DE60201647T2

DE60201647T2 - Untersuchen und Sortieren von Holzfunieren

Info

Publication number: DE60201647T2
Application number: DE60201647T
Authority: DE
Inventors: Matti Kairi
Original assignee: Finnforest Oyj
Current assignee: Finnforest Oyj
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: AU2002300861B2; EP1287912B1; US6851559B2; RU2265488C2; EP1287912A1; NZ521130A; FI20011755A; DE60201647D1; US20030042180A1; JP2003191204A; ATE279995T1; CA2401100A1; CA2401100C; RU2002123395A; FI20011755A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Stärke oder Festigkeit und/oder zum Verringern von Stärkeschwankungen bei mehrlagig verleimtem Holz, Sperrholz oder Schichtmaterialien mit einer Mehrzahl geschichteter Holzfurniere, umfassend: das Messen einzelner Holzfurniere in ihrer Trockensubstanzdichte sowie deren Längs- und Querverteilungen mit Hilfe elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz; Sortieren der Holzfurniere auf der Grundlage der Trockensubstanzdichte für mindestens zwei unterschiedliche Dichtekategorien, wobei die Trockensubstanzdichte in einer ersten Dichtekategorie höher ist als in einer zweiten Dichtekategorie; Übereinanderschichten von Holzfurnieren zum Aufbauen des mehrlagig verleimten Holz, des Sperrholzes oder dergleichen Schichtmaterialien, bestehend aus einer Mehrzahl geschichteter Holzfurniere in der Weise, daß in der ersten Dichtekategorie enthaltene Furniere als Oberflächenfurniere angeordnet werden und in der zweiten Dichtekategorie enthaltene Furniere als Innen- oder Mittelfurniere angeordnet werden.
Die US-5 524 771 zeigt ein Verfahren des oben genannten Typs, welches die Möglichkeit geschaffen hat, eine beträchtliche Steigerung der Festigkeit und gleichzeitig eine beträchtliche Verringerung der Festigkeitsschwankungen von mehrlagig verleimtem Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterialien aus einer Mehrzahl geschichteter Holzfurniere zu erreichen. Ein Verfahren und ein Sensor basierend auf elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz sind in der US-4 739 249 beschrieben. Es hat sich allerdings erwiesen, daß, obschon die elektromagnetische Hochfrequenzresonanz eine sehr schnelle und zuverlässige Messung über die Trockensubstanzdichte ermöglicht, welche repräsentativ für Festigkeit sowie interne Festigkeitsschwankungen bei Holzfurnieren ist, ebenso wie bezüglich Längs- und Querverteilungen der Trockensubstanzdichte, hier mit dennoch nicht sämtliche in Holzfurnieren auftretenden Schwachstellen nachgewiesen werden können oder der Grund für eine festgestellte Dichte-Anomalität nicht eindeutig ist, diese Umstände also nicht als Grundlage für einen Sortiervorgang dienen können. Beispielsweise können in Holzfurnieren enthaltene Äste, die ebenfalls Einfluß auf die Festigkeit von Holzfurnier haben, mit Hilfe von elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz nicht grundsätzlich sichtbar gemacht werden. Natürlich lassen sich Äste enthaltende Holzfurniere visuell erkennen und aussortieren, allerdings führt eine derartige "manuelle" Prüfung zu einer langsameren Sortierung von Holzfurnieren, und sie ist auch insbesondere dann, wenn sie in Eile durchgeführt wird, ungenau und unzuverlässig. Außerdem erfordert diese Prüfung gut ausgebildetes Personal, steht einer automatischen Sortierung im Wege und steigert damit die Kosten für die Sortierung.
Eine weitere Möglichkeit, Äste zu erkennen, besteht in der Anwendung der Ultraschallmessung, wozu ein Verfahren und eine Vorrichtung in folgendem Artikel beschrieben sind: James D. Logan, "Machine Sorting of Wood Veneer for Structural LVL Applications" – 34th International Particleboard/Composite Materials Symposium Proceedings, April 4–6, 2000. Allerdings ist eine Ultraschallvorrichtung möglicherweise eine teure Investition, und es gibt Nachteile, darunter vor allem der, daß zwischen einem Ultraschallsensor und einem Holzfurnier ein inniger Kontakt hergestellt werden muß, was bei getrocknetem und welligem Holzfurnier sehr schwierig ist, wobei außerdem die Temperatur eines Holzfurniers Einfluß auf das Meßergebnis hat. Mögliche Begleitmaßnahmen im Zuge des Versuchs, einige der Temperatureinflüsse zu beseitigen, erhöhen die Kosten noch weiter. Zweitens muß angemerkt werden, daß die Ultraschallmessung mindestens einen zeitaufwendigen Lesevorgang beinhaltet, das ist ein Prozeß, der tatsächlich wesentlich langsamer abläuft als die Messung mittels elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz, so daß folglich im Verein mit dem oben gesagten die Ultraschallmessung einen die Betriebsgeschwindigkeit be schränkenden Faktor darstellt, demzufolge der Sortiervorgang nicht schnell abläuft und nicht so effektiv ist, wie er an sich sein könnte. Ein weiterer Nachteil bei der Ultraschallmessung ist der mögliche Bruch der Holzfurniere aufgrund der mechanischen Berührung zwischen einem angelegten Sensor und einem Holzfurnier, so daß solche Furniere unbrauchbar werden.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit welchem in Holzfurnieren vorhandene Äste und deren Anzahlen mit einer Geschwindigkeit nachweisbar sind, die mindestens so groß ist wie die bei Verwendung von elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz, um die Trockensubstanzdichte eines Holzfurniers zu messen. Ein zweites Ziel der Erfindung ist diese Art von Verfahren zu schaffen, die anpaßbar ist an ein automatisiertes Sortiersystem für Holzfurniere. Ein drittes Ziel der Erfindung ist ein Verfahren dieser Art zu schaffen, das in der Lage ist, in eindeutiger Weise den Querschnittsfaserverlauf oder die Schräge der Fasern in einem Holzfurnier aufzudecken, und zwar ungeachtet des Umstands, daß das Holzfurnier möglicherweise eine im Durchschnitt ausreichende Trockensubstanzdichte aufweist, was auf eine geringe Furnierfestigkeit hinweist. Ein viertes Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren dieser Art zu schaffen, welches bei vernünftigem Kostenaufwand sowohl für neue als auch für existierende Holzfurnier-Meß- und Sortiermechanismen realisierbar ist.
Die obigen Nachteile lassen sich beseitigen und die obigen Ziele lassen sich erreichen mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches beinhaltet: Analysieren der Homogenität und/oder der Kornstruktur einzelner Holzfurniere an einer großen Anzahl von verschiedenen Punkten auf der Holzfurnieroberfläche, basierend auf dem optischen Reflexionsvermögen der Oberfläche, dargestellt durch deren Dunkelheit; und, wenn das optische Reflexionsvermögen signalisiert, daß in einem einzelnen Holzfurnier: I} eine Mehrzahl lokaler erster Bereiche, die wesentlich dunkler sind als eine vorherrschende Dunkelheit der Oberfläche eines Furniers bzw. von Furnieren existiert, der berechnete Troc kensubstanzdichtewert des fraglichen Holzfurniers für den Sortiervorgang relativ niedriger als sein ursprünglich gemessener Wert gesetzt wird; oder II} eine im Vergleich zu der vorherrschenden Dunkelheit des Furniers bzw. der Furnieroberfläche im wesentlichen einheitliche Dunkelheit vorhanden ist, die Längsverteilung und die Querverteilung der Trockensubstanzdichte des betreffenden Holzfurniers beurteilt wird und, wenn diese im wesentlichen einheitlich sind, eine berechnete Trockensubstanzdichte des betreffenden Holzfurniers für einen Sortiervorgang relativ höher als sein ursprünglich gemessener Wert gesetzt wird; sowie Sortieren der Holzfurniere auf der Grundlage der berechneten Werte für die mindestens zwei Dichtekategorien von Diskontinuitäten und/oder kurzen Lücken in Längsrichtung des Holzes.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Vorteile beinhalten zunächst, daß eine Messung der Holzfurnierdunkelheit basierend auf optischer Reflexion dazu hergenommen werden kann, Äste nachzuweisen, die in einem Holzfurnier vorhanden sind, außerdem deren Lage oder Verteilung innerhalb des Furniers. Bedarfsweise kann eine solche erfindungsgemäße Messung leicht dazu benutzt werden, sogar sehr kleine Knötchen dadurch nachzuweisen, daß man eine ausreichend hohe Auflösung für das verwendete Detektorsystem oder die Kamera vorsieht. Ein zweiter durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die gemeinsame Anwendung der erfindungsgemäßen Messung und einer Messung mittels elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz dazu eingesetzt werden kann, beispielsweise möglichen Querfaserverlauf oder Faser-Schrägverläufe in einem Holzfurnier nachzuweisen. Der sogenannte Auerfaserverlauf kommt in einem Furnier bekanntlich dadurch zustande, daß das Furnier von einem Baumstamm mit einer Endbereichsaufweitung geschnitten wird, oder er entsteht durch eine Reaktion des Holzstamms, während allgemein ein Auerfaserverlauf durch eine allgemeine oder lokale Krümmung des Baumstamms hervorgerufen wird. Ein dritter Vorteil, der durch die Erfindung erreicht wird, ist die Möglichkeit, die Eigenschaften sämtlicher marktüblicher Furniere ohne Ab fall zu messen, da Messungen basierend auf sowohl elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz als auch dem optischen Reflexionsvermögen an einer Furnieroberfläche stattfinden, ohne daß dabei ein Materialkontakt oder ein mechanischer Kontakt mit dem Holzfurnier stattfindet, der also das Ergebnis der erfindungsgemäßen Messung und Analyse beschädigen könnte, so daß folglich ein wahrhaft zerstörungsfreies Testverfahren entwickelt wurde, welches sich für brüchige und fragile Holzfurniere eignet. Ein vierter Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Messungen, das sind Messungen der durchschnittlichen Rate und Verteilung lokaler Dunkelheit und der Trockensubstanzdichte, ebenso wie das Sortieren auf der Grundlage derartiger Messungen zu einem mehrlagigen Holz, zu Sperrholz oder ähnlichem Schichtmaterial führen, welches aus mehreren geschichteten Holzfurnieren besteht, und bei dem die durchschnittliche Stärke höher ist und eine Festigkeitsschwankung, das ist eine Streuung oder ein Vertrauensintervall in Vokabeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung, geringer ist als bei einem äquivalenten Holz aus unsortierten Furnieren, selbst wenn bei dem Sortiervorgang Furniere minderer Qualität nicht zurückgewiesen oder weggeworfen werden. Wenn die Furniere mit definitiv schlechtester Qualität – deren Anzahl im allgemeinen gering ist, so daß die Abweisung nicht zu einem wesentlich reduzierten Ausbeuteergebnis führt – gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung bei der Herstellung der einschlägigen Produkte weggeworfen werden, läßt sich die Festigkeit erhöhen, und ihre Schwankung noch beträchtlich reduzieren. Man kann außerdem daran denken, Holzfurniere im Hinblick auf Fertigungsprodukte unterschiedlicher Festigkeitskategorien zu sortieren. Ein fünfter Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäß berechneten Trockendichten, die auf der Grundlage der Dunkelheit und der Trockensubstanzdichte erhalten werden, dazu eingesetzt werden können, um zu verhindern, daß Furniere mit Quer- oder Schrägfaserverlauf in Produktoberflächen oder Finish-Schichten gelangen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Messung der Dunkelheit eines Holzfurniers aufgrund optischer Reflexion ebenso wie das In tegrieren einer solchen Messung mit einer Messung, die mittels elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz erfolgt, mittels handelsüblicher Einrichtungen möglich ist und somit die Kosten vergleichsweise gering bleiben. Ein noch weiterer Vorteil, der durch die Erfindung erreichbar ist, besteht darin, daß die erfindungsgemäße Messung der Dunkelheit eines Holzfurniers basierend auf optischer Reflexion mit Hilfe einer relativ leichtgewichtigen und kompakten Apparatur durchführbar ist, so daß beispielsweise in zahlreichen Fällen eine Nachinstallation möglich ist.
Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch eine Fertigungsstraße gemäß der Erfindung, umfassend eine Einrichtung zum zerstörungsfreien Messen der Trockensubstanzdichte von Holzfurnier, eine Einrichtung zum zerstörungsfreien Messen der Astdichte von Furnieren in einer Furnierstraße, sowie ein Sortiersystem für Furniere, teilweise in Draufsicht von oben auf die Furnierstraße und teilweise in seitlicher Ansicht aus der Richtung I in 2.
2 zeigt eine Furnierstraße im Querschnitt an der Meßvorrichtung in der Ebene II-II in 1.
3 und 4 zeigen beispielhaft die Verteilung der Trockensubstanzdichte bei Holzfurnieren mit Querfaserverlauf sowie Furnieren hoher Qualität in einem Querschnitt der Gesamtfläche eines einzelnen Holzfurniers.
5 zeigt das Erscheinungsbild eines astigen Holzfurniers, gemessen mit einer an der Furnierstraße angebrachten Asterkennungsvorrichtung.
6 zeigt statistisch die Wahrscheinlichkeits-Festigkeitsverteilungen in Stücken fertigen Sperrholzes, mehrlagigen Holzes und dergleichen Schichtmaterialien aus mehreren geschichteten Holzfurnieren, insbesondere die kumulativen Verteilungen oder summierten Funktionen der relativen Festigkeiten, umfassend die relativen Festigkeiten von Schichtmaterialien aus unsortierten Holzfurnieren, solchen von Schichtmaterialien, die aus Holzfurnieren gefertigt wurden, die lediglich auf der Grundlage der Trockensubstanzdichte sortiert wurden, und als relative Festigkeiten von Schichtmaterialien, die aus Holzfurnieren gefertigt wurden, die erfindungsgemäß sortiert wurden, jeweils in praktischer und in einer theoretisch berechneten Form.
7A zeigt ein Diagramm für den Teil eines Verfahrens gemäß der Erfindung, bei dem die gemessenen Trockendichten von Holzfurnieren auf berechnete Trockendichte abgeleitet sind, basierend auf Messungen, die für jedes Holzfurnier durchgeführt wurden.
7B zeigt ein Diagramm für den Teil eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Holzfurniere nach unterschiedlichen Kategorien basierend auf berechneten Trockendichten anhand von Messungen sortiert werden.
Im Hinblick auf die Steigerung der Festigkeit oder Stärke und/oder der Verringerung von Festigkeitsschwankungen bei Mehrschichtholz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial aus mehreren geschichteten Holzfurnieren, beinhaltet das Verfahren, daß zunächst sämtliche einzelnen Holzfurniere 10, das sind auf Größe geschnittene Holzfurniere, gemessen werden, die sich entlang einer Förderspur 5 in Richtung D1 vorwärts bewegen, um eine Trockensubstanzdichte ρ sowie eine Längsverteilung ρ_ML und Querverteilung ρ_MW der Trockensubstanzdichte mit Hilfe elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz TEM zu ermitteln. In diesem Fall ist es am meisten bevorzugt, einen hochentwickelten Typ eines Quasi-TEM-Übertragungsleitungsresonators, bei dem sowohl In nenleiter 8a, 8b zwischen Erdungsplatten 6a, 6b in sowohl einem oberen Abschnitt 7b als auch einem unteren Abschnitt 7a eines Resonators 7 vorhanden sind und ein etwa in der Mitte befindlicher Furnier 10 vorhanden ist, wobei die Leiter als Sensorelemente ausgebildet sind, die von pin-Dioden 9 gesteuert werden. Diese Art von Aufbau ist beschrieben in der Veröffentlichung Vainikainen, Nyfors, Fischer: "Radiowave Sensor for Measuring the Properties of Dielectric Sheets: Applications to Veneer Moisture Content and Mass per Unit Area Measurement", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. IM-36, Nr. 4, Dezember 1987. In der nachfolgenden Beschreibung wird vornehmlich auf einen Sensortyp Bezug genommen, der in der oben angegebenen Druckschrift beschrieben ist, wenn es um einen Sensor zum Messen der Trockensubstanzdichte und mithin der Festigkeit geht. Folglich wird der Aufbau dieses Sensors hier nicht im einzelnen beschrieben. Mit Hilfe eines in der vorgenannten Druckschrift beschriebenen Meßsensors läßt sich die trockene Gesamtmasse eines Produkts pro Flächeneinheit errechnen aus einer Resonanzfrequenz und einem durch den Sensor vorgegebenen Qualitätsfaktor. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, sind diese Werte wiederum unabhängig vom Realteil und vom Imaginärteil der Dielektrizitätskonstanten eines Furniers. Da der Resonator 7 eine Anzahl von pin-Dioden 9 aufweist, das heißt weil einzelne Resonatoren 9 Seite an Seite in einer Linie quer zur Vorschubrichtung D1 angeordnet sind, und weil die Holzfurniere für die Messung während eines Meßvorgangs in Richtung D1 wandern, liefern die Holzfurniere die oben angesprochenen Längsverteilungen ρ_ML und Querverteilungen ρ_MW der Trockensubstanzdichte, das heißt eine große Anzahl von Meßpunkten 7i, die über die Furnierlänge L und die Furnierbreite W verteilt und in 1 mit Kreuzen x visualisiert sind. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet die Furnierlänge L die Hauptfaserrichtung eines Furniers, sie stimmt überein mit der Längsrichtung eines Baumstamms, von dem der Furnier abgeschält wird, während die Furnierbreite W eine Abmessung rechtwinklig zu dessen Länge ist. Die Trockensubstanzdichte bezieht sich auf ein Volumengewicht, beispielsweise kg/m³, nach Entfer nung der in einem Holzfurnier enthaltenen Feuchtigkeit, das heißt dessen Wasseranteil, so daß die Trockensubstanzdichte das vorhandene Holzfurnier in einem hypothetischen, vollständig trockenen Zustand repräsentiert.
Der oben angesprochene Quasi-TEM-Übertragungsleitungsresonator 7 ist beispielsweise an einen Computer 11 angeschlossen, an den Trockendichten und andere Meßgrößen übertragen werden, um gespeichert zu werden zur Durchführung der erforderlichen Berechnungen und zum Erstellen von Steuergrößen für einen Sortiervorgang. Der Computer 11 ist außerdem an einen Sortierer 12 angeschlossen, der auf der Grundlage der von dem Computer empfangenen Steuergrößen jedes Holzfurnier 10 auf der Grundlage von dessen Trockensubstanzdichte einer von mindestens zwei Kategorien A und B zuordnet, beispielsweise für zwei Furnierstapel. Der Sortierer 12 kann irgendeinen bekannten Aufbau oder einen neuen Aufbau aufweisen und wird deshalb hier nicht mehr erläutert. Auf der Grundlage der Trockendichten, die in der oben beschriebenen Weise gemessen werden, werden die Holzfurniere für mindestens zwei unterschiedliche Dichtekategorien sortiert, von denen die erste Dichtekategorie A eine Trockensubstanzdichte und mithin auch eine Festigkeit oder Stärke aufweist, die höher ist als der entsprechende Wert in der zweiten Dichtekategorie B, wobei die Furniere letzterer Kategorie zugeordnet werden, deren Trockensubstanzdichte und mithin Festigkeit geringer als bei den Furnieren der ersten Dichtekategorie A ist. Hieran schließt sich ein Stapeln oder Schichten der sortierten Holzfurniere in an sich bekannter oder neuer Weise übereinander an, um Mehrschichtholz, Sperrholz und entsprechendes Schichtmaterial 20 aus mehreren geschichteten Holzfurnieren zu erhalten. Die Furniere in der ersten Dichtekategorie A werden als Oberflächenfurniere 14 angeordnet oder organisiert, und die zu der zweiten Dichtekategorie B gehörigen Furniere werden als Innenfurniere oder Mittelfurniere 13 plaziert oder organisiert, anders ausgedrückt, sie werden zwischen den Oberflächenfurnieren 14 angeordnet, wie dies zum Beispiel in dem US-Patent 5 524 771 der Anmelderin beschrieben ist.
Erfindungsgemäß umfaßt das Verfahren außerdem das Analysieren der Homogenität und/oder der Faserstruktur einzelner Holzfurniere 10 aus einer großen Anzahl unterschiedlicher Punkte entlang der Oberfläche eines Holzfurniers oder Furnierblatts. Diese Homogenität von Holzfurnieren wird gemessen auf der Grundlage des optischen Reflexionsvermögens, welches sich seinerseits in der Form der Dunkelheit R mindestens einer Oberfläche 3 oder 4 manifestiert. Das optische Reflexionsvermögen R eines Holzfurniers wird gemessen, indem eine Fläche 3 der beiden Holzfurnierflächen 3 und 4 mit Hilfe einer geeigneten Lichtquelle 18, beispielsweise einer elektrischen Lampe, beleuchtet wird und die so beleuchtete Oberfläche zur Belichtung einer Kamera 19 dient, die ein Objektiv 20 und entweder ein Zeilenelement 20 oder ein Flächenelement 21, das heißt ein Feld von Detektoren, als photoempfindliches Element besitzt, wobei die von der Holzfurnieroberfläche 3 darauf reflektierte Lichtstrahlung in elektrische Signale umgewandelt wird, die proportional sind zu den empfangenen Lichtmengen. Eine Messung des optischen Reflexionsvermögens R in einem Holzfurnier für den Analysevorgang erfolgt durch Einsatz von Licht oder elektromagnetischer Strahlung, deren Wellenlänge λ in einem Ultraviolettbereich oder im sichtbaren Bereich oder im Infrarotbereich liegt. Wenn eine Messung für das optische Reflexionsvermögen eines Holzfurniers mit Hilfe einer mit einem Zeilenelement ausgerüsteten Kamera erfolgt, so wird die Zeile von Detektoren quer zu der Holzfurnier-Vorschubrichtung D1 angeordnet, so daß das in Richtung D1 transportierte Furnier zu Meßergebnissen entsprechend der Richtungserstreckung des Elements an dem Furnier führt. In ähnlicher Weise kann eine mit einem flächigen Element ausgestattete Kamera eine Furnierbewegung ausnutzen, oder die Kamera kann fokussiert werden, um ein Bild des gesamten Furniers gleichzeitig aufzunehmen. Derartige Kameras 19 sind im Handel in unterschiedlichen Formen erhältlich und werden hier deshalb nicht näher erläutert. Die Lichtquelle 18 und die Dunkelheits-Meßkamera 19 bilden eine Kunstsichteinheit 15, die beispielsweise an den Computer 11 angeschlossen ist, dem die individuell gemessenen Werte oder Dunkelheitswerte von der Kamera 19 zugeführt werden, so daß er sie für die erforderlichen Berechnungen und zum Erstellen von Steuergrößen für einen Sortierprozeß speichert. Im Hinblick auf den Analysevorgang werden die Dunkelheitswerte über die gesamte Länge L und Breite W des Holzfurniers mit Hilfe der Kamera 19 gemessen, deren Auflösung in der Lage ist, ein ausreichend detailliertes Bild sowie Dunkelheitswerte der Holzfurnieroberfläche zum Identifizieren möglicher Äste zu erzeugen, so daß eine große Anzahl von Dunkelheitswerten verfügbar ist, die in optimaler Weise bereitgestellt werden, da ein nahezu kontinuierlich schwankender Wert von unterschiedlichen Punkten der Furnieroberfläche aufgenommen wird.
Diese Dunkelheitswerte können dann mit Hilfe eines geeigneten Computerprogramms überprüft werden, um Punkte oder Bereiche aufzufinden, die sich in ihrem Reflexionsvermögen oder ihrer Dunkelheit R voneinander unterscheiden, um diese einer weiteren Verarbeitung zuzuleiten. Diese Anwendung zielt nicht auf Computerprogramme ab, so daß das Analyseprogramm zum Analysieren für Bilder hier nicht im einzelnen beschrieben wird. Für weitere Analysen jedoch läßt sich entweder die Oberfläche jedes Furniers dazu benutzen, eine vorherrschende Dunkelheit R, das heißt eine durchschnittliche oder mittlere Dunkelheit zu berechnen, oder aber eine vorbestimmte Anzahl von Furnieren, die zum Berechnen einer fixen oder variablen vorbestimmten Dunkelheit R verwendet werden. Die Berechnung von Durchschnittswerten erfolgt mit Hilfe üblicher mathematischer Verfahren, so daß die Berechnung im vorliegenden Zusammenhang nicht mehr erläutert werden muß. Außerdem kann ein brauchbarer Referenzpunkt durch die vorherrschende Dunkelheit R geschaffen werden, der dann vorab festgelegt und in einem Speicher eines Computers abgelegt wird. Andererseits bilden die Werte ρ_M, die am Anfang als Trockensubstanzdichte der einzelnen Holzfurniere 10 gemessen wurden, Durchschnitts- oder Mittelwerte ρ jedes einzelnen Holzfurniers 10, gemessen auf der Grundlage von Signalen, die mit Hilfe der oben angesprochenen elektromagnetischen Hochfrequenzresonanz gewonnen wurden, das heißt ρ_M = ρ. Die Berechnung dieser Durchschnittswerte der Trockendichten erfolgt in ähnlicher Weise nach bekannten mathematischen Verfahren, so daß sich hier eine Beschreibung erübrigt.
Wenn das optische Reflexionsvermögen oder der Dunkelheitswert, der oben angesprochen wurde und anhand der Holzfurnieroberfläche 3 oder 4 gemessen wurde, darauf hinweist, daß ein einzelnes Holzfurnier 10 in einer Anzahl N1 lokaler erster Bereiche 1, die mit einem Wert R1 wesentlich dunkler sind als die vorherrschende Dunkelheit R der Oberfläche eines Furniers bzw. mehrerer Furniere, so wird die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C dieses speziellen Holzfurniers für einen Sortiervorgang festgelegt, der niedriger ist als sein anfangs gemessener Wert ρ_M, beispielsweise um einen vorbestimmten Betrag –Δ1 niedriger ist als der am Anfang gemessene Durchschnittswert ρ_M. 5 veranschaulicht einige erste Bereiche oder Zonen 1 oder Äste, deren Anzahl N1 im vorliegenden Fall zwölf beträgt. In zahlreichen Fällen sind die ersten Zonen 1 von einem schmalen Gürtel umgeben, der eine Dunkelheit R2 besitzt, die geringer als die vorherrschende Dunkelheit R ist, wie aus 1 hervorgeht, was in einigen Fällen möglicherweise den Nachweis der ersten Zone erleichtert. Typischerweise jedoch werden die ersten lokalen Bereiche 1 als Bereiche eingeschätzt, deren Länge Y_M und/oder Breite X_M vorbestimmter Abmessungen Y_P, X_P überschreiten, und deren Dunkelheit R um mindestens einen vorbestimmten Betrag R_Δ intensiver ist als die durchschnittliche Dunkelheit, die bei Furnieren dieser speziellen Vielfalt von Holz gemessen wird, oder als die durchschnittliche Dunkelheit R eines speziellen einzelnen Furniers. Dies gilt insbesondere dann, wenn es eine kleine relative Differenz zwischen den ersten Zonen und der vorherrschenden Dunkelheit gibt. Die Kennwerte der ersten Zonen sind zumindest zu einem gewissen Grad spezifisch für eine Holzsorte, und zwecks Identifizie rung muß der Computer 11 so programmiert sein, daß er die passenden Referenzwerte verarbeitet. Insbesondere dann, wenn die ersten lokalen Bereiche verstreut sind, das heißt wenn es sich nicht um eine Reihe oder um Reihen 16 handelt, und wenn eine geringe Anzahl als eine voreingestellte Anzahl M1 vorhanden ist, kann die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C so eingestellt werden, daß sie um den bereits erwähnten ersten Betrag –Δ1 niedriger liegt als der entsprechende anfangs gemessene Durchschnittswert ρ_M. Wenn andererseits die ersten lokalen Bereiche 1 eine oder mehrere Reihen 16 bilden, die im wesentlichen quer zur Länge L des Holzfurniers verlaufen, so kann die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C so eingestellt werden, daß sie um einen vorbestimmten dritten Betrag –Δ3 niedriger liegt als der entsprechende anfangs gemessene Durchschnittswert ρ_M. Im Absolutwert überschreitet dieser dritte Betrag –Δ3 den ersten Betrag –Δ1 und führt somit zu einer weiteren Verringerung der Trockensubstanzdichte. Eine Reihe wird als solche betrachtet, wenn es mindestens drei erste lokale Bereiche 1 innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite Y_B gibt. "Quer" bedeutet hier, daß die Längsrichtung der Bandbreite einen Winkel von weniger als 45° bildet, in den meisten Fällen weniger als 30°, bezogen auf den Hauptfaserverlauf des Furnierblatts, während sich die Richtung des Hauptfaserverlaufs auf die Furnierlänge L und die Länge des Baumstamms bezieht.
Wenn anderseits das optische Reflexionsvermögen oder der Dunkelheitswert, der an der Holzfurnieroberfläche 3 oder 4 gemessen wurde, darauf hinweist, daß in einem einzelnen Holzfurnier 10 eine im wesentlichen gleichförmige Dunkelheit existiert, verglichen mit der vorherrschenden Dunkelheit R der Furnieroberfläche, so schließt sich daran eine Untersuchung der Längs- und Querverteilung der Trockensubstanzdichte in diesem speziellen Holzfurnier an, nämlich: eine erste alternative Erfassung: wenn die Längs- und Querverteilungen ρ_ML, ρ_MW der Trockensubstanzdichte in einem speziellen Holzfurnier im wesentlichen gleichförmig oder bis zu einem gewissen Grad gleichförmig sind, das heißt, wenn die Differenz gegenüber dem am Anfang gemessenen Durchschnittswert der Trockensubstanzdichte ρ_M kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzwert ρΔ, so wird die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C dieses speziellen Holzfurniers für einen Sortiervorgang so eingestellt, daß er höher ist als der entsprechende am Anfang gemessene Wert ρ_M, beispielsweise um einen vorbestimmten vierten Wert +Δ4 höher liegt als sein anfangs gemessener Durchschnittswert ρ_M. 4 zeigt eine derartige ausreichend gleichmäßige oder gleichförmige Verteilung der Trockensubstanzdichte. Eine zweite alternative Erfassung: wenn die Längs- und Querverteilungen ρ_ML, ρ_MW der Trockensubstanzdichte in einem speziellen Holzfurnier eine Anzahl N2 aufweist, beispielsweise größer als eine vorbestimmte Anzahl M2 von diskreten zweiten Bereichen 2, wobei die Trockensubstanzdichte ρ_MP wesentlich höher ist als in einem ihn umgebenden Bereich ρ_MO, so wird die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C dieses speziellen Holzfurniers 10 für einen Sortiervorgang auf einen Wert eingestellt, der geringer ist als sein am Anfang gemessener Wert ρ_M, beispielsweise um einen vorbestimmten zweiten Betrag –Δ2 unterhalb des am Anfang gemessenen Durchschnittswert ρ_M. 3 veranschaulicht eine solche Trockensubstanzdichteverteilung mit einem solchen Typ von zweiten Bereichen 2.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip werden die Holzfurniere 10, das sind diskrete Furnierblätter gegebener Größe, auf der Grundlage ihrer berechneten Trockendichten ρ_C anhand der mindestens beiden Dichtekategorien A und B sortiert. Damit erfolgt das Sortieren der Holzfurniere durch Verringern oder Erhöhen des am Anfang gemessenen Trockensubstanzdichtewerts ρ_M, oder in einigen Fällen auch ohne Ändern des am Anfang gemessenen Werts ρ_M, in jedem Fall aber, indem zunächst eine berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C erstellt wird und das Sortieren nur auf der Grundlage dieses berechneten Werts erfolgt, nicht aber auf der Grundlage des ursprünglich gemessenen Werts. Der Umstand, daß das Sortieren stets auf der Grundlage der berechneten Trockensubstanzdichte ρ_C erfolgt, schließt nicht die Möglichkeit aus, daß die berechnete Trockensubstanzdichte genauso groß ist wie die gemessene Trockensubstanzdichte, obschon in den meisten Fällen die Werte für einen Sortiervorgang ungleich sind. Damit werden für die erste Dichtekategorie A solche Holzfurniere einsortiert, deren berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C größer als ein vorbestimmter erster Grenzwert ρ1 ist, und in die zweite Dichtekategorie B werden solche Holzfurniere einsortiert, deren berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C niedriger als ein vorbestimmter zweiter Grenzwert ρ2 ist. Im vorliegenden Fall ist der zweite Grenzwert höher oder gleich als ein bzw. einem dritten Grenzwert.
Die Dichtekategorien enthalten im allgemeinen auch eine Null-Kategorie E, wobei die berechnete Trockensubstanzdichte ρ_C von Holzfurnieren für den Sortiervorgang niedriger ist als ein vorbestimmter fünfter Grenzwert ρ5. Die in dieser Null-Kategorie E enthaltenen Holzfurniere werden aus dem Fertigungsprozeß der vorliegenden Art von mehrlagig verleimtem Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial 20 aus mehreren Holzfurnieren entfernt. Natürlich können Holzfurniere, die zu der Null-Kategorie E gehören, für irgendwelche anderen Zwecke verwendet werden. Darüber hinaus können die Dichtekategorien eine dritte Kategorie A+ enthalten, wobei die Trockensubstanzdichte ρ_C für zu sortierende Holzfurniere dieser Kategorie höher ist als ein vorbestimmter dritter Grenzwert ρ3 und keine der oben beschriebenen ersten Bereiche 1 oder zweiten Bereiche 2 aufweist, und/oder eine vierte Kategorie B^-aufweisen, bei denen die Trockensubstanzdichte von zu sortierenden Holzfurnieren niedriger ist als ein vorbestimmter vierter Grenzwert ρ4, und die eine höhere Anzahl von ersten Bereichen und/oder zweiten Bereichen als eine vorgegebene Anzahl M1 aufweisen. Was die oben beschriebenen Grenzwerte angeht, so gilt folgendes: der mögliche dritte Grenzwert ρ3 ist größer als der erste Grenzwert ρ1. Der mögliche vierte Grenzwert ρ4 ist niedriger als der zweite Grenzwert ρ2. Der mögliche fünfte Grenzwert ρ5 ist niedriger als der zweite Grenzwert ρ2 und niedriger als der mögliche vierte Grenzwert ρ4. Es sollte gesehen werden, daß zusätzlich zu den oben angesprochenen ersten und zweiten Kategorien A und B weitere Kategorien, die möglicherweise zum Sortieren von Holzfurnieren verwendet werden, anhand eines allgemein bekannten Qualitätsstandards für Fertigungsprodukte und zu sortierende Furniere festgelegt werden können. In ähnlicher Weise werden die oben angesprochenen Grenzwerte ρ1 bis ρ5 und Trockensubstanzdichten mit variierenden Beträgen von +Δ4 und/oder –Δ1 und/oder –Δ2 und/oder –Δ3 je nach Situationsbedarf ausgewählt. Weiterhin sei angemerkt, daß als berechnete Trockendichten ρ_C für einen Sortiervorgang auch die Möglichkeit besteht, die relativen Werte der Dichten anzuwenden, und daß, obschon es sich um ein bevorzugtes Ziel handelt, kein zwingender Grund dafür besteht, das Simulieren ihrer tatsächlichen Effektivwerte zu versuchen, welche mit der realen Festigkeit übereinstimmen. Es ist wegen der Relativität, daß jeder der variierenden Beträge +Δ4, –Δ1, –Δ2, –Δ3 der Trockensubstanzdichte beispielsweise auf Null oder irgendeinen anderen Wert festgelegt werden kann, solange die Grenzwerte ρ1 bis ρ5 zur Bildung von Kategorien in entsprechender Weise für ein angestrebtes Sortierergebnis gewählt werden. Damit können die relativ niedrigeren oder höheren berechneten Trockensubstanzdichtewerte ρ_C der Holzfurniere tatsächlich niedriger bzw. höher sein oder genauso groß sein wie die am Anfang gemessenen Werte (ρ_M). Diese Alternative bedeutet, daß berechnete Trockensubstanzdichtewerte so korrigiert werden, daß es ihrem Einfluß auf die Festigkeit der zu verwendenden Furniere bei deren Sortierung entspricht. Dies ist der bevorzugte Arbeitsablauf. Alternativ können die relativ niedrigeren und höheren berechneten Trockensubstanzdichtewerte (ρ_C) niedrigere bzw. höhere oder gleiche virtuelle Werte haben, die gegenüber den am Anfang gemessenen Werten (ρ_M) in die Richtung höherer oder niedrigerer Werte modifiziert werden, während die berechnete und geänderte/korri gierte Differenz zwischen ihnen beibehalten wird. Diese letztgenannte Alternative bedeutet, daß berechnete Trockensubstanzdichtewerte, welche im mathematischen Sinn parallel entlang der Trockensubstanzdichte-Achse verlagert werden, was sie zu künstlichen Werten macht, die nicht direkt die Festigkeit angeben, für den Sortiervorgang verwendet werden. Abgesehen von ihrem virtuellen Charakter ist ihr Sortieren in korrekte Kategorien möglich. Wie allerdings oben angegeben wurde, ist es trotzdem angemessen, diese variierenden Beträge und Grenzwerte so zu gestalten, daß sie in hohem Maße konsistent sind, was ihren Einfluß auf die Festigkeit anbelangt.
Die oben diskutierte zweite Kategorie B ist für die am weitesten innen liegenden Furnierschichten von mehrlagigem verleimtem Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial 20 aus mehreren laminierten Holzfurnieren vorgesehen. Insbesondere gibt es für Innenfurniere 13 eine einzige Furnierkategorie, nämlich die zweite Kategorie B, wobei die darin enthaltenen Furniere dennoch für mindestens zwei Furnierstapel B1 und B2 aussortiert sind, wobei allerdings in den meisten Fällen vorzugsweise eine Aussortierung für drei oder mehr Furnierstapel B1, B2, B3, etc. erfolgt, die als Puffer- oder Ausgleichsvorrat bei der Fertigung von Mehrschichtholz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial dienen. In diesen getrennten Haufen oder Stapeln B1, B2, B3 der zweiten Kategorie sind die vorbestimmten Durchschnittswerte ρ _PB der berechneten Trockensubstanzdichte einander gleich. Erfindungsgemäß wird ein einzelnes Holzfurnier 10, welches für diese zweite Kategorie B aussortiert wurde, in dem speziellen einen Furnierstapel untergebracht, in welchem es den sich bewegenden Durchschnittswert ρ _CB1, oder ρ _CB2 oder ρ _CB3 berechneter Trockendichten in diesem speziellen Stapel um den größten Betrag in Richtung des vorbestimmten Durchschnittswerts ρ _PB ändert. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, daß, wenn beispielsweise in einem für drei Mittelfurniere ausgelegten Sperrholz die Trockensubstanz Dichte und Festigkeit eines Furniers sehr niedrig ist, die anderen beiden Furniere, die mit jenem ausgerichtet werden, vernünftig hohe Trocken dichte aufweisen müssen oder einer von ihnen eine besonders hohe Trockensubstanzdichte aufweisen muß, damit die durchschnittliche Dichte und mithin durchschnittliche Festigkeit dieser drei Furniere die gleiche ist wie die Dichte sämtlicher Mittelfurniere im Durchschnitt. In dem beschriebenen System, eingesetzt zum Halten der beweglichen Durchschnittswerte von Trockendichten in unterschiedlichen Furnierstapeln, läßt sich der Durchschnittswert der Dichten in entsprechend laminierten Mittelfurnieren 13 über die Länge des mehrlagig verleimten Holze, das heißt in dessen Legerichtung D2, konsistent aufrecht erhalten. Die Prozedur ist speziell so ausgestaltet, daß, wenn die sortierten Holzfurniere von oben her den Furnierstapeln zugeleitet werden, das Furnier als eine Gruppe G gegebener Größe von jedem Furnierstapel B1, B2, B3 aufgenommen wird. Die Anzahl von in dieser Gruppe G enthaltenen Furnieren kann gleich oder geringer sein als die Anzahl K1 von Mittelfurnieren für das mehrlagige Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial. Die Anzahl von Holzfurnieren 10, die in der Berechnung für den sich bewegenden Durchschnittswert berücksichtigt wird, wird proportional verteilt auf die Anzahl von Mittelfurnieren 13 in der Dicke des mehrlagigen Holzes, Sperrholzes und dergleichen Schichtmaterial, typischerweise liegt der Wert zwischen 5 und 25. Da die von einem einzelnen Baumstamm geschälten Furniere Trockendichten gleicher Größenordnung besitzen, obschon sie häufig nicht exakt übereinstimmen – die Differenz zwischen Trockendichten von Furnieren, die von den Oberflächenbereichen oder den Kernbereichen eines Baumstamms geschält werden, hängt zum Beispiel von der Holzsorte ab – und weil der Schälvorgang beim Schälen der Furniere aufeinanderfolgend bei zwei oder noch mehr Stämmen ähnlichen Holztyps vonstatten gehen kann, kann das Ergebnis eine vergleichsweise große Anzahl von Holzfurnieren mit etwa gleicher Trockensubstanzdichte und folglich gleicher Festigkeit sein. Wenn die Kategorie bezüglich einer speziellen Trockensubstanzdichte nur eine geringe Anzahl von Furnierstapeln enthält und das zu fertigende Produkt 20, das heißt das mehrlagige Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial, aus nur einer geringen Anzahl von zum Beispiel drei oder vier Mittelfurnieren 13 bestehen soll, so kann es vorkommen, daß die Schwankungen der Trockensubstanzdichte nicht angemessen kompensiert werden kann. Folglich muß auch eine Anzahl K2 von Furnierstapeln – beim obigen Beispiel beträgt die Anzahl K2 von Stapeln drei – ebenfalls so gewählt werden, daß sie passend oder ausreichend ist im Verhältnis zu der Anzahl von Mittelfurnieren 13 innerhalb der Dicke von mehrlagigem Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial, ebenso wie möglicherweise einer Anzahl K3 von Holzfurnieren, die von jedem Stamm geschnitten werden. Es wird bevorzugt, wenn die Anzahl von Furnierstapeln mindestens der Anzahl von Holzfurnieren oder Furnierblättern gleicht, die im Durchschnitt von einem einzelnen Baustamm geschnitten werden, dividiert durch die Anzahl von Mittelfurnieren oder dergleichen, die für das Produkt verwendet werden, das heißt K2 ≥ K3/K1. Damit ist es auch möglich, die Anzahl von Holzfurnieren/Furnierblättern zu verringern, die bei der Berechnung eines stapelspezifischen beweglichen Durchschnittswerts berücksichtigt werden, damit er der Anzahl K1 von Holzfurnieren gleicht, beispielsweise Mittelfurnieren, die für eine gewisse Stelle innerhalb des Produkts vorgesehen ist, oder sich in der Nähe der Anzahl K1 von (Mittel-)Furnieren befindet. Es ist dann gleichermaßen möglich, die Gruppen G einzustellen, die von Furnierstapeln aufzunehmen sind und in ihrer Anzahl gleich sind der Anzahl K1 von Holzfurnieren, beispielsweise Mittelfurnieren, die für eine gewisse Stelle innerhalb des Produkts vorgesehen sind, oder sich in der Nähe der Anzahl K1 von (Mittel-)Furnieren befindet, so daß sich G = K1 ergibt. Natürlich kann man auch daran denken, die oben angesprochenen Gruppen und Anzahlen von Furnierstapeln in anderer Weise zu wählen. Es sei angemerkt, daß das, was oben über Mittel- oder Innenfurniere gesagt wurde, für jede andere Kategorie von Holzfurnieren ebenfalls gilt. Natürlich ist es möglich, eine etwas größere Anzahl von Furnieren oder eine geringfügig kleinere Anzahl von Furnieren zu verwenden als Brechungsgrundlage für den beweglichen Durchschnittswert. Darüber hinaus kann jedes dieser Furniere in der Berechnung mit einem gleichen oder ungleichen Wichtungswert bei der Durchschnittswertberechnung ausgestattet sein. Da die Furnierblätter, beispielsweise in Sperrholz oder mehrlagigem Holz, geringfügig überlappt sind, wie in 1 deutlich gemacht ist, werden die Furniere in der Praxis nicht immer zu beispielsweise Dritt gleichzeitig aufgenommen, sondern es werden drei Furniere in kurzen Intervallen hintereinander aufgenommen, gefolgt von einer Bewegung hin zu dem nächsten Stapel, von welchem die gleiche Anzahl von Furnieren in kurzen Zeitintervallen aufgenommen wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine kontinuierliche Furnierbahn zuzuführen, wie sie zum Beispiel von einem Baumstamm abgeschält wird, um dann eine Messung der Trockensubstanzdichte und Oberflächendunkelheit gemäß der oben beschriebenen Erfindung vorzunehmen und schließlich die Furnierbahn anhand der berechneten Trockendichten ρ _C zu schneiden, die von ihren unterschiedlichen Zonen für Furnierbögen oder getrennte Holzfurniere in den unterschiedlichen Kategorien erhalten werden. Damit ist es vielleicht möglich, Hochqualitätsbereiche von Bereichen minderer Qualitäten in einem Furnierstreifen zu separieren.
Die oben beschriebene erste Kategorie A ist für eine äußerste Furnierschicht oder für äußerste Furnierschichten 14, das sind Oberflächenfurniere, innerhalb eines mehrlagig verleimten Holzes, Sperrholz und dergleichen geschichteten Materialien aus einer Mehrzahl von laminierten Holzfurnieren vorgesehen. Wie oben ausgeführt wurde, können in dieser einzelnen Kategorie A enthaltene Furniere für einen oder für mehrere Furnierstapel A1, A2 sortiert werden. Damit werden die für diese erste Kategorie A aussortierten Holzfurniere 10 dazu benutzt, den sich ändernden Durchschnittswert ρ _CA1, oder ρ _CA2 von berechneter Trockensubstanzdichte bzw. berechneten Trockensubstanzdichten in jedem Furnierstapel bzw. allen Furnierstapeln aufrecht zu erhalten, damit der Wert oberhalb eines Durchschnittswerts ρ _PA bleibt, der für diese Kategorie vorab festgelegt ist, indem jedes Holzfurnier jenem speziellen Stapel zugeleitet wird, in welchem es den sich bewegenden Durchschnittswert ρ _CA1, oder ρ _CA2 der berechneten Trockendichten in diesem speziellen Stapel um den größten Betrag in Richtung auf den vorbestimmten Durchschnittswert ρ _PA verändert. Auch in diesem Fall funktioniert der Furnierstapel A1 oder funktionieren die Furnierstapel A1, A2 als Puffervorrat. Diese Steuerung eines sich ändernden oder bewegenden Durchschnittswerts mit Hilfe von mehreren Furnierstapeln hat Bedeutung selbst in dem Fall, daß nur ein einzelnes Oberflächenfurnier für das mehrlagig verleimte Holz, Sperrholz und dergleichen Schichtmaterial 20 bei der Ausgestaltung jeder Außenfläche des Materials verwendet wird, weil Holzfurniere, die von Baumstämmen geschnitten sind, unterschiedliche Oberflächen besitzen, so daß die Oberflächenfurniere 14, die als Außenschichten in dem Produkt in Erscheinung treten, derart plaziert werden müssen, daß ihre kompakten und glatten Oberflächen Qs nach außen weisen, während ihre rauhen Oberflächen Qr in Richtung der Mittelfurniere 13 des mehrlagig verleimten Holzes, des Sperrholzes oder dergleichen Schichtmaterials 20 (im folgenden einfach als Schichtmaterial bezeichnet) weisen. In der Theorie könnte die erste Kategorie A aus lediglich einem Furnierstapel bestehen, und die von diesem Stapel aufgenommenen Furniere könnten für einen Verlegevorgang auf die richtige Seite gewendet werden, dies würde aber mehr Anlagenkosten erfordern, außerdem das Risiko, daß die brüchigen Holzfurniere brechen. Deshalb ist es angemessen, mindestens zwei Furnierstapel A1 und A2 auch für die erste Kategorie vorzusehen, die als Oberflächenfurniere 14 hergenommen werden.
Allgemein läßt sich sagen, daß Holzfurniere, die auf jede verschiedene Kategorie A+, A, B, B- zusteuern, derart gegenseitig organisiert sind, daß ihre Trockendichten sich ändernde Durchschnittswerte ρ _CA+, ρ _CA,ρ _CB, ρ _CB- haben, welche kontinuierlich in Richtung des jeweiligen Durchschnittswerts ρ _PA+, ρ _PA, ρ _PB, ρ _PB- konvergieren, die für diese spezielle Kategorie vorab festgelegt sind, wenn die zuvor bestimmten Kategorie-Definitionen als untere Indizes benutzt werden, um auf die Eigenschaften dieser speziellen Kategorien hinzuweisen.
Was die Festigkeit und Festigkeitsschwankungen von Schichtmaterial 20 angeht, welches unter Verwendung von Holzfurnieren hergestellt werden soll, die in verschiedener Weise sortiert sind, ebenso wie aus unsortierten Holzfurnieren, so läßt sich erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl eine Steigerung der durchschnittlichen Festigkeit als auch eine Verringerung der statistischen Streuung ermöglicht. In 6 dient die horizontale gestrichelte Linie zur Darstellung einer Erscheinungshäufigkeit von 5 % (0,05), das heißt 95 des Schichtmaterials besitzen eine Festigkeit, die oberhalb des Werts an diesem Punkt liegt. Eine Kurve P4 zeigt die relative Festigkeit von solchen Schichtmaterialien 20, die aus unsortierten Holzfurnieren hergestellt sind, daß sind unterschiedliche Holzfurniere, die in solchen Schichtmaterialien auf Zufallsbasis ihren Platz haben. In diesem Fall beträgt die relative Festigkeit etwa 75 % der durchschnittlichen Festigkeit X ₄ derartiger Produkte, wobei eine sogenannte charakteristische Festigkeit X = X ₄ – 1,645 × S₄ bei einer gewissen Holzsorte in der Größenordnung von 45 N/mm². Derzeitige Fertigungsstraßen bei der normalen Produktion liefern Produkte entsprechend der Kurve P4. Eine Kurve P3 zeigt eine relative Festigkeit für derartige Schichtmaterialien 20, die aus Holzfurnieren gefertigt sind, die lediglich auf der Grundlage der Trockensubstanzdichte sortiert wurden, wobei die Furniere mit einer höheren Trockensubstanzdichte auf der Oberfläche des Schichtmaterials angeordnet sind und Furniere mit einer geringeren Trockensubstanzdichte in der Mitte des Schichtmaterials liegen, wobei zusätzlich eine sich ändernde Durchschnittsgröße der Trockensubstanzdichte in dem Stapel bzw. den Stapeln der Oberflächenfurniere und in mehreren Stapeln von Mittelfurnieren so gesteuert wurde, wie es in dem früheren US-Patent 5 524 771 der Anmelderin beschrieben ist. In diesem Fall liegt die relative Festigkeit bei etwa 84 % der durchschnittlichen Festigkeit X ₃ derartiger Produkte, die sogenannte charakteristische Festigkeit X_kar = X ₃ – 1,645 × S₃ bei gleicher Holzsorte liegt in der Größenordnung von 50 N/mm². Kurven P2 und P1 repräsentieren eine relative Festigkeit von solchen Schichtmaterialien 20, die erfindungsgemäß hergestellt sind, indem ein Sortierverfahren angewendet wird, welches sowohl auf der an Holzfurnieren gemessenen Trockensubstanzdichte und deren Verteilungen sowie gemessener Dunkelheits-Ungleichmäßigkeiten in der Oberfläche von Holzfurnieren basiert, in anderen Worten, Schichtmaterialien, die aus Holzfurnieren gefertigt werden, die auf der Grundlage der berechneten Trockendichten ρ_C sortiert wurden, indem Furniere mit einer höheren berechneten Trockensubstanzdichte auf der Oberfläche des Schichtmaterials angeordnet werden, und Furniere mit einer geringeren berechneten Trockensubstanzdichte in der Mitte des Schichtmaterials angeordnet werden, wobei außerdem eine solche Steuerung der sich ändernden Mittelwerte der berechneten Trockendichten, zum Beispiel ρ _CB1, ρ _CB2, ρ _CB3 und ρ _CA1, ρ _CA2 in Stapeln von Oberflächenfurnieren in mehreren Stapeln von Mittelfurnieren gemäß der Erfindung erfolgt. In diesem Fall ist es theoretisch möglich, eine relative Festigkeit von etwa 92 % der durchschnittlichen Festigkeit X ₁ der fraglichen Produkte zu erreichen, wobei die charakteristische Festigkeit X_kar = X ₁ – 1,645 × S, bei gleicher gegebener Holzsorte in der Größenordnung von 55 N/mm² liegt. Die Praxis zeigt, daß es ziemlich einfach ist, eine relative Festigkeit von etwa 88 % der durchschnittlichen Festigkeit X ₂ bei den fraglichen Produkten zu erreichen, während die charakteristische Festigkeit X_kar = X ₂ – 1,645 × S₂ bei gleicher gegebener Holzsorte in der Größenordnung von 53 N/mm² liegt. In den obigen Gleichungen für die charakteristische Festigkeit bedeuten die Größen S₁ bis S₄ eine statistische Streuung. Es sei angemerkt, daß sämtliche der oben angegebenen Werte sowie die Kurven in 6 lediglich für ein einzelnes Beispiel gelten und weder als die Erfindung beschränkend noch als beschränkend für die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile zu verstehen sind.

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Stärke und/oder Reduzierung von Stärkevariationen bei mehrlagig verleimtem Holz, Sperrholz oder geschichteten Materialien, die eine Mehrzahl von aufeinandergeschichteten Holzfurnieren aufweisen, das Verfahren umfasst die Schritte: – Messen der Trockensubstanzdichte (ρ), wie auch der longitudinalen Verteilung und der lateralen Verteilung individueller Holzfurniere (10) mittels einer elektromagnetischen Hochfrequenzresonanz (TEM); – Sortieren von Holzfurnieren auf Grundlage der Trockensubstanzdichte für wenigstens zwei unterschiedliche Dichtekategorien, wobei die Trockensubstanzdichte in einer ersten Dichtekategorie (A) höher als in einer zweiten Dichtekategorie (B) ist; – Aufeinanderschichten von Holzfurnieren, um das mehrlagig verleimte Holz, Sperrholz oder geschichtete Material (20) aufzubauen, wobei in die erste Dichtekategorie eingestufte Furniere als Oberflächenfurniere (13) angeordnet werden und in die zweite Dichtekategorie eingestufte Furniere als Mittelfurniere (14) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter die Schritte umfasst: – Analysieren der Homogenität und/oder Faserstruktur der individuellen Holzfurniere (10) einer großen Anzahl verschiedener Punkte auf einer Holzfurnieroberfläche auf Grundlage des optischen Reflexionsvermögens der Oberfläche, die durch deren Dunkelheit (R) dargestellt wird; und – wenn das optische Reflexionsvermögen des individuellen Holzfurniers (10) anzeigt, dass darin: I} eine Mehrzahl (N1) lokaler erster Bereiche (1) existiert, die wesentlich dunkler als eine vorherrschende Dunkelheit ( R) des Furniers/der Furnieroberfläche sind, ein berechneter Trockensubstanzdichtewert (ρ_C) des fraglichen Holzfurniers für den Sortiervorgang relativ niedriger als sein ursprünglich gemessener Wert (ρ_M) gesetzt wird; oder II} im Vergleich mit der vorherrschenden Dunkelheit ( R) des Furniers/der Furnieroberfläche eine im Wesentlichen einheitliche Dunkelheit existiert, die longitudinale Verteilung und die laterale Verteilung der Trockensubstanzdichte des fraglichen Holzfurniers beurteilt wird und, wenn diese im Wesentlichen einheitlich sind, eine berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) des fraglichen Holzfurniers für einen Sortiervorgang relativ höher als sein ursprünglich gemessener Wert (ρ_M) gesetzt wird; sowie – Sortieren der Holzfurniere (10) auf Grundlage der berechneten Trockensubstanzdichten der wenigstens zwei Dichtekategorien (A, B).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ursprünglich für die Trockensubstanzdichte der unterschiedlichen Holzfurniere (10) gemessenen Werte (ρ_M) Durchschnittswerte ( ρ) für jedes individuelle Furnier sind, die auf Grundlage von Signalen berechnet wurden, die mittels elektromagnetischer Hochfrequenzresonanz (TEM) erhalten wurden, welche vermindert, erhöht oder nicht verändert wurden, um die berechneten Trockensubstanzdichten für den Sortiervorgang zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das optische Reflexionsvermögen in einem einzelnen Holzfurnier (10) die Mehrzahl (N1) der lokalen ersten Bereiche (1) anzeigt, die berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) dieses bestimmten Holzfurniers für den Sortiervorgang als um einen bestimmten relativen ersten Betrag (^-Δ1) niedriger als dessen ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M) gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das Verfahren weiter umfasst, wenn das optische Reflexionsvermögen in einem einzelnen Holzfurnier eine im Wesentlichen einheitliche Dunkelheit hinsichtlich der vorherrschenden Dunkelheit ( R) der Furnieroberfläche anzeigt, evaluieren der longitudinalen Verteilung (ρ_ML) und der lateralen Verteilung (ρ_MW) der Trockensubstanzdichte des fraglichen Holzfurniers, und wenn dieses eine Anzahl (N2) von diskreten zweiten Bereichen (2) umfasst, die eine Trockensubstanzdichte (ρ_MP) aufweisen, die wesentlich höher als die (ρ_MO) in einem umgebenden Bereich ist, setzten der berechneten Trockensubstanzdichte (ρ_C) des fraglichen Holzfurniers (10) für den Sortiervorgang relativ niedriger, als sein ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die longitudinale Verteilung (ρ_ML) und die laterale Verteilung (ρ_MW) der Trockensubstanzdichte in einem bestimmten Holzfurnier diskrete zweite Bereiche (2) umfasst, deren Anzahl in dem Holzfurnier in dessen longitudinaler Richtung eine bestimmte Anzahl (M2) überschreitet und in denen die Trockensubstanzdichte (ρ_MP) wesentlich höher als in dem umgebenden Bereich (ρ_MO) ist, setzten der berechneten Trockensubstanzdichte (ρ_C) des fraglichen Holzfurniers (10) für einen Sortiervorgang als um einen bestimmten relativen zweiten Betrag (^-Δ2) niedriger, als sein ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die ersten lokalen Bereiche (1): – verteilt sind und ihre Anzahl geringer als eine bestimmte Anzahl (M1) ist, die berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) um einen bestimmten ersten Betrag (^-Δ1) niedriger als ihr ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M) gesetzt wird; und – eine Zeile oder Zeilen (16) quer zu einer Holzfurnierlänge (L) bilden, die berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) um einen bestimmten dritten Betrag (^-Δ3) niedriger als ihr ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M) gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das optische Reflexionsvermögen eine im Wesentlichen einheitliche Dunkelheit (R) anzeigt und wenn die longitudinale Verteilung (ρ_ML) und die laterale Verteilung (ρ_MW) der Trockensubstanzdichte in einem bestimmten Holzfurnier zu einem bestimmten Grad einheitlich sind, die berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) des Furniers um einen bestimmten vierten Betrag (⁺Δ4) höher als ihr ursprünglich gemessener Durchschnittswert (ρ_M) gesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Holzfurniere in die erste Dichtekategorie (A) einsortiert werden, deren berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) höher als ein bestimmter erster Grenzwert (ρ1) ist, und diejenigen Holzfurniere in die zweite Dichtekategorie (B) einsortiert werden, deren berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) niedriger als ein bestimmter zweiter Grenzwert (ρ2) ist; und dass der zweite Grenzwert höher als oder gleich zu einem dritten Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die ersten lokalen Bereiche definiert sind, Bereiche zu umfassen, deren: – Länge (Y_M) und/oder Breite (X_M) bestimmte Dimensionen (Y_P, X_P) überschreiten, und – Dunkelheit (R) wenigstens um einen bestimmten Grad (R_Δ) intensiver als entweder eine durchschnittliche Dunkelheit, die aus Furnieren einer bestimmten Holzart berechnet wurde, oder eine durchschnittliche Dunkelheit ( R) eines bestimmten einzelnen Furniers ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Furnierschichten (13) des mehrlagig verleimten Holzes, Sperrholzes oder der geschichteten Materialien aus der zweiten Kategorie (B) sind, wobei die darin enthaltenen Furniere in wenigstens zwei Furnierstapel (B1, B2, B3) sortiert sind, in denen die berechnete Trockensubstanzdichte bestimmte Durchschnittswerte ( ρ _PB) aufweist, die identisch zueinander sind; und dass ein einzelnes in diese zweite Kategorie sortiertes Holzfurnier in den der Furnierenstapel sortiert wird, in dem es einen gleitenden Durchschnitt (ρ _CB1 oder ρ _CB2 oder ρ _CB3) der berechneten Trockendichten des Stapels am meisten in Richtung des bestimmten Durchschnitts ( ρ _PB) ändert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere(n) Furnierschicht(en) des mehrlagig verleimten Holzes, Sperrholzes oder der geschichteten Materialien aus der ersten Kategorie (A) ist/sind, wobei die darin enthaltenen Furniere in einen oder mehrere Furnierstapel (A1, A2) sortiert sind, wobei die für diese erste Kategorie sortierten Holzfurniere verwendet werden, einen gleitenden Durchschnitt ( ρ _CA1 oder ρ _CA2) der berechneten Trockensubstanzdichte(n) der/des Stapel s) bei oder über dem bestimmten Durchschnittswert (ρ _PA) bleiben zu lassen, der für diese Kategorie bestimmt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtekategorien eine Nullkategorie (E) umfassen, wobei die dort hinein zu sortierenden Holzfurniere eine Trockensubstanzdichte (ρ_C) aufweisen, die unterhalb eines bestimmten fünften Grenzwerts (ρ5) liegt, wobei die in dieser Kategorie (E) enthaltenen Holzfurniere von dem Herstellungsverfahren für die jeweilige Art von mehrlagig verleimtem Holz, Sperrholz oder geschichteten Materialien (20), die eine Mehrzahl laminierter Holzfurniere aufweisen, ausgeschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtekategorien eine dritte Kategorie (A⁺) umfassen, wobei die dort hinein zu sortierenden Holzfurniere eine berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) aufweisen, die oberhalb eines bestimmten dritten Grenzwerts (ρ3) und nicht in den ersten Bereichen oder den zweiten Bereichen liegt; und/oder eine vierte Kategorie (B^-) umfassen, wobei die dort hinein zu sortierenden Holzfurniere eine berechnete Trockensubstanzdichte aufweisen, die unterhalb eines bestimmten vierten Grenzwerts (ρ4) liegt und eine Anzahl der ersten Bereiche und/oder zweiten Bereiche aufweisen, die eine bestimmte Anzahl (M1) überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der optionale dritte Grenzwert (ρ3) oberhalb des ersten Grenzwerts (ρ1) liegt; dass der optionale vierte Grenzwert (ρ4) unterhalb des zweiten Grenzwerts (ρ2) liegt; und dass der optionale fünfte Grenzwert (ρ5) unterhalb des zweiten Grenzwerts (ρ2) und unterhalb des optionalen vierten Grenzwerts (ρ4) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die für jede getrennte Kategorie (A+, A, B, B-) vorgesehenen Holzfurniere so relativ zueinander organisiert sind, dass deren berechnete Trockendichten gleitende Durchschnitte ( ρ _CA+, ρ _CA, ρ _CB, ρ _CB-) aufweisen, welche kontinuierlich zu einem Durchschnitt ( ρ _PA+, ρ _PA, ρ _PB, ρ _PB-) konvergieren, der für eine bestimmte Kategorie vorbestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Reflexionsvermögen (R) eines Holzfurniers für die Analyse über eine gesamte Länge (L) und Breite (W) des Holzfurniers gemessen wird; und dass diese Messung des Reflexionsvermögens ausgeführt wird, indem eine (3) von zwei Furnierenoberflächen (3, 4) beleuchtet wird und eine Anordnung (21) von photoempfindlichen Detektoren verwendet wird, um die von dieser selben Holzfurnieroberfläche reflektierte Lichtmenge zu messen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des optischen Reflexionsvermögens (R) eines Holzfurniers für die Analyse mittels elektromagnetischer Strahlung durchgeführt wird, deren Wellenlänge (λ) innerhalb eines Ultraviolett-Bereichs oder eines sichtbaren Bereichs oder eines Infrarot-Bereichs liegt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des optischen Reflexionsvermögens eines Holzfurniers mittels einer Zeilenkamera (15a) durchgeführt wird, deren Detektorenzeile in einer Position quer zu einer Vorlaufrichtung (D1) des Holzfurniers angeordnet ist, oder mittels einer Flächenkamera (15b) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Trockensubstanzdichte eines Holzfurniers mittels einer elektromagnetischen Hochfrequenzresonatoranordnung durchgeführt wird, deren individuelle Resonatoren (9) in einer Position quer zu einer Vorlaufrichtung (D1) des Holzfurniers angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Situation, in der der Sortiervorgang mit Holzfurnieren versorgt wird, deren berechnete Trockensubstanzdichte (ρ_C) den gleitenden Durchschnitt (ρ _CB1 oder ρ _CB2 oder ρ _CB3) der Trockensubstanzdichten nicht mit einer genügenden Genauigkeit an dem bestimmten Durchschnitt (ρ _CB) der Trockensubstanzdichte erhalten kann, – ein Alarm ausgelöst wird; und – eine Möglichkeit einer Reduzierung des bestimmten Durchschnitts (ρ _PB) der relativen Trockensubstanzdichte für einen begrenzten Zeitraum belegt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relativ niedriger und höher berechneten Trockensubstanzdichtewerte (ρ_C) der Holzfurniere entweder tatsächlich jeweils niedriger oder höher als oder gleich zu den ursprünglich gemessenen Werten (ρ_M) liegen, oder jeweils niedrigere oder höhere oder gleiche virtuelle Werte haben, welche hinsichtlich der ursprünglich gemessenen Werte (ρ_M) modifiziert sind.