CS277072B6 - Process for producing wooden lamellae from sawn timber - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby dřevěných lamel z řeziva. V daném případě se dřevěnými lamelami rozumí relativně tenké dřevěné desky o tlouštce 2 až 3 mm, které se zpracovávají do hodnotných jedno- a vícevrstvých složených výrobků, jako jsou například vrstvené desky z přírodního dřeva, lepené vazníky, lepené vrstvené dřevo, okenní rámy, masivní dřevěné desky apod.

Dosavadní stav techniky

Doposud se takové dřevěné lamely vyrábějí zpravidla tak, že řezivo se nejprve suší na relativně nízký stupeň vlhkosti a potom se prkna řeziva pomocí pásových pil apod. rozřezávají na jednotlivé dřevěné lamely. Takový způsob výroby má však více nevýhod.

K jedné z nevýhod patří nevalná kvalita tímto způsobem vyrobených dřevěných lamel, protože řezáním se dřevěné lamely zejména v oblastech suků a okrajů lehce roztřepí nebo rozcupují o to víc, čím sušší je řezivo určené pro řezání. Tím vzniká relativně velký podíl zmetků.

Další nevýhodu známého způsobu výroby je třeba spatřovat v relativně špatném výtěžku, tzn., že podíl odpadu je relativně vysoký. Je to způsobeno tím, · že u každého řezu vznikne odpad, který odpovídá síle tohoto řezu. Jsou-li například zhotovovány dřevěné lamely o tlouštce 4 mm a je-li šířka řezu 2,5 mm, vznikne tím již odpad přibližně 40 % materiálu řeziva.

Další nevýhoda známého způsobu výroby spočívá v tom, že tento způsob výroby dřevěných lamel má relativně velkou spotřebu energie. To je odůvodněno tím, že vzhledem k relativně široké řezací mezeře se musí oddělovat mnoho materiálu.

Naproti tomu je známo zhotovovat dřevěné lamely v kráječim zařízení beztřiskovým dosahované j sou však odstraněním řezu sice však tímto způsobem vznikne jako vedlejší lamela, tzn., že po odkrojení maximálního krájením. Výsledky tímto způsobem dosud rovněž málo uspokojivé. Výtěžek se zde na jednu stranu zvýší, na druhou stranu produkt tzv. zbytková počtu dřevěných lamel o požadované předepsané síle zůstane z řezivového prkna zbytek, který má menší sílu než je předepsaná síla zhotovovaných dřevěných lamel, takže není dál použitelný, každopádně ne v daném způsobu výroby.

Dále, kvalita tímto způsobem vyrobených dřevěných lamel není valná, a to zejména jednotlivých dřevěných lamel, které opouštějí kráječi zařízení v silně pokřiveném stavu, což je způso^no tím, že dřevěné lamely odkrajované z řezivového prkna se odvádějí šikmo ke svému původnímu směru dopravy. Podle známého způsobu výroby tedy existuje doposud nevyřešený problém, tyto zkroucené dřevěné lamely s přiměřenými náklady opět uvést zpátky do nepokřiveného, rovného či plochého stavu.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit způsob, pomocí něhož vzniknou vysoce cenné, hodnotné dřevěné lamely, s přiměřenými náklady, přičemž bude současně dosaženo maximálního výtěžku a náklady na vynaloženou energii budou co možná nejnižši.

Podstata vynálezu

Tento úkol řeší způsob výroby dřevěných lamel z řeziva, podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje kombinaci kroků beztřískového krájení řeziva na jednotlivé dřevěné lamely, řízeného sušení dřevěných lamel, a dokončovacího opracování s odběrem třísek jedné nebo více stran vysušených dřevěných lamel, zejména broušením, přičemž řezivo se pro dosažení rovnoměrné vlhkosti před beztřískovým krájením podrobí se zřetelem k vlhkosti předběžnému kondicionování. Podle výhodného provedení se uvedené kroky provádějí kontinuálně.

Podle výhodného provedení se řezivo předběžně kondicionuje na 40 až 60 %, přednostně na 50 % vlhkosti. Přitom vlhkost řeziva se s výhodou měří před jeho beztřískovým krájením a při tomto beztřískovém krájení se řezné parametry ovládají podle změřené vlhkosti.

Řízené sušení dřevěných lamel probíhá s výhodou až na vlhkost 4 až 8 %.

Podle výhodného provedení se v návaznosti na beztřískové krájení řeziva na jednotlivé dřevěné lamely, popřípadě i v návaznosti na řízené sušení dřevěných lamel provádí na jejich horních nebo dolních stranách jejich označování, pro rozlišení zda se jedná o horní nebo dolní stranu.

Odkrojené dřevěné lamely se s výhodou po svém řízeném sušení následně ochlazují.

Podle dalšího výhodného provedení se dřevěné lamely mezi řízeným sušením a dokončovacím opracováním sledují se zřetelem na svou vlhkost a popřípadě se označují, přičemž změřené údaje se zaznamenávají a vyvolatelně ukládají.

A konečně se dřevěné lamely po dokončovacím opracování vedou kontinuálně třídicí cestou, se zřetelem ke své kvalitě se klasifikují a následně se podle toho třídí.

Způsobem podle vynálezu, zahrnujícím beztřískové krájení řeziva, řízené sušení dřevěných lamel a jejich dokončovací opracování, se vyrábějí dřevěné lamely nejvyšši kvality. Viditelné plochy dřevěných lamel opracované broušením mají vysokou kvalitu povrchu, protože roztřepení v oblastech suků a okrajů, jako podle známých provedení, v tomto rozsahu vůbec nenastává a je toto roztřepení z větší části odstraněno broušením. Protože se řezivo, na rozdíl od známého stavu techniky, před zpracováním nevysušuje na nízký stupeň vlhkosti, zůstává dřevo při řezání v oblastech suků neporušeno. Energie potřebná pro výrobu dřevěných lamel je rovněž menší. Zatímco podle známého způsobu výroby se u každého řezu dřevo odřízne v šířce řezu pily, způsobem podle vynálezu se vzhledem k broušení ubere materiál toliko.v síle zlomku milimetru

Součet nákladů na energii potřebnou pro krájení a pro následné dokončovací opracování (broušení) je menší než náklady na energii potřebné pro řezání pilou.

Způsob podle vynálezu umožňuje výrobu dřevěných lamel s vyšším výtěžkem, tedy s podstatnou úsporou dřeva oproti známým způsobům. Jsou jím bud téměř odstraněny nebo vůbec nevzniknou trhliny, které se jinak po sušení a zpracování zejména v oblastech suků vyskytují. Způsobem podle vynálezu, u něhož se dřevěné lamely suší následně za krájením, se dosahuje rovnoměrných výsledků sušení směrem dolů až k přibližně 6 % vlhkosti dřeva, popřípadě dokonce ještě méně. U dosud známé techniky, u které se dřevo suší před řezáním, není další zpracování dřevěného materiálu s takto nízkou vlhkostí v praxi dále možné nebo pouze je podmíněné, to znamená s odpovídajícími ztrátami na kvalitě.

Sušení dřevěných lamel po krájení řezivové fošny má dále tu výhodu, že při postupu sušení se spotřebuje méně energie, protože jednak se nesuší společně s dřevěnými lamelami piliny, třísky a zbytkové lamely, které se vyskytují u známého stavu techniky jako odpad, jednak se tenčí, již nakrájený materiál lehčeji suší než podstatně tlustší výchozí materiál.

Další, rozhodující výhoda sušicího procesu zařazeného za krájením spočívá v tom, že u řízeného sušení, které se provádí při asi 160 °C, se zkroucení dřevěných lamel, které vzniklo při krájení znovu zpětně odstraní, takže sušičku opouštějí naprosto rovné, nezkroucené deskové dřevěné lamely. Teprve za tohoto předpokladu nastane hospodářsky důmyslné využívání známého způsobu výroby dřevěných lamel odkrajováním.

Jedno z výhodných provedení vynálezu vychází z poznatku, že při beztřískovém krájení řeziva má jedna z obou bočních ploch dřevěných lamel, totiž ta boční plocha, která je na straně krájení, menší kvalitu povrchu, než druhá, protože na této straně dochází ke zjevnému porušení vláken, což má za následek, že tyto strany lamel dále označované jako otevřené strany vykazují malé trhliny apod., které kvalitu povrchu těchto otevřených stran lamel snižují. Proto se dřevěné lamely následně za procesem krájení na své spodní straně a/nebo na své horní straně, vztaženo na kráječi nůž, označí, například optickým označením, takže až do konečného opracování dřevěných lamel do konečného výrobku je snadno zjistitelné, která strana dřevěné lamely je otevřená a která strana je uzavřená.

Potom, co by došlo při procesu dokončovacích prací ke zmizení označení, je nutno souběžně s dokončovacími pracemi označení v daném případě obnovit. Označení nanesené na dřevěné lamely umožňuje zjistit, že u finálního výrob¹' tvoří viditelnou plochu nebo viditelné plochy neustále uzavřené strany lamel. Takto zůstane zajištěna neměnná kvalita finálního výrobku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, znázorňujících zařízení pracující způsobem podle vynálezu, přičemž obr. 1 znázorňuje půdorys tohoto i

f zařízení, obr. 2 schematicky bokorys třídicího zařízení a obr. 3 půdorys části dalšího příkladu provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.

Příklady provedení vvnálezu

Jak znázorňuje obr. 1, v případě popsaného příkladu provedení se řezivo, například ve formě hranolů, prken, fošen atd. nejprve předsušuje nebo předběžně kondicionuje v zařízení 4 pro kondicionování, ve kterém jsou fošny 2, jako řezivo, uspořádány stacionárně. Zařízení 4. pro kondicionování může být sušičkou řeziva, u níž je však možnost v některých vnitřních oblastech podle potřeby zvyšovat vlhkost dřeva, například ostřikováním nebo napařováním. Zařízení 4 pro kondicionování tedy zajišťuje, že fošny 2, které je opouštějí mají velmi rovnoměrnou výchozí vlhkost, čímž se dosahuje zvláště dobrých a přesných výsledků krájení. Vlhkost dřeva fošen 2, které zařízení 4 pro kondicionování opouštějí, je zhruba 50 %.

Po kondicionování se dřevěné fošny 2 rozdělí na jednotlivé kusy a přivádějí do krájecího zařízení 6, ve kterém se srovnané vedou kolem dokola do jedné nebo více za sebou uspořádaných kráječích stanic 8. Při každém oběhu fošny 2 dokola se v kráječi stanici 8 odkrojí vždy jedna dřevěná lamela 10, přičemž fošny 2 obíhají uvnitř krájecího zařízení 6 tak dlouho (naznačeno čárkovanou čarou 12), dokud se fošna 2 zcela nerozkrájí na jednotlivé dřevěné lamely 10. Kráječi zařízení £ jako takové je v podstatě známé a nepotřebuje proto žádného bližšího objasnění.

Z krájecího zařízení 6 se dřevěné lamely 10 odkrojené z fošen 2 automaticky dopravují na dopravník 14, na kterém se srovnávají rovnoběžně vedle sebe a vedou sušicím zařízením 16. Na výstupu z krájecího zařízení 6. je uspořádáno označovací zařízení

18. které označuje nahoru obrácenou stranu dřevěných lamel 10. opouštějících kráječi zařízení 6. Tato nahoru obrácená strana je uzavřenou stranou dřevěné lamely 10, která je pro pozdější použití vhodná jako viditelná strana.

Rovnoměrně dimenzované, označené, vedle sebe ležící dřevěné lamely 10 procházejí následně kontinuálně sušicím zařízením 16. které je vytvořeno jako sušicí tunel. Tento sušicí tunel je vybaven teplotní regulací, která umožňuje přesné řízení teplot uvnitř sušicího zařízení 16. Dřevěné lamely 10, které sušicí zařízení 16 opouštějí, jsou vysušeny velmi rovnoměrně až na asi 6 % vlhkosti.

V případě příkladného provedení podle obr. 1 činí rychlost průchodu dřevěných lamel 10 sušicím tunelem 2,5 m za minutu, přičemž v případě lamel 10 ze smrkového dřeva o síle 8 mm činí teplota sušení asi 165 ° Objem sušičky je přibližně 1 000 m³ a množství odpadního vzduchu je přitom přibližně 15 000 m³ za hodinu. Sušicí zařízení 16 je, viděno ve směru dopravy dřevěných lamel 10, dále rozděleno na více, například na tři teplotní zóny. Uvnitř sušicího zařízení 16 mohou být dřevěné lamely 10 určené k sušení uspořádány v jednom nebo více patrech nad sebou.

Dřevěné lamely 10 opouštějící sušicí zařízení 16 následně procházejí chladicím nebo klimatizačním zařízením 20., ve kterém se ochlazení dřevěných lamel 10 urychlí, aby k dalšímu zpracování v zařízení 24 pro dokončovací opracování docházelo při optimální teplotě materiálu.

Za chladicím zařízením 20 je upraveno zařízení 22 pro měření vlhkosti, ve kterém se měří údaje sušení dřevěných lamel 10, aby provoz sušicího zařízení 16 byl náležitě sledován a řízen. Za tím účelem jsou údaje změřené v zařízení 22 pro měření vlhkosti přiváděny do zařízení 23 pro záznam a ukládání dat, které tyto údaje podle potřeby může vytisknout nebo mohou být dále použity pro teplotní regulaci sušicího zařízení 16.

Vysušené dřevěné lamely 10, jejichž zkroucení bylo tepelným zpracováním v sušicím zařízení 16 odstraněno a které jsou proto dokonale rovné, se od sušicího zařízení 16., popřípadě od zařízení 22 pro měření vlhkosti přivádějí na vhodném dopravním prostředku do zařízení 24 pro dokončovací opracování. Toto zařízení 24 pro dokončovací opracování obsahuje v popsaném příkladu provedení maximálně ze čtyř stran pracující vysokorychlostní brousicí stroje, které umožňují další kontinuální opracování vysušených dřevěných lamel 10 s rychlostí posuvu až do 150 m za minutu.

Jednotlivé agregáty vysokorychlostních brousicích strojů lze zařazovat individuálně, takže jsou neustále opracovávány ty strany dřevěných lamel 10, pro které takové dokončovací opracování je vzhledem k jejich pozdějšímu použití potřebné.

V zařízení 24 pro dokončovací opracování se dřevěné lamely 10 opracovávají na nejužší tolerance řádově 1/10 mm. Jak již bylo dále dříve uvedeno, mohou být pro opracování hran dřevěných lamel 10 například použity vysokorychlostní frézovací agregáty, které pracují ve spojení s vysokorychlostními brousicími stroji pro opracování horních a spodních ploch dřevěných lamel 10.

Po opracování dřevěných lamel 10 v zařízení 24 pro dokončovací opracování se dřevěné lamely 10., které se v další označovací stanici 18, zařazené za zařízením 24 pro dokončovací opracování, popřípadě ještě jednou označují, přivádějí do třídicího zařízení 26, ve kterém se dřevěné lamely 10 podle své jakosti klasifikují, potom se podle této jakosti přivádějí na různé dopravní trasy. Sestavení třídicího zařízení 26 je rovněž patrné z obr. 2.

Dřevěné lamely 10 přicházející od zařízení 24 pro dokončovací opracování se nejprve kontinuálně přivádějí třídicí cestou 28. na které se klasifikují s ohledem na svou jakost, například podle tří jakostních tříd A, B a C. Toto klasifikování se provádí bud automaticky nebo je provádí přiměřeně vyškolený personál.

jakostní třídy, ktepřičemž toto přesouže dřevěné lamely 10

Jednotlivé dřevěné lamely 10 se podle rá jim byla přiřazena, výškově přesouvají, vání může být například prováděno tak, jakostní třídy A, tzn. nejvyšší jakostní třídy, se nepřesouvajί, dřevěné lamely 10 jakostní třídy Ba C se přesouvají dozadu, přičemž dřevěné lamely 10 jakostní třídy C se přesouvají hlouběji, než dřevěné lamely 10 jakostní třídy B. Na konci třídicí cesty 28 jsou uspořádána identifikační zařízení 30 se světelnou závorou, která zjišťují příslušné pozice dřevěných lamel 10, které pod nimi procházejí a tím klasifikaci dřevěných lamel 10 evidují a popřípadě registrují.

V návaznosti na třídicí cestu 28 se dřevěné lamely 10 dodávají na oběžný elevátor 32, který na jednotlivé dřevěné lamely 10 podle jejich jakostní třídy A, B, C přivádí na různé třídicí úseku 34./ 36 a 38.. Třídicím úsekům 34, 36 a 38 jsou přiřazeny vždy odpovídající klapky 40, které jsou ovládány ovládacím zařízením 42 spojeným s identifikačním zařízením 30 se světelnou závorou.

Ovládací zařízení 42 způsobuje, že v závislosti na zjištěné jakostní třídě A, B, C jednotlivých dřevěných lamel 10, s odpovídajícím zpožděním, se aktivují klapky 40 třídicích úseků 34, 36 a 38., přiřazené příslušné jakostní třídě A, B, C.

Pod třídicími úseky 34, 36 a 38 je upraven další úsek 44 dalšího zpracování, který je rovněž volitelně nastavitelný, čímž na něj odložené dřevěné lamely 10 se přivádějí přímo do dalšího stroje na zpracování, například do kontinuálně pracujícího lisu na lepení stran.

Naproti tomu se dřevěné lamely 10 přiváděné do úseků dalšího zpracování ukládají v ukládací stanici, přičemž je k dispozici počítací zařízení, blíže neznázorněné, které dřevěné lamely 10 ukládané do svazku 50 počítá a uvolňuje další vedení celého svazku 50 k dalšímu elevátoru 48, který svazek 50 dřevěných lamel 10 přivádí na dopravní zařízení 52, které jednotlivé svazky 50 dopravuje na konečné skládky 54 svazků 50, kde se dřevěné lamely 10 podle své jakostní třídy A, B, C tříděné ze svazku 50 rozebírá j í.

Předběžně roztříděné a rozebrané dřevěné lamely 10 se pak s použitím vhodného transportního zařízení vedou dále do další ze zpracovatelských cest, jako například do plně automaticky pracující lisovací cesty.

Obr. 3 znázorňuje alternativní příklad provedení zařízení podle vynálezu v oblasti krájecího zařízení 6. a jemu předřazené jednotky.

V tomto provedení je před kráječím zařízením 6. v dopravní cestě, která přivádí fošny 2 do krájecího zařízení 6, uspořádáno měřicí zařízení 60, které měří vlhkost fošen 2. řeziva a vydává odpovídající výstupní elektrický signál. Tento elektrický výstupní signál se vede do ovládacího zařízení 62, které v závislosti na změřené vlhkosti ovládá jeden nebo více řezných parametrů krájecího zařízení 6.; jako vhodné řezací parametry přicházejí v úvahu zejména přítlačný tlak odkrajované fošny 2. na kráječi nůž nebo síla krájení.

Tímto způsobem lze eliminovat tolerance, které vznikají z rozdílné vlhkosti dřeva, čímž je možno relativně realizovat požadovanou optimalizaci krájení bez odpadu zbytkových lamel.

U popsaného příkladu provedení lze jednotlivé postupové kroky provádět kontinuálně. Alternativním způsobem by však mohly být prováděny s vhodným meziskladováním mezi určitými postupovými kroky s následujícím podáváním do další operace.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby dřevěných lamel z řeziva, vyznačující se tím, že obsahuje kombinaci následujících kroků:

   A) beztřískové krájení řeziva na jednotlivé dřevěné lamely,

   B) řízené sušení dřevěných lamel,

   C) dokončovací opracování s odběrem třísek jedné nebo více stran vysušených dřevěných lamel, zejména broušením, přičemž řezivo se pro dosažení rovnoměrné výchozí vlhkosti před krokem A) se zřetelem k vlhkosti podrobí předběžnému kondicionování.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kroky A) až C) se provádějí kontinuálně .
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že řezivo se předběžně kondicionuje na 40 až 60 %, přednostně na 50 % vlhkosti.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že před krokem A) se měří vlhkost řeziva a v kroku A) se ovládají řezné parametry podle změřené vlhkosti.
5. 5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že odkrojené dřevěné lamely se v kroku B) suší až na vlhkost 4 až 8 %.
6. 6. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v návaznosti na krok A) a popřípadě navíc i v návaznosti na krok B) se dřevěné lamely na své spodní straně přivrácené ke krájecímu noži krájecího zařízení a/nebo na své horní straně odvrácené od krájecího nože označují, pro rozlišení horní a dolní strany.
7. 7. Zpú^-b podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že odkrojené dřevěné lamely se po kroku B) následně ochlazují.
8. 8. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dřevěné lamely se mezi dvěma kroky B) a C) sledují se zřetelem na svou vlhkost a popřípadě se označují, přičemž změřené údaje se zaznamenávají a vyvolatelně ukládají.
9. 9. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že po kroku C) se dřevěné lamely vedou kontinuálně třídicí cestou, se zřetelem ke své kvalitě se klasifikují a následně se podle toho třídí.