件在步骤76经过粘结，随后在步骤78用窑烘干。另一种选择为采用青枝，在步骤70被横切成木段，在步骤76经过粘结，随后在步骤78用窑烘干。

从步骤78用窑烘干的木材件，在步骤84用模具切割以形成上述有一个或多个带台阶侧边的锯木构件。另一种可能性为，从步骤78用窑烘干的木材件在经历步骤84的模具切割之前，在步骤80被叉指形连接。在步骤84，也可以采用预制木制品，典型地是层板或实心木板，或是从在一侧边或更多侧边上有缺口的实心木板切下来的木材件，作为从步骤78得到的用窑烘干后的木材件的替代品。

在步骤84中制造的锯木构件可打包和装运，以供组装此处所述的复合木制品之用。

另一种可能为，锯制木构件在步骤86经历涂胶。涂胶包括了将粘结剂涂在每一个锯制木构件带台阶侧边的表面。在步骤86用于锯制木构件的粘结剂的用量选择，可随着最终的复合木制产品的所选用途而变。优选的是，在步骤86的涂胶包括将粘结材料涂到锯制木构件的每一个带台阶的侧边的大部分或基本上全部表面上。在步骤86，锯制木构件也和相应的锯制木构件组装成上述复合木制品。

当锯制木制品在步骤86经过涂胶和组装之后，所得到的复合木制品在步骤90和别的相应的木构件组装并被压平。从步骤90得到的复合木制品在步骤92两头整平，并在步骤94制成最后所需的几何尺寸，结果得到了复合木制品的成品或半成品。在经历步骤90的加工处理之前，从步骤86得到的复合木制品如图7B所示，被设计成具有中空的内部，可以首先在步骤88时在中空的内部区域插进一根增强杆，以提供额外的承载能力以及抵抗剪力和冲击力的能力。在步骤90，也可以将木板粘固和压紧到复合木制品的侧边上。

此处所述的锯制木构件为涂施粘结剂提供了显著改善的表面区域。锯制木构件的带台阶侧边或者其每一条侧边，可以更容易地与相应的锯制木构件组装构成一系列的复合木制品。由锯制木构件构成的复合木制品，大大改进了抗剪力和抗冲击力，并增强了承载能力。复合木制品进一步避免了以前的工艺上复杂的增强要求。另外，上述复合木制品所取得的对剪力和冲击力的显著抵抗能力，使现有木材和生长缓慢的木材以及幼年龄木材在木材工业中能够有更广泛的应用。复合木制品适合于制造楼板、镶板、支承梁和支柱，同时也很适合于在建造住房和别的建筑时取代传统的实心木材。由锯制木构件所带来的小型木材的应用范围更进一步地减少木材浪费。

本领域的普通技术人员而言，显而易见的是，尽管锯制木构件有一条或多条带台阶的侧边，但是在任意一条带台阶的侧边上所有台阶的数量将随着想要得到的复合木制品的要求而变化。更显而易见的是，在任何带台阶侧边上的台阶并没有必要位于一条假想的直线上。更显然的是，带台阶侧边上的每一个台阶的几何尺寸不需要一模一样。很明显的是，虽然在组装带有中空内部的复合木制品时，可以插入一根增强杆，其实可以插入任何增强性的材料。

相应地，虽然本发明的描述是关于图示实施例的，并不能认为这种描述可以带有限定的意义。对本领域内一般技术人员而言，依据本描述，对图释的实施例的各种改动以及本发明的别的实施例将会是明白易见的。所以应认为，所附权利要求将包括落在本发明的真正范围内的任何上述改动或实施方案。

Claims (44)

1.一种用于和一个或多个别的锯制木构件一起构成复合木制品的锯制木构件，其特征在于，这种锯制木构件有三条侧边，至少其中一条侧边形成一系列台阶，用于和别的木构件的台阶耦合。

2.如权利要求1所述的锯制木构件，其特征为两条侧边相互交成直角，台阶形成在第三条侧边。

3.如权利要求1所述的锯制木构件，其特征为两条侧边有台阶并且这两条侧边中每一条侧边和第三条侧边构成一个锐角。

4.如权利要求1，2或3所述的锯制木构件，其特征为锯制木构件是一根长形杆。

5.如权利要求1，2或3所述的锯制木构件，其特征为，每一个台阶有着基本相似的几何尺寸。

6.如权利要求1，2或3所述的锯制木构件，其特征为两个或多个台阶有不同的几何尺寸。

7.如权利要求2所述的锯制木构件，其特征为台阶数量至少是三个。

8.如权利要求3所述的锯制木构件，其特征为至少在其一条侧边上的台阶数量至少是三个。

9.如权利要求1，2或3所述的锯制木构件，其特征为，至少有一条侧边包含位于一条假想的直线上的转角。

10.一种复合木制品包含了若干锯制木构件，每一个锯制木构件包括三条侧边，其特征为，至少一条侧边含有若干台阶，用于和另外一个所述的锯制木构件耦合，并且其中的锯制木构件沿带台阶侧边连接起来。

11.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件是一根长形杆。

12.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件的每一个台阶和别的台阶有着基本相似的几何尺寸。

13.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，一个锯制木构件的至少一条带台阶的侧边，是反向朝着与它相连接的另一个锯制木构件的一条带台阶侧边。

14.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，四个锯制木构件沿着带台阶的侧边连接，并且至少其中两个锯制木构件每一个有两条带台阶的侧边。

15.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，四个锯制木构件沿带台阶侧边拼接起来。

16.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，复合木制品有一个矩形的横截面形状。

17.如权利要求16所述的复合木制品，其特征为，在复合木制品的纵向进一步包含了一个中空的内部区域。

18.如权利要求17所述的复合木制品，其特征为，在中空的内部区域包含了固定到该复合木制品的增强性材料。

19.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件的两条侧边相互成直角，在第三条侧边上形成台阶。

20.如权利要求19所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件是一根长形杆。

21.如权利要求19所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件的每一个台阶相互有着基本相似的几何尺寸。

22.如权利要求19所述的复合木制品，其特征为，一个锯制木构件的至少一条带台阶的侧边，反向朝着它相连接的另一个锯制木构件的一条带台阶侧边。

23.如权利要求19所述的复合木制品，其特征为，复合木制品有一个矩形的横截面形状。

24.如权利要求19所述的复合木制品，其特征为，沿其纵向进一步有一个中空的内部区域。

25.如权利要求24所述的复合木制品，其特征为，在中空的内部区域，包含了固定到复合木制品上的增强材料。

26.如权利要求10所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件的两条侧边带台阶，且这两条侧边的每一条和第三条侧边构成一个锐角。

27.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，每一个锯木构件是一根长形杆。

28.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，每一个锯制木构件的每一个台阶和别的台阶有基本相似的几何尺寸。

29.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，一个锯制木构件的至少一个带台阶的侧边反向朝着与它拼接的另一个锯制木构件的一条带台阶侧边。

30.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，四个锯制木构件沿带台阶的侧边连接起来。

31.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，复合木制品有一个矩形的横截面形状。

32.如权利要求26所述的复合木制品，其特征为，沿其纵向进一步包含了一个空的内部区域。

33.如权利要求32所述的复合木制品，其特征为，在空的内部区域包含有固定该复合木制品的增强性材料。

34.一种复合木制品，包含着若干锯木构件，每一个锯木构件由一根长形梁组成，该锯木构件包括了至少三条侧边，其中两条侧边相互交成直角，第三条侧边有若干台阶，每一个台阶的尺寸基本相似，并和另外一个上述锯木构件的台阶相耦合，其中的锯木构件沿带台阶的侧边拼接起来。

35.如权利要求34所述的复合木制品，其特征为，一个锯木构件的至少一条带台阶的侧边反向朝着与它拼接的另一个锯木构件的一条带台阶侧边。

36.如权利要求34所述的复合木制品，其特征为，复合木制品有一个矩形的横截面形状。

37.一种制造复合木制品的方法，包括：

(a)打磨成形的木材以构成锯木构件，每一个构件有三条侧边，至少一条侧边有若干台阶，并且

(b)沿它们的带台阶的侧边，将两个上述木构件粘接起来以构成复合木制品。

38.如权利要求37所述的方法，其特征为，每个构件的两条侧边有台阶，且和第三条侧边形成锐角。

39.如权利要求37所述的方法，其特征为，木材从一组原木、实心木板和层板中选出。

40.如权利要求37所述的方法，其特征为，复合木制品有一个矩形的横截面外轮廓。

41.如权利要求37所述的方法，其特征为，在步骤(a)中包括在使该木构件成形成锯木构件之前，用窑烘干木材以除去木材中的水份。

42.如权利要求37所述的方法，其特征为，步骤(a)中包括将木材横截成基本上一米左右的长度。

43.如权利要求37所述的方法，其特征为，复合木制品有一个空的内部区域。

44.如权利要求43所述的方法，其特征为，步骤(b)包括在空的内部区域插入一根增强杆。

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