EP2295215A1 - Massivholzplatte sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Massivholzplatte - Google Patents

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EP2295215A1
EP2295215A1 EP09405152A EP09405152A EP2295215A1 EP 2295215 A1 EP2295215 A1 EP 2295215A1 EP 09405152 A EP09405152 A EP 09405152A EP 09405152 A EP09405152 A EP 09405152A EP 2295215 A1 EP2295215 A1 EP 2295215A1
Authority
EP
European Patent Office
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lumber
lumbers
solid wood
profiled
unedged
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09405152A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Meyer
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Meyer AG
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to EP09405152A priority Critical patent/EP2295215A1/de
Publication of EP2295215A1 publication Critical patent/EP2295215A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles
    • B27M3/0013—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles
    • B27M3/0026—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles characterised by oblong elements connected laterally
    • B27M3/0053—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles characterised by oblong elements connected laterally using glue
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C5/00—Machines designed for producing special profiles or shaped work, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M1/00—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching
    • B27M1/08—Working of wood not provided for in subclasses B27B - B27L, e.g. by stretching by multi-step processes

Definitions

  • the invention relates to solid wood plate and an apparatus for producing the solid wood panel and a method for producing the solid wood panel.
  • An object of the invention is to provide a solid wood panel and an apparatus and a method for producing the solid wood panel, in which the waste is minimized. That is, the amount of waste wood that is produced during the production of the solid wood panel is minimized. This also minimizes the amount of lumber needed to make the solid wood panel and maximizes the use of lumber.
  • lumber can be used for the production of solid wood panel, which would otherwise not be suitable because they are too curved, for example.
  • the shape of the plate stabilizing measure such as a ridge strip.
  • the solid wood panel according to the invention is dimensionally stable.
  • the object is achieved by a solid wood panel, a device and by a method for producing a solid wood panel with the features according to claim 1 or with the features according to claim 12 or with the features according to claim 15.
  • the device according to the invention for producing a solid wood panel comprises a detection device with which information about several, at least partially unedged lumber can be detected and a computing device which is designed and operable such that it can be used to calculate a suitable curved cut line for each of the lumbers based on the detection information is.
  • the device comprises a cutter to profile each of the lumber of the respective calculated cutting line accordingly and a processing station to connect the profiled lumbers together.
  • information about a plurality of at least partially unedged lumbers is detected by a detection device.
  • a suitable curved cutting line is determined for each of the lumbers on the basis of the acquired information.
  • the lumbers are profiled with a cutter along the cutting lines. Finally, the profiled lumbers are connected with each other.
  • the inventive solid wood panel has at least one plate joint, which has different radii of curvature.
  • the detection device comprises a coordinate measuring machine with which interpolation points for the calculation of the intersection lines can be detected.
  • the coordinate measuring machine on a probe, which is movably mounted by means of a first linear guide and a second linear guide.
  • the detection device can also have a digital camera.
  • the shape of the unedged timber can be quickly and easily recorded and passed on to the computing unit.
  • the camera can also capture the color, texture, stiffness, cracks, bends and grain of the lumber.
  • the detection device has a pneumatic ram pressure gauge for detecting the edges of the at least partially unedged lumber.
  • a pneumatic dynamic pressure gauge has the advantage that the device thus works robust and low maintenance. The device is thus particularly resistant to dust.
  • the detection device of the device according to the invention can also have an infrared sensor and / or a capacitive sensor in order to detect, for example, the edges of the at least partially unedged lumber.
  • the acquired information may include the support points and / or the color and / or the structure and / or the rigidity and / or cracks and / or the inclination and / or the course of the annual rings and / or the grain and / or the Be the shape of unedged lumber.
  • the milling cutter is a CNC milling machine.
  • the CNC milling machine can be electronically connected to the arithmetic unit.
  • the cutting lines determined with the arithmetic unit can then be transmitted in a suitable data format directly to the CNC milling machine. Subsequently, the CNC milling machine can independently mill out the profiled sawn timber from the unedged lumber.
  • the computing device of the inventive device uses the information about several or all other required for the solid wood panel lumber to determine therefrom the cutting lines for the moment to be profiled lumber.
  • the course of the cutting lines is adapted not only, for example, to the shape or the course of the annual rings of sawn timber to be profiled, but also for the determination of the course of the cutting lines also information, such as the course of the annual rings of the rest required for the solid wood panel Edged lumber can be considered, the blend can be further reduced.
  • the computing device is designed and operable in such a way that it also takes into account errors in the sawn timber when determining the cutting lines.
  • the computing device reduces the waste when profiling the timber and on the other hand, the quality of the entire solid wood panel can be increased.
  • the computing device is designed in this way and operable to adapt the curvatures of the cut lines to the course of the annual rings.
  • the acquired information may include the interpolation points and / or the color and / or the structure and / or the stiffness and / or cracks and / or the inclination and / or the course of the annual rings and / or the grain and / or be the shape of unedged lumber.
  • the device according to the invention can be used to produce solid wood panels.
  • FIG. 1 a log S is shown in a three-dimensional view.
  • the log S has already been sawn into seven unedged timbers U1 to U7.
  • These unedged lumbers U1 to U7 are also referred to below as blanks.
  • the lumbers U1 to U7 are created by sawing logs parallel to the trunk axis. This is done in the sawmill with a gate or log band saw.
  • lumbers U1 to U7 still have the tree edges.
  • solid wood panels are those wood panels which are not made of ground wood or fine wood shavings but of naturally grown solid wood.
  • medium-density fiberboard (MDF) and high-density fibreboard (HDF) are made from ground wood and chipboard from fine wood shavings. If sawn from the lumber U1 to U7 large-sized boards or planks, fall on the edge of the timber to narrow areas that can be processed, for example, to slats.
  • Brett refers to edged or unedged lumber of at least 80 mm width, a thickness between 8 mm and 40 mm and a length of at least 400 mm.
  • the board can be rough sawn or one-sided, two-sided or all-round planed timber. Depending on from which part of the tree trunk the board was sawn, it is spoken of center board, core board, side board or rind.
  • the screed is referred to below as trimmed or unedged lumber with a minimum thickness of 40 mm and a width of more than twice the thickness.
  • a multi-layer board has several layers of wood arranged one above the other. In general, these are three, five or seven layers of wood, with the grains of adjacent layers of wood running transversely to each other. In this way, the individual layers of wood are shut off from each other, so that the multi-layer plate remains solid despite temperature and humidity fluctuations. In contrast, a solid wood panel is single-layered.
  • FIG. 2a is the still unedged lumber U2 and the milled out profiled sawn timber 2 shown in the view from the front.
  • FIG. 2b shows the untrimmed lumber U2 and the milled out profiled lumber 2 in the view from above.
  • Figure 2c shows the untrimmed lumber U2 and the profiled sawn timber 2 in the view from behind.
  • FIG. 3 Finally, the untrimmed lumber U2 and above it shows the profiled sawn timber 2 milled out of it in a three-dimensional view.
  • profiled timber 2 After the lumber U2 has been profiled, for example with a router, it is referred to as profiled timber 2.
  • the two longitudinal sides 2.1 and 2.3 of the profiled timber 2 are curved.
  • the curved longitudinal side 2.1 essentially follows the curvature of the edge U2.1.
  • the curved longitudinal side 2.3 differs in part significantly from the curvature of the edge U2.3. The reason for this may be, for example, in the shape of the later adjacent sawn timber, in color defects, Astein Whyn, cracks, resin galls or an undesirable grain.
  • the end faces 2.2 and 2.4 of the profiled timber 2, however, are straight.
  • the two longitudinal sides are 2.1 and 2.3 and the end faces 2.2 and 2.4 at right angles to the top of the profiled timber 2.
  • this is not absolutely necessary.
  • one or more of the longitudinal sides 2.1 and 2.3 and the end faces 2.2 and 2.4 may also have a deviating from 90 ° angle ⁇ relative to the surface of the profiled timber 2.
  • Such an oblique cut surface can be produced for example with a correspondingly profiled cutter.
  • FIG. 4 shows a first possible embodiment of the inventive device for the production of solid wood panels in the plan view.
  • the detection device comprises a digitizer, which will also be referred to below as a coordinate measuring machine.
  • the digitizer has a parallel to the y-axis aligned first linear guide 18.1 and a parallel to the x-axis aligned second linear guide 18.2.
  • the second linear guide 18.2 is movably mounted on the first linear guide 18.1.
  • the second linear guide 18.2 has a strut 18.3 in the area in which it is guided on the first linear guide 18.1.
  • the second linear guide 18.2 carries a parallel to the x-axis movably mounted probe 17.
  • the probe 17 is positioned above the unedged lumber at the point that will later be a base of the cutting line. In the embodiment in FIG. 4 is the probe 17 just above the base 31.3.
  • the current position (xa, ya) of the probe 17 is transmitted to a computing device 12 by pressing a button.
  • xa stands for the current position value of the probe 17 on the x-axis
  • ya stands for the current position value of the probe 17 on the y-axis. This process is repeated for each desired support point.
  • a lumber with a length of 4 to 5 m usually between 10 and 50 bases are detected and transmitted to the computing device 12.
  • the support points are selected along the course of the annual rings. This will be followed later by the cutting lines roughly the course of the annual rings.
  • the joints that arise when joining the individual profiled lumbers, are then hardly visible to the human eye.
  • a solid wood panel made in this way gives the impression as if only a single solid lumber had been used.
  • suitable curved cutting lines are also calculated for each of the lumbers U1-U7, however, the course of the annual rings of one or more further lumbers is taken into account in the calculation of the cutting lines of a lumber.
  • the course of the annual rings of the later adjacent lumber U3 is taken into account for the calculation of the cutting lines 2.11 to 2.41 of the lumber U2.
  • the detection device additionally comprises, in addition to the scanning device, a camera 10 with which the unedged lumbers U1 to U7 can successively be detected.
  • a camera 10 with which the unedged lumbers U1 to U7 can successively be detected.
  • digital photos of the unedged lumbers U1 to U7 are made with the camera 10.
  • the unedged timber U2 is currently detected.
  • the detection area 11 of the camera 10 is in FIG. 4 shown in dashed lines. With the camera 10, in addition to the contour of the sawn timber, the color, the structure, the The cracks, the inclination and the grain of the lumber U1 - U7 are recorded.
  • the camera 10 is not essential for the determination of the individual bases.
  • the detection device can also be operated without the camera 10.
  • the detection device may also comprise other detection means for detecting cracks, the color, the structure, the stiffness, the inclination of the fibers and / or the grain of the lumbers U1-U7.
  • FIG. 5 shows a second possible embodiment of the inventive device for the production of solid wood panels in plan view.
  • the detection device has in this embodiment a pneumatic ram pressure gauge 16 for detecting the edges U2.1 and U2.3 and the end faces U2.2 and U2.4 of the at least partially unedged lumber U1.
  • the dynamic pressure gauge 16 is arranged transversely to the orientation line OL and moved along the orientation line OL.
  • the sawn timber U2 along the orientation line OL on the dynamic pressure gauge 16 can also be moved past it.
  • the positions of the edges U2.1 and U2.3 and the end faces U2.2 and U2.4 and thus the shape of the sawn timber U2 are detected continuously or at certain times.
  • the use of a pneumatic dynamic pressure gauge 16 has the advantage that the device for the production of solid wood panels thereby works robust and low maintenance. The device is thus particularly resistant to dust.
  • the detection device of the device according to the invention can also have an infrared sensor and / or a capacitive sensor for detecting various wood features. These can be, for example, the edges U2.1 and U2.3 as well as the end faces U2.2 and U2.4 and / or the distribution of the branches of the at least partially unedged lumber U2.
  • the detection device is connected to the computing device 12, so that the acquired information about the unedged lumber U2 can be transmitted to the computing device 12.
  • the information collected is also referred to as wood characteristics.
  • suitable curved cut lines 2.11 - 2.41 for the lumber U2 are calculated with the aid of the computing device 12 based on the detected shape of the unedged lumber U2. Subsequently, this process is repeated for the further lumbers U1 and U3 to U7.
  • the curved cutting lines for the lumbers U1 - U7 are calculated by means of the computing device 12, however, the shape of a further lumber is taken into account in the calculation of the cutting lines of a lumber.
  • the shape of the later adjacent sawn timber U3 is taken into account for the calculation of the cutting lines 2.11 to 2.41 of the sawn timber U2.
  • the forms of several or even all other lumber can be considered.
  • the shapes of all other required for the solid wood panel lumbers U1 and U3 to U7 are taken into account.
  • the calculation of the profile of the cutting line can be effected, for example, by determining a plurality of interpolation points in a first step, which are then connected to one another by means of a spline in a second step.
  • a spline in a second step.
  • FIGS. 4 and 5 For example, three vertices 31.1, 31.2 and 31.3 are shown, which were used to determine the course of the section 2.31.
  • the spline that results from the vertices is the mathematical function that represents the progression of the intersection line.
  • a linear spline polygonal
  • a square, cubic spline or an n-th order spline is used for the calculation of the course of the cut line depends, among other things, on the visual impression the cut line and thus the wood panel joint should create in the observer.
  • the section line 2.31 several different curvatures and thus different radii of curvature R on.
  • the section line 2.31 at the support point 31.1 has a minimum positive curvature and thus a particularly large radius of curvature R1.
  • the section line 2.31 has a slightly larger, but negative curvature and thus a slightly smaller radius of curvature R2.
  • the section line 2.31 has an even larger, but again positive curvature and thus a still slightly smaller radius of curvature R3 up.
  • the curvature and thus also the curvature radius R formed from the reciprocal of the curvature thus have different values over the entire length of the section line 2.31. The same applies mutatis mutandis to the other cutting lines.
  • the computing device 12 With the help of the computing device 12 is also ensured that the intersection lines of two lumber, which are to be adjacent later in the joining, congruent. This means that, for example, the section line 3.3 of the lumber U3 is made congruent with the section line 4.1 of the lumber U4, and that the section line 4.3 of the lumber U4 is made congruent with the section line 5.1 of the lumber 5.
  • the cutting lines can also have more or less long straight sections.
  • the data for the cut lines is transmitted to a cutter 13.
  • the cutter 13 then profiled with a cutter 14 on the basis of the received cut line data the corresponding timber. This process is repeated for each of the lumbers U1 - U7.
  • the mill 14 mills the sawn timber U2 along the remaining cutting line 2.11 and then along the cutting lines 2.41, 2.31 and 2.21.
  • the milling cutter 13 is a CNC (Computerized Numerical Control) milling machine.
  • the CNC milling machine is advantageously connected to the arithmetic unit 12 and can directly receive the cutting lines determined by the arithmetic unit 12 in a suitable data format.
  • the CNC milling machine can then mill out the profiled sawn timber 1 to 7 independently from untrimmed lumber U1 to U7. Compared to a mechanically controlled milling machine, it works more precisely and faster.
  • the CNC miller can automatically make many different bends in the various lumbers.
  • FIG. 6 shows the processing station 15 in plan view. On her profiled lumbers 3 to 9 are still unconnected next to each other.
  • the processing station 15 serves to connect the profiled lumbers 3 to 9 together to form a solid wood panel.
  • the bonding can be done for example by gluing or gluing.
  • FIG. 7 shows the profiled, still unconnected adjacent lumbers 3 to 9 in a three-dimensional view.
  • FIG. 8 shows the finished solid wood panel 20 in the plan view, which was made from the profiled timber 3 to 9.
  • FIG. 9 shows the solid wood panel 20 in a three-dimensional view.
  • the curved course of the joints 34, 45, 56, 67, 78 and 89 of the massive plate 20 has the advantage, among other things, that the massive plate 20 is more dimensionally stable than if the joints were straight.
  • a ridge strip which counteracts a discard of the plate, can be dispensed with.
  • strongly dwindling wood such as beech wood can be used to produce large-sized, yet solid and massive massively Holholt plates.

Abstract

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung einer Massivholzplatte umfasst eine Erfassungseinrichtung (10), mit der Informationen über mehrere, wenigstens teilweise unbesäumte Schnitthölzer (U1 - U7) erfassbar sind sowie eine Recheneinrichtung (12), die derart ausgebildet und betreibbar ist, dass mit ihr anhand der erfassen Informationen für jedes der Schnitthölzer (U1 - U7) eine geeignete gekrümmte Schnittlinie (2.11 - 2.41) errechenbar ist. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Fräse (13), um jedes der Schnitthölzer (U1 - U7) der jeweiligen errechneten Schnittlinie (2.11 - 2.41) entsprechend zu profilieren und eine Verarbeitungsstation (15), um die profilierten Schnitthölzer (3 - 9) miteinander zu verbinden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Massivholplatte sowie eine Vorrichtung zur Herstellung der Massivholzplatte und ein Verfahren zur Herstellung der Massivholzplatte.
    • Stand der Technik
  • Um eine Massivholzplatte herzustellen, werden aus mehreren unbesäumten Schnitthölzern besäumte Bretter geschnitten, die dann längsseitig miteinander verleimt werden und so eine massive Holzplatte bilden. In der Regel sind dafür Bretter erforderlich, die mindestens die selbe Länge wie die gewünschte Länge der Massivholzplatte aufweisen. Sind für die Herstellung der Massivholzplatte besonders lange Bretter erforderlich, konnten bisher stark gekrümmte Schnitthölzer - sogenannte Krummhölzer - nur bedingt verwendet werden, weil aus ihnen wenn überhaupt, dann nur wenige ausreichend lange Bretter herausgeschnitten werden können. So entstand bisher beim Zuschneiden stark gekrümmter Schnitthölzer viel Abfallholz. Dies ist insbesondere bei teuren Hölzern, wie zum Beispiel Nussbaum, ein erheblicher Nachteil.
  • Darüber hinaus sind grosse Massivholzplatten aus Hölzern, die einen starken feuchtigkeitsabhängigen Schwund aufweisen, schwierig herstellbar. Dies ist beispielsweise bei Buchenhölzern der Fall. Schwankt die Luftfeuchtigkeit, führt dies bei Buchenhölzern zu entsprechenden Schwankungen der Abmasse, so dass auch die Abmasse der gesamten Massivholzplatte starken Schwankungen unterliegen.
  • Um dennoch grossflächige Massivholzplatten herstellen zu können, werden die einzelnen Schnitthölzer, wie in der Druckschrift DE 38 40 093 A1 beschrieben, quer zu ihrer Längsrichtung vollständig durchbohrt. Anschliessend werden die so durchbohrten Schnitthölzer über die gesamte Länge der Durchbohrungen miteinander verdübelt. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass die Bohrungen und die Dübel an den Längsseiten der Holzplatte zu erkennen sind. Wird die Holzplatte später abgelängt, kann unter Umständen durch den Schnitt der Dübel auch auf der Stirnseite der Holzplatte sichtbar werden, was ebenfalls oft unerwünscht ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Massivholzplatte sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Massivholzplatte anzugeben, bei dem der Verschnitt minimiert wird. Das heisst, die Menge an Abfallholz, die bei der Herstellung der Massivholzplatte anfällt, wird minimiert. Dadurch wird auch die für die Herstellung der Massivholzplatte erforderliche Menge an Schnittholz minimiert und die Ausnutzung des Schnittholzes wird maximiert.
  • Vorteilhafter Weise können bei der erfindungsgemässen Vorrichtung auch Schnitthölzer für die Herstellung der Massivholzplatte verwendet werden, die sonst dafür nicht geeignet wären, weil sie beispielsweise zu stark gekrümmt sind.
  • Darüber hinaus können für die Massivholzplatte und bei der erfindungsgemässen Vorrichtung und dem erfindungsgemässen Verfahren auch stark schwindende Schnitthölzer, wie zum Beispiel Buche verwendet werden, ohne dass es einer zusätzlichen, die Form der Platte stabilisierende Massnahme, wie zum Beispiel einer Gratleiste, bedarf. Unter normalen Bedingungen ist die erfindungsgemässe Massivholzplatte formstabil.
  • Die Aufgabe wird durch eine Massivholzplatte, eine Vorrichtung sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Massivholzplatte mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 1 beziehungsweise mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 12 beziehungsweise mit den Merkmalen gemäss Patentanspruch 15 gelöst.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung einer Massivholzplatte umfasst eine Erfassungseinrichtung, mit der Informationen über mehrere, wenigstens teilweise unbesäumte Schnitthölzer erfassbar sind sowie eine Recheneinrichtung, die derart ausgebildet und betreibbar ist, dass mit ihr anhand der erfassen Informationen für jedes der Schnitthölzer eine geeignete gekrümmte Schnittlinie errechenbar ist. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Fräse, um jedes der Schnitthölzer der jeweiligen errechneten Schnittlinie entsprechend zu profilieren und eine Verarbeitungsstation, um die profilierten Schnitthölzer miteinander zu verbinden.
  • Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung einer Massivholzplatte werden mit einer Erfassungseinrichtung Informationen über mehrere, wenigstens teilweise unbesäumte Schnitthölzer erfasst. Mit einer Recheneinrichtung wird anhand der erfassten Informationen für jedes der Schnitthölzer eine geeignete gekrümmte Schnittlinie ermittelt. Anschliessend werden die Schnitthölzer mit einer Fräse entlang der Schnittlinien profiliert. Schliesslich werden die profilierten Schnitthölzer miteinander verbunden.
  • Die erfindungsgemässe Massivholzplatte weist wenigstens eine Plattenfuge auf, die unterschiedliche Krümmungsradien hat.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung umfasst die Erfassungseinrichtung ein Koordinatenmessgerät, mit dem Stützpunkte für die Berechnung der Schnittlinien erfassbar sind.
  • Bei einer zusätzlichen Weiterbildung weist das Koordinatenmessgerät einen Tastkopf auf, der mittels einer ersten Linearführung und einer zweiten Linearführung beweglich gelagert ist.
  • Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann die Erfassungseinrichtung auch eine digitale Kamera aufweisen. Damit kann die Form des unbesäumten Schnittholzes schnell und einfach erfasst und an die Recheneinheit weitergeben werden. Darüber hinaus lassen sich mit der Kamera auch die Farbe, die Struktur, die Ästigkeit, Risse, die Faserneigung und die Maserung der Schnitthölzer erfassen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die Erfassungseinrichtung einen pneumatischen Staudruckmesser zum Erfassen der Kanten des wenigstens teilweise unbesäumten Schnittholzes auf. Die Verwendung eines pneumatischen Staudruckmessers hat den Vorteil, dass die Vorrichtung dadurch robust und wartungsarm arbeitet. Die Vorrichtung wird damit insbesondere unanfällig gegen Staub.
  • Alternativ oder auch zusätzlich dazu kann die Erfassungseinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung auch einen Infrarot-Sensor und/oder einen kapazitiven Sensor aufweisen, um beispielsweise die Kanten des wenigstens teilweise unbesäumten Schnittholzes zu erfassen.
  • Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung können die erfassten Informationen die Stützpunkte und/oder die Farbe und/oder die Struktur und/oder die Ästigkeit und/oder Risse und/oder die Faserneigung und/oder der Verlauf der Jahresringe und/oder die Maserung und/oder die Form der unbesäumten Schnitthölzer sein.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die Fräse eine CNC-Fräse ist. Die CNC-Fräse kann mit der Recheneinheit elektronisch verbunden sein. Die mit der Recheneinheit ermittelten Schnittlinien können dann in einem geeigneten Datenformat direkt an die CNC-Fräse übermittelt werden. Anschliessend kann die CNC-Fräse selbständig aus dem unbesäumten Schnittholz das profilierte Schnittholz herausfräsen.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ferner vorgeschlagen, die Recheneinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung derart auszubilden und zu betreiben, dass die Recheneinrichtung die Informationen über mehrere oder alle weiteren für die Massivholzplatte erforderlichen Schnitthölzer heranzieht, um daraus die Schnittlinien für das augenblicklich zu profilierende Schnittholz zu ermitteln. Indem also der Verlauf der Schnittlinien nicht nur beispielsweise an die Form oder den Verlauf der Jahresringe des augenblicklich zu profilierenden Schnittholzes angepasst wird, sondern für die Bestimmung des Verlaufs der Schnittlinien zusätzlich auch noch Informationen, wie beispielsweise die Verläufe der Jahresringe der übrigen für die Massivholzplatte erforderlichen Schnitthölzer berücksichtigt werden, kann der Verschnitt noch weiter reduziert werden.
  • Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Recheneinrichtung derart ausgebildet und betreibbar, dass sie bei der Ermittlung der Schnittlinien auch Fehler im Schnittholz berücksichtigt. Damit kann zum einen der Verschnitt beim Profilieren des Schnittholzes reduziert und zum anderen auch die Qualität der gesamten Massivholzplatte erhöht werden.
  • Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Recheneinrichtung derart ausgebildet und betreibbar, dass sie die Krümmungen der Schnittlinien an den Verlauf der Jahresringe angepasst.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird mit Hilfe der Recheneinrichtung dafür gesorgt, dass die Schnittlinien zweier Schnitthölzer, die beim Zusammenfügen benachbart sein sollen, deckungsgleich sind. Damit wird sichergestellt, dass diejenigen Schnitthölzer, die später benachbart sein sollen, auch zusammenpassen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens können die erfassten Informationen die Stützpunkte und/oder die Farbe und/oder die Struktur und/oder die Ästigkeit und/oder Risse und/oder die Faserneigung und/oder der Verlauf der Jahresringe und/oder die Maserung und/oder die Form der unbesäumten Schnitthölzer sein.
  • Schliesslich kann die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet werden, um Massivholzplatten herzustellen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit mehreren Ausführungsbeispielen anhand von acht Figuren weiter erläutert.
    • Figur 1
    zeigt einen Holzstamm mit mehreren, noch unbe- säumten Schnitthölzern in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 2a
    zeigt ein unbesäumtes Schnittholz und das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz in der An- sicht von vorn.
    Figur 2b
    zeigt das unbesäumte Schnittholz und das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz in der An- sicht von oben.
    Figur 2c
    zeigt das unbesäumte Schnittholz und das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz in der An- sicht von hinten.
    Figur 3
    zeigt das unbesäumte Schnittholz und darüber lie- gend das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz in einer dreidimensionalen Ansicht.
    Figur 4
    zeigt eine erste mögliche Ausführungsform der er- findungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von Massivholzplatten in der Draufsicht.
    Figur 5
    zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von Massivholzplatten in der Draufsicht.
    Figur 6
    zeigt eine Verarbeitungsstation in der Drauf- sicht, auf der mehrere profilierte Schnitthölzer noch unverbunden nebeneinander liegen.
    Figur 7
    zeigt die profilierten, noch unverbunden neben- einander liegenden Schnitthölzer in einer dreidi- mensionalen Ansicht.
    Figur 8
    zeigt eine Massivholzplatte in der Draufsicht, die aus den profilierten Schnitthölzern herge- stellt wurde.
    Figur 9
    zeigt die Massivholzplatte in einer dreidimensio- nalen Ansicht.
    Wege zur Ausführung der Erfindung
  • In Figur 1 ist ein Holzstamm S in einer dreidimensionalen Ansicht dargestellt. Der Holzstamm S wurde bereits in sieben noch unbesäumte Schnitthölzer U1 bis U7 zersägt. Diese unbesäumten Schnitthölzer U1 bis U7 werden im Folgenden auch als Rohlinge bezeichnet. Die Schnitthölzer U1 bis U7 entstehen durch Sägen von Rundholz parallel zur Stammachse. Dies geschieht im Sägewerk mit einer Gatteroder Blockbandsäge. Im Folgenden wir der Begriff Schnittholz als Oberbegriff für Bohlen und Bretter verwendet. Die in Figur 1 gezeigten Schnitthölzer U1 bis U7 weisen noch die Baumkanten auf.
  • In der Regel sind mehrere der noch unbesäumten Schnitthölzer U1 bis U7 für die Herstellung einer Massivholzplatte erforderlich.
  • Als Massivholzplatten werden im Folgenden jene Holzplatten bezeichnet, die nicht aus gemahlenem Holz oder feinen Holzspänen, sondern aus natürlich gewachsenem massiven Holz hergestellt werden. Im Unterschied zu Massivholzplatten werden mitteldichte Faserplatten (MDF-Platten) und hochdichte Faserplatten (HDF-Platten) aus gemahlenem Holz und Spanplatten aus feinen Holzspänen hergestellt. Wenn aus dem Schnittholz U1 bis U7 grossformatige Bretter oder Bohlen gesägt werden, fallen am Rand des Schnittholzes schmale Bereiche an, die beispielsweise zu Lamellen verarbeitet werden können.
  • Wenn im Folgenden von Brett die Rede ist, ist besäumtes oder unbesäumtes Schnittholz von mindestens 80 mm Breite, einer Dicke zwischen 8 mm und 40 mm und einer Länge von wenigstens 400 mm gemeint. Das Brett kann sägerauh oder einseitig, zweiseitig oder allseitig gehobeltes Schnittholz sein. Je nachdem, aus welchem Teil des Baumstammes das Brett gesägt wurde, wird von Mittelbrett, Kernbrett, Seitenbrett oder Schwarte gesprochen.
  • Als Bohle wird im Folgenden besäumtes oder unbesäumtes Schnittholz mit einer Mindestdicke von 40 mm und einer Breite von mehr als der zweifachen Dicke bezeichnet.
  • Während eine Massivholzplatte aus den Bohlen oder Brettern hergestellt wird, werden für eine Leimholzplatte eine Vielzahl schmaler Lamellen parallel nebeneinander angeordnet und miteinander verklebt.
  • Um eine Massivholzplatte herzustellen, werden die einzelnen Bohlen oder Bretter entlang ihrer Längsseite miteinander verklebt. Da die Bretter bei wechselnden Temperaturen und Feuchtigkeitsgraden arbeiten, kann dies dazu führen, dass sich insbesondere grosse Massivholzplatten wölben. Um dem entgegen zu wirken, wird auf der Unterseite der Massivholzplatte eine Gratleiste in die Massivholzplatte eingelassen. Der Einbau einer solchen Gratleiste bedingt einen zusätzlichen Aufwand und kann unter Umständen unerwünscht sein, nämlich beispielsweise dann, wenn die Oberseite und die Unterseite der Massivholzplatte sichtbar sein sollen.
  • Eine Mehrschicht-Platte weist mehrere übereinander angeordnete Holzschichten auf. In der Regel sind dies drei, fünf oder sieben Holzschichten, wobei die Maserungen benachbarter Holzschichten quer zueinander verlaufen. Auf diese Weise sind die einzelnen Holzschichten gegeneinander abgesperrt, so dass die Mehrschicht-Platte trotz Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen masshaltig bleibt. Eine Massivholzplatte hingegen ist einschichtig aufgebaut.
  • In Figur 2a ist das noch unbesäumte Schnittholz U2 und das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz 2 in der Ansicht von vorn dargestellt. Figur 2b zeigt das unbesäumte Schnittholz U2 und das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz 2 in der Ansicht von oben. Figur 2c zeigt das unbesäumte Schnittholz U2 und das daraus profilierte Schnittholz 2 in der Ansicht von hinten. Figur 3 schliesslich zeigt das unbesäumte Schnittholz U2 und darüber liegend das daraus herausgefräste profilierte Schnittholz 2 in einer dreidimensionalen Ansicht.
  • Beim unbesäumten, also noch nicht besäumten Schnittholz U2 sind an dessen Längsseiten noch die Kanten U2.1 und U2.3, das heisst die Baumrinde, vorhanden. Die Stirnseiten U2.2 und U2.4 sowie die Ober- und Unterseite des Schnittholzes hingegen sind Schnittflächen. Das Schnittholz U2 wie auch die übrigen Schnitthölzer U1 und U3 bis U7 des Holzstamms S wurden bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel im Scharfschnitt erzeugt.
  • Nachdem das Schnittholz U2 beispielsweise mit einer Fräse profiliert wurde, wird es als profiliertes Schnittholz 2 bezeichnet. Wie aus den Figuren 2a, 2b, 2c und 3 zu erkennen ist, sind die beiden Längsseiten 2.1 und 2.3 des profilierten Schnittholzes 2 gekrümmt. Die gekrümmte Längsseite 2.1 folgt im Wesentlichen der Krümmung der Kante U2.1. Die gekrümmte Längsseite 2.3 hingegen weicht teilweise deutlich von der Krümmung der Kante U2.3 ab. Der Grund dafür kann beispielsweise in der Form des später benachbarten Schnittholzes, in Farbfehlern, Asteinschlüssen, Rissen, Harzgallen oder einer unerwünschten Maserung liegen. Die Stirnseiten 2.2 und 2.4 des profilierten Schnittholzes 2 hingegen verlaufen gerade.
  • Bei dem in den Figuren 2a, 2b, 2c und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel stehen die beiden Längsseiten 2.1 und 2.3 und die Stirnseiten 2.2 und 2.4 im rechten Winkel zur Oberseite des profilierten Schnittholzes 2. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Bei Bedarf können eine oder mehrere der Längsseiten 2.1 und 2.3 und der Stirnseiten 2.2 und 2.4 auch einen von 90° abweichenden Winkel α gegenüber der Oberfläche des profilierten Schnittholzes 2 aufweisen. Eine solche schräge Schnittfläche kann beispielsweise mit einem entsprechend profilierten Fräser erzeugt werden.
  • Zur einfacheren Orientierung ist in den Figuren 2a, 2b und 2c eine Gerade als Orientierungslinie OL eingezeichnet.
  • Figur 4 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von Massivholzplatten in der Draufsicht. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Erfassungseinrichtung eine Digitalisiereinrichtung, die im Folgenden auch als Koordinatenmessgerät bezeichnet wird. Die Digitalisiereinrichtung weist eine parallel zur y-Achse ausgerichtete erste Linearführung 18.1 und eine parallel zur x-Achse ausgerichtete zweite Linearführung 18.2 auf. Die zweite Linearführung 18.2 ist auf der ersten Linearführung 18.1 beweglich gelagert. Damit der rechte Winkel zwischen den beiden Linearführungen 18.1 und 18.2 exakt erhalten bleibt, weist die zweite Linearführung 18.2 in dem Bereich, in dem sie auf der ersten Linearführung 18.1 geführt wird, eine Verstrebung 18.3 auf. Zudem trägt die zweite Linearführung 18.2 einen parallel zur x-Achse beweglich gelagerten Tastkopf 17. Mit Hilfe des Tastkopfes 17 ist es möglich, Stützpunkte vorzugeben, die dann später für die Berechnung des Verlaufs der Schnittlinien verwendet werden. Dazu wird der Tastkopf 17 über dem unbesäumten Schnittholz an jener Stelle positioniert, die später ein Stützpunkt der Schnittlinie sein soll. Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 4 befindet sich der Tastkopf 17 gerade über dem Stützpunkt 31.3. Sobald der Tastkopf 17 über dem gewünschten Stützpunkt positioniert ist, wird durch Drücken eines Tasters die aktuelle Position (xa, ya) des Tastkopfs 17 an eine Recheneinrichtung 12 übermittelt. Dabei steht xa für den aktuellen Positionswert des Tastkopfs 17 auf der x-Achse und ya für den aktuellen Positionswert des Tastkopfs 17 auf der y-Achse. Dieser Vorgang wird für jeden gewünschten Stützpunkt wiederholt. Bei einem Schnittholz mit einer Länge von 4 bis 5 m werden in der Regel zwischen 10 und 50 Stützpunkte erfasst und an die Recheneinrichtung 12 übermittelt.
  • Vorteilhafter Weise werden die Stützpunkte entlang dem Verlauf der Jahresringe gewählt. Damit folgen später auch die Schnittlinien in etwa dem Verlauf der Jahresringe. Die Fugen, die beim Zusammenfügen der einzelnen profilierten Schnitthölzer entstehen, sind dann für das menschliche Auge kaum mehr erkennbar. Eine auf diese Weise hergestellte Massivholzplatte erweckt den Eindruck, als ob lediglich ein einziges massives Schnittholz verwendet worden wäre.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform werden mit Hilfe der Recheneinrichtung 12 zwar auch für jedes der Schnitthölzer U1 - U7 jeweils dazu passende gekrümmte Schnittlinien errechnet, allerdings wird bei der Berechnung der Schnittlinien eines Schnittholzes der Verlauf der Jahresringe eines oder mehrerer weiterer Schnitthölzer berücksichtigt. So wird beispielsweise für die Berechnung der Schnittlinien 2.11 bis 2.41 des Schnittholzes U2 der Verlauf der Jahresringe des später benachbarten Schnittholzes U3 berücksichtigt.
  • Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform umfasst die Erfassungseinrichtung neben der Abtasteinrichtung zusätzlich noch eine Kamera 10, mit der nacheinander die unbesäumten Schnitthölzer U1 bis U7 erfasst werden können. Dazu werden mit der Kamera 10 vorzugsweise digitale Fotos der unbesäumten Schnitthölzer U1 bis U7 gemacht. Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird augenblicklich das unbesäumte Schnittholz U2 erfasst. Der Erfassungsbereich 11 der Kamera 10 ist in Figur 4 gestrichelt dargestellt. Mit der Kamera 10 können neben der Kontur des Schnittholzes auch die Farbe, die Struktur, die Ästigkeit, Risse, die Faserneigung und die Maserung der Schnitthölzer U1 - U7 erfasst werden.
  • Die Kamera 10 ist für die Bestimmung der einzelnen Stützpunkte nicht unbedingt erforderlich. Die Erfassungseinrichtung kann auch ohne die Kamera 10 betrieben werden.
  • Statt der Kamera 10 oder zusätzlich dazu kann die Erfassungseinrichtung auch andere Erfassungsmittel zur Erfassung von Rissen, der Farbe, der Struktur, der Ästigkeit, der Faserneigung und/oder der Maserung der Schnitthölzer U1 - U7 aufweisen.
  • Figur 5 zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von Massivholzplatten in der Draufsicht.
  • Die Erfassungseinrichtung weist in dieser Ausführungsform einen pneumatischen Staudruckmesser 16 zum Erfassen der Kanten U2.1 und U2.3 und der Stirnseiten U2.2 und U2.4 des wenigstens teilweise unbesäumten Schnittholzes U1 auf. Der Staudruckmesser 16 wird quer zur Orientierungslinie OL angeordnet und entlang der Orientierungslinie OL bewegt. Satt dessen kann aber auch das Schnittholz U2 entlang der Orientierungslinie OL am Staudruckmesser 16 vorbei bewegt werden. Dabei werden kontinuierlich oder zu bestimmten Zeitpunkten die Positionen der Kanten U2.1 und U2.3 und der Stirnseiten U2.2 und U2.4 und damit die Form des Schnittholzes U2 erfasst. Die Verwendung eines pneumatischen Staudruckmessers 16 hat den Vorteil, dass die Vorrichtung zur Herstellung von Massivholzplatten dadurch robust und wartungsarm arbeitet. Die Vorrichtung wird damit insbesondere unanfällig gegen Staub.
  • Alternativ oder auch zusätzlich dazu kann die Erfassungseinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung auch einen Infrarot-Sensor und/oder einen kapazitiven Sensor zum Erfassen verschiedener Holzmerkmale aufweisen. Diese können beispielsweise die Kanten U2.1 und U2.3 sowie der Stirnseiten U2.2 und U2.4 und/oder die Verteilung der Äste des wenigstens teilweise unbesäumten Schnittholzes U2 sein.
  • Die Erfassungseinrichtung ist mit der Recheneinrichtung 12 verbunden, so dass die erfassten Informationen über das unbesäumte Schnittholz U2 an die Recheneinrichtung 12 übermittelt werden können. Die erfassten Informationen werden auch als Holzmerkmale bezeichnet.
  • Bei einer Ausführungsform werden mit Hilfe der Recheneinrichtung 12 anhand der erfassen Form des unbesäumten Schnittholzes U2 geeignete gekrümmte Schnittlinien 2.11 - 2.41 für das Schnittholz U2 errechnet. Anschliessend wird dieser Vorgang für die weiteren Schnitthölzer U1 und U3 bis U7 wiederholt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform werden mit Hilfe der Recheneinrichtung 12 zwar auch die gekrümmten Schnittlinien für die Schnitthölzer U1 - U7 errechnet, allerdings wird bei der Berechnung der Schnittlinien eines Schnittholzes die Form eines weiteren Schnittholzes berücksichtigt. So wird für die Berechnung der Schnittlinien 2.11 bis 2.41 des Schnittholzes U2 die Form des später benachbarten Schnittholzes U3 berücksichtigt.
  • Darüber hinaus können bei der Berechnung der Schnittlinien eines Schnittholzes auch die Formen mehrerer oder gar aller weiteren Schnitthölzer berücksichtigt werden. In diesem Fall werden beispielsweise für die Berechnung der Schnittlinien 2.11 bis 2.41 des Schnittholzes U2 die Formen aller weiteren für die Massivholzplatte erforderlichen Schnitthölzer U1 und U3 bis U7 berücksichtigt.
  • Die Berechnung des Verlaufs der Schnittlinie kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in einem ersten Schritt mehrere Stützpunkte ermittelt werden, die dann in einem zweiten Schritt mittels eines Splines miteinander verbunden werden. In den Figuren 4 und 5 sind drei Stützpunkte 31.1, 31.2 und 31.3 gezeigt, die verwendet wurden, um den Verlauf der Schnittlinie 2.31 festzulegen. Der Spline, der sich aus den Stützpunkten ergibt, ist die mathematische Funktion, die den Verlauf der Schnittlinie repräsentiert. Ob für die Berechnung des Verlaufs der Schnittlinie ein linearer Spline (Polygonzug), ein quadratischer, kubischer Spline oder ein Spline n-ter Ordnung verwendet wird, hängt unter anderem davon ab welchen optischen Eindruck die Schnittlinie und damit die Holzplattenfuge beim Betrachter erwecken soll.
  • Wie beispielhaft in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, weist die Schnittlinie 2.31 mehrere verschiedene Krümmungen und damit auch unterschiedliche Krümmungsradien R auf. So hat die Schnittlinie 2.31 am Stützpunkt 31.1 eine minimale positive Krümmung und damit einen besonders grossen Krümmungsradius R1. Am Stützpunkt 31.2 weist die Schnittlinie 2.31 hingegen eine etwas grössere, aber negative Krümmung und damit einen etwas kleineren Krümmungsradius R2 auf. Am Stützpunkt 31.3 weist die Schnittlinie 2.31 eine noch grössere, aber wieder positive Krümmung und damit einen noch etwas kleineren Krümmungsradius R3 auf. Die Krümmung und damit auch der aus dem Kehrwert der Krümmung gebildete Krümmungsradius R weisen somit über die gesamte Länge der Schnittlinie 2.31 unterschiedliche Werte auf. Das Gleiche gilt sinngemäss auch für die anderen Schnittlinien.
  • Mit Hilfe der Recheneinrichtung 12 wird auch dafür gesorgt, dass die Schnittlinien zweier Schnitthölzer, die später beim Zusammenfügen benachbart sein sollen, deckungsgleich sind. Das heisst, dass beispielsweise die Schnittlinie 3.3 des Schnittholzes U3 deckungsgleich mit der Schnittlinie 4.1 des Schnittholzes U4 gemacht wird, und dass die Schnittlinie 4.3 des Schnittholzes U4 deckungsgleich mit der Schnittlinie 5.1 des Schnittholzes 5 gemacht wird.
  • Wenn von gekrümmten Schnittlinien die Rede ist, so soll damit nicht ausgeschlossen sein, dass die Schnittlinien auch mehr oder weniger lange gerade Abschnitte aufweisen können.
  • Da der Verlauf einer jeden Schnittlinie separat berechenbar ist, kann dies dazu führen, dass der Verlauf einer jeden Fuge des Massivholzbretts einzigartig ist, so dass keine Fuge der anderen gleicht.
  • Wenn die Schnittlinien für eines oder mehrere der unbesäumten Schnitthölzer berechnet sind, werden die Daten für die Schnittlinien an eine Fräse 13 übermittelt. Die Fräse 13 profiliert dann mit einem Fräser 14 anhand der empfangenen Schnittliniendaten das entsprechende Schnittholz. Dieser Vorgang wird für jedes der Schnitthölzer U1 - U7 wiederholt. Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde bereits ein Teil der Stirnseite 2.2 und der Seitenfläche 2.1 des Schnittholzes U2 profiliert. Um Rest zu profilieren, fräst der Fräser 14 das Schnittholz U2 entlang der verbleibenden Schnittlinie 2.11 und dann entlang den Schnittlinien 2.41, 2.31 und 2.21 aus.
  • Es ist von Vorteil, wenn bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die Fräse 13 eine CNC(Computerized Numerical Control)-Fräse ist. Die CNC-Fräse ist vorteilhafter Weise mit der Recheneinheit 12 verbunden und kann die mit der Recheneinheit 12 ermittelten Schnittlinien in einem geeigneten Datenformat direkt empfangen. Die CNC-Fräse kann dann selbständig aus dem unbesäumten Schnittholz U1 bis U7 das profilierte Schnittholz 1 bis 7 herausfräsen. Gegenüber einer mechanisch gesteuerten Fräse arbeitet sie präziser und schneller. Zudem ist die CNC-Fräse, ohne dass es eines besonderen Aufwands und Einrichtungsarbeiten bedarf, in der Lage, die unter Umständen vielen verschiedenen Krümmungen bei den verschiedenen Schnitthölzern automatisch herzustellen.
  • Anschliessend werden die profilierten Schnitthölzer, beispielsweise sieben profilierte Schnitthölzer 3 bis 9 einer Verarbeitungsstation 15 zugeführt. Figur 6 zeigt die Verarbeitungsstation 15 in der Draufsicht. Auf ihr liegen die profilierten Schnitthölzer 3 bis 9 noch unverbunden nebeneinander. Die Verarbeitungsstation 15 dient dazu, die profilierten Schnitthölzer 3 bis 9 miteinander zu einer Massivholzplatte zu verbinden. Das Verbinden kann beispielsweise durch Verkleben oder Verleimen erfolgen.
  • Figur 7 zeigt die profilierten, noch unverbunden nebeneinander liegenden Schnitthölzer 3 bis 9 in einer dreidimensionalen Ansicht.
  • Figur 8 zeigt die fertige Massivholzplatte 20 in der Draufsicht, die aus den profilierten Schnitthölzern 3 bis 9 hergestellt wurde. Figur 9 zeigt die Massivholzplatte 20 in einer dreidimensionalen Ansicht.
  • Der gekrümmte Verlauf der Fugen 34, 45, 56, 67, 78 und 89 der Massivholplatte 20 hat unter anderem den Vorteil, dass die Massivholplatte 20 formstabiler ist, als wenn die Fugen gerade verlaufen würden. Somit kann bei einer Massivholzplatte, bei der wenigstens eine der Fugen unterschiedliche Krümmungsradien aufweist, auf eine Gratleiste, welche einer Verwerfung der Platte entgegenwirkt, verzichtet werden. Selbiges gilt auch für Massivholzplatten, die mit der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellt werden. Dadurch kann auch stark schwindendes Holz, wie zum Beispiel Buchenholz verwendet werden, um grossformatige und dennoch form- und masshaltige Massivholplatten herzustellen.
  • Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäss der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. So sind beispielsweise die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen miteinander kombinierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • U1
    unbesäumtes Schnittholz
    U1.1
    erste Holzkante
    U1.2
    Stirnseite
    U1.3
    zweite Holzkante
    U1.4
    Stirnseite
    U2
    unbesäumtes Schnittholz
    U3
    unbesäumtes Schnittholz
    U4
    unbesäumtes Schnittholz
    U5
    unbesäumtes Schnittholz
    U6
    unbesäumtes Schnittholz
    U7
    unbesäumtes Schnittholz
    2
    profiliertes Schnittholz
    2.1
    erste Längsseite
    2.11
    Schnittlinie
    2.2
    Stirnseite
    2.21
    Schnittlinie
    2.3
    zweite Längsseite
    2.31
    Schnittlinie
    2.4
    Stirnseite
    2.41
    Schnittlinie
    3
    profiliertes Schnittholz
    3.1
    Längsseite
    3.2
    Stirnseite
    3.3
    Längsseite
    3.4
    Stirnseite
    4
    profiliertes Schnittholz
    4.1 - 4.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    5
    profiliertes Schnittholz
    5.1 - 5.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    6
    profiliertes Schnittholz
    6.1 - 6.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    7
    profiliertes Schnittholz
    7.1 - 7.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    8
    profiliertes Schnittholz
    8.1 - 8.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    9
    profiliertes Schnittholz
    9.1 - 9.4
    Seiten des profilierten Schnittholzes
    10
    Kamera
    11
    Aufnahmebereich
    12
    Computer
    13
    Fräse
    14
    Fräser
    15
    Verarbeitungsstation
    16
    pneumatischer Staudruckmesser
    17
    Tastkopf
    18
    Führung
    18.1
    Linearführung
    18.2
    Linearführung
    18.3
    Strebe
    20
    Massivholzplatte
    31.1
    Stützpunkt
    31.2
    Stützpunkt
    31.3
    Stützpunkt
    34
    Fuge zwischen Schnittholz 3 und 4
    45
    Fuge zwischen Schnittholz 4 und 5
    56
    Fuge
    67
    Fuge
    78
    Fuge
    89
    Fuge
    OL
    Orientierungslinie
    R1
    Krümmungsradius
    R2
    Krümmungsradius
    R3
    Krümmungsradius
    S
    Holzstamm
    α
    Winkel zwischen Oberfläche und Schnittfläche
    x
    x-Achse
    y
    y-Achse
    z
    z-Achse

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Herstellung einer Massivholzplatte,
    - mit einer Erfassungseinrichtung (10; 16; 17, 18), mit der Informationen über mehrere, wenigstens teilweise unbesäumte Schnitthölzer (U1 - U7) erfassbar sind,
    - mit einer Recheneinrichtung (12), die derart ausgebildet und betreibbar ist, dass mit ihr anhand der erfassen Informationen für jedes der Schnitthölzer (U1 - U7) eine geeignete gekrümmte Schnittlinie (2.11 - 2.41) errechenbar ist,
    - mit einer Fräse (13), um jedes der Schnitthölzer (U1 - U7) der jeweiligen errechneten Schnittlinie (2.11 - 2.41) entsprechend zu profilieren, und
    - mit einer Verarbeitungsstation (15), um die profilierten Schnitthölzer (3 - 9) miteinander zu verbinden.
  2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1,
    bei der die Erfassungseinrichtung ein Koordinatenmessgerät (17, 18.1, 18.2) aufweist, mit dem Stützpunkte (31.1 - 31.3) für die Berechnung der Schnittlinie (2.31) erfassbar sind.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2,
    bei der das Koordinatenmessgerät einen Tastkopf (17) aufweist, der mittels einer ersten Linearführung (18.1) und einer zweiten Linearführung (18.2) beweglich gelagert ist.
  4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, 2 oder 3,
    bei der die Erfassungseinrichtung eine digitale Kamera (10) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
    bei der die Erfassungseinrichtung einen pneumatischen Staudruckmesser (16) zum Erfassen der Kanten (U2.1, U2.2, U2.3, U2.4) des wenigstens teilweise unbesäumten Schnittholzes (U1 - U7) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5,
    bei der die Erfassungseinrichtung (10) einen Infrarot-Sensor und/oder einen kapazitiven Sensor aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,
    bei der die erfassten Informationen die Stützpunkte (31.1, 31.2, 31.3) und/oder die Farbe und/oder die Struktur und/oder die Ästigkeit und/oder Risse und/oder die Faserneigung und/oder der Verlauf der Jahresringe und/oder die Maserung und/oder die Form der unbesäumten Schnitthölzer (U1 - U7) sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
    bei der die Fräse (13) eine CNC-Fräse ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8,
    bei der die Recheneinrichtung (12) derart ausgebildet und betreibbar ist, dass sie für die Ermittlung der Schnittlinie (2.11; 2.31) die Informationen über mehrere oder alle für die Massivholzplatte (20) erforderlichen Schnitthölzer (U1 - U7) heranzieht.
  10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9,
    bei der die Recheneinrichtung (11) derart ausgebildet und betreibbar ist, dass sie die Krümmungen der Schnittlinien (2.11, 2.31) an den Verlauf der Jahresringe anpasst.
  11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,
    zur Herstellung einer Massivholzplatte (20).
  12. Verfahren zur Herstellung einer Massivholzplatte,
    - bei dem mit einer Erfassungseinrichtung (10) Informationen über mehrere, wenigstens teilweise unbesäumte Schnitthölzer (U1 - U7) erfasst werden,
    - bei dem mit einer Recheneinrichtung (12) anhand der erfassten Informationen für jedes der Schnitthölzer (U1 - U7) eine geeignete gekrümmte Schnittlinie (2.11 - 2.41) ermittelt wird,
    - bei dem mit einer Fräse (13) die Schnitthölzer (U1
    - U7) entlang der Schnittlinien (2.11 - 2.41) profiliert werden, und
    - bei dem die profilierten Schnitthölzer (3 - 9) miteinander verbunden werden.
  13. Verfahren nach Patentanspruch 12,
    bei dem mit Hilfe der Recheneinrichtung (12) dafür gesorgt wird, dass die Schnittlinien (3.3, 4.1) zweier Schnitthölzer (3, 4), die beim Zusammenfügen benachbart sein sollen, deckungsgleich sind.
  14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 12 oder 13,
    bei dem die erfassten Informationen die Stützpunkte (31.1, 31.2, 31.3) und/oder die Farbe und/oder die Struktur und/oder die Ästigkeit und/oder Risse und/oder die Faserneigung und/oder der Verlauf der Jahresringe und/oder die Maserung und/oder die Form der unbesäumten Schnitthölzer (U1 - U7) sind.
  15. Massivholzplatte,
    mit wenigstens einer Plattenfuge (34; 45; 56; 67; 78; 89), die unterschiedliche Krümmungsradien (R1, R2, R3) aufweist.
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