FI122465B

FI122465B - Menetelmä puisen liimalevyn valmistamiseksi ja liimalevyaihio

Info

Publication number: FI122465B
Application number: FI20065225A
Authority: FI
Inventors: Matti Peltola
Original assignee: Upm Kymmene Oyj
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2012-01-31
Also published as: FI20065225A0; FI20065225A; EP2004370A4; RU2008144116A; RU2424112C2; EP2004370A1; WO2007116127A1

Description

MENETELMÄ PUISEN LIIMALEVYN VALMISTAMISEKSI JA LIIMALEVYAIHIO

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty menetelmä puisen liimalevyn valmistamiseksi sekä pa-5 tenttivaatimuksen 6 johdanto-osassa esitetty liimalevyaihio.

Tunnetun tekniikan mukaisesti puisia liimalevyjä, eli liima-puulevyjä valmistetaan esimerkiksi liimaamalla syrjistään, eli kapeammalta sivultaan yhteen sopiva määrä rimoja tarpeek-10 si leveän liimalevyn saamiseksi. Tämä tapa on sovelias esimerkiksi yksittäisten levyjen valmistukseen. Teollisesti liimalevyjä valmistettaessa tämä tapa on kuitenkin sitä tehottomampaa, mitä ohuempia levyjä tehdään.

15 Teollisessa tuotannossa liimalevyjä voidaan valmistaa ns. palkkimenetelmällä siten, että valmistetaan ensin aihioksi paksuhko liimapuupalkki esimerkiksi useasta poikkileikkaukseltaan 50*100 mm kokoisesta lankusta. Lankut liimataan toisiinsa pidemmistä sivuistaan eli lappeistaan niin, että pääl-20 lekkäin sijoitetuissa lankuissa joka toisessa on puun sydän-puoli alaspäin ja joka toisessa on sydänpuoli ylöspäin. Näin estetään liimasaumojen muodonmuutokset. Liimapuupalkki sahataan tämän jälkeen esimerkiksi vannesahalla neljään osaan ohuiksi liimalevyiksi. Ongelmana tässä menetelmässä on pääl-25 lekkäin liimattavien lankkujen syysuuntien sovittaminen sellaiseksi, että myös sahatuissa reunimmaisissa liimalevyissä syysuunnat olisivat sellaiset, että reunimmaiset liimalevyt eivät käyristyisi. Tämä on käytännössä mahdotonta. Tällöin on kustannussyistä tyydyttävä kompromisseihin, koska käytetyn o ^ 30 raaka-aineen ja ajan puitteissa ei ole mahdollista aina tehdä o mahdollisimman täydellistä lankkujen syysuuntien sovittamis- ^ ta. Seurauksena on se, että ainakin osassa aihioista sahattaan vissa reunimmaisissa liimalevyissä tapahtuu helposti käyris-

CL

tyrnistä puun jännityksistä johtuen. Kuviot 1 ja 2 esittävät m 35 tällaisen, tunnetun tekniikan tason mukaisen liimapuupalkin ΙΛ ... ....

g arhrota ja rrtisahattua reunimmaista lumapuupalkkia. Kuvien ^ 1 ja 2 tarkempi kuvaus esitetään myöhemmin.

2 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada yksinkertainen, nopea ja edullinen sekä teollisesti käyttökelpoinen menetelmä liimalevyaihion ja liimalevyn valmistamiseksi, sekä edullisesti tuotettu liima-5 levy, jossa kaikkien lamellien syysuunnat on sovitettu siten, että aihiosta sahatut reunimmaisetkaan levyt eivät olennaisesti käyristy. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle liimalevyaihi-10 olle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille sovellutusmuodoil-le on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa .

15 Keksinnön mukaisen menetelmän mahdollistaman aihion uudenlaisen rakenteen etuna on muun muassa se, että voidaan tehok kaasti valmistaa teollisesti ns. palkkimenetelmällä mahdollisimman edullisia ja hyvälaatuisia, puisia liimalevyjä, joissa aihion reunoista sahattujen liimalevyjen käyristyminen on 20 olennaisen pientä tai lähes olematonta. Tällöin aihion reunoistakin sahattujen liimalevyjen vierekkäisten lamellien syysuunta on sellainen, että joka toisessa lamellissa sydän-puoli on liimalevyn eri puolella. Etuna on myös tasapainoinen näköinen lopputulos, josta on saatu poistetuksi esteettisiä 25 vikoja. Esimerkiksi rivioksaisuutta ei valmiissa levytuot- teissa esiinny.

5 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin yhden c\j ^ keksinnön mukaista ratkaisua soveltavan esimerkin avulla ° 30 viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

(M

X , , , g kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista lumalevyai- lo hiota päästä katsottuna liimalevyjen sahaamisek-

(M

C\J Q -j

LO

CD

o 35 kuvio 2 esittää tunnetun tekniikan mukaista, aihiosta sa- o ^ hattua reunimmaista liimalevyä, kuvio 3 esittää keksinnön mukaista liimalevyaihiota pääs tä katsottuna liimalevyjen sahaamiseksi, 3 kuvio 4 esittää keksinnön mukaista, aihiosta sahattua reunimmaista liimalevyä ja kuvio 5 esittää keksinnön erään edullisen sovellutusmuo- don mukaista liimalevyaihiota päästä katsottuna 5 liimalevyjen sahaamiseksi.

Kuviossa 1 on esitetty yksi tunnetun tekniikan mukainen, sahattavien liimalevyjen aihiona 11 oleva liimapuupalkki, joka koostuu useasta allekkaisesta ja toisiinsa pidemmästä sivus-10 taan eli lappeestaan liimatusta puisesta lankusta 22a-22d. Allekkaiset lankut, joiden poikkileikkaus on esimerkiksi 50*100 mm on sovitettu keskenään puun syiden suhteen siten, että joka toisessa lankussa 22a, 22c on sydänpuoli alaspäin ja joka toisessa lankussa 22b, 22d on sydänpuoli ylöspäin.

15 Aihiosta 11 sahataan esimerkiksi vannesahalla leveydeltään aihion 11 korkuisia liimalevyjä 33a-33d kuvioon 1 merkittyjä katkoviivoja 66 pitkin. Kuviosta 1 nähdään, että keskimmäisten liimalevyjen 33b, 33c joka toisessa lamellissa, eli joka toisesta lankusta 22a, 22c sahatussa osassa on syysuunta sel-20 lainen, että sydänpuu on alaspäin, kun taas joka toisesta lankusta 22b, 22d sahatussa osassa sydänpuu on olennaisesti vastakkainen eli ylöspäin. Tästä johtuen keskimmäiset liima-levyt 33b ja 33c pysyvät olennaisen suorina eivätkä siis olennaisesti käyristy. Sen sijaan reunimmaisten liimalevyjen 25 33a, 33d syysuunnat ovat käyristymisen kannalta huonot. Lii malevyn 33a kaikkien lamellien syysuunta on sellainen, että sydänpuu on kuviossa oikealle, kun taas liimalevyn 33d kaik- q kien lamellien syysuunta on sellainen, että sydänpuu on kuvi en ^ ossa vasemmalle. Siis kummankin reunimmaisen liimalevyn 33a, ? 30 33d keskinäisissä lamelleissa sydänpuu on kaikissa lamelleis- ^ sa samalla puolella liimalevyä.

x cc

CL

^ Kuvio 2 esittää aihiosta 11 irti sahattua reunimmaista liima-

(N

gJ levyä 33d, jossa näkyy selvästi, että syiden 44 suunta on o 35 sellainen, että kaikissa lamelleissa sydänpuu on samalla puo- o 0X1 lella liimalevyä, eli sivun 55 puolella.

4

Kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön mukaista rakennetta. Kuviossa on esitetty puisten liimalevyjen liimalevyaihio 1, joka koostuu useasta päällekkäisestä ja toisiinsa pidemmästä sivustaan eli lappeestaan liimatusta puisesta yhdistelmälankus-5 ta, joista kukin yhdistelmälankku on koottu liimaamalla ainakin kahdesta vierekkäisestä osasta, joista ainakin yksi osa on leveämpi osa 2a-2d ja ainakin yksi osa on kapeampi osa 2aa-2dd. Kaikki yhdistelmälankut on tehty olennaisesti samalla periaatteella, joskin osien keskinäinen koko ja keskinäi-10 nen syysuunta voi vaihdella. Seuraavassa kuvataan tarkemmin vain kaksi ylintä yhdistelmälankkua. Ylimmässä yhdistelmä-lankussa on siis ainakin yksi vasemmalla oleva leveämpi osa 2a, jossa syysuunta on valittu esimerkiksi niin, että sy-dänpuoli on alaspäin ja olennaisesti yhdistelmälankun keski-15 osaa kohti, ja yksi oikealla oleva kapeampi osa 2aa, jossa sydänpuoli on vastakkaiseen suuntaan leveämpään osaan 2a nähden, eli kuviossa ylöspäin ja yhdistelmälankusta ulospäin. Osat 2a ja 2aa on liimattu vierekkäin toisiinsa poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoisen yhdistelmälankun muodostami-20 seksi.

Vastaavasti toiseksi ylimmässä yhdistelmälankussa on ainakin yksi vasemmalla oleva kapeampi osa 2bb, jossa syysuunta on valittu esimerkiksi niin, että sydänpuoli on ylöspäin ja 25 ulospäin, ja yksi oikealla oleva leveämpi osa 2b, jossa sydänpuoli on kuviossa ylöspäin ja olennaisesti yhdistelmälankun 1 keskiosaa kohti. Osat 2bb ja 2b on myös liimattu vie- o rekkäin toisiinsa poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoi-

<M

^ sen yhdistelmälankun muodostamiseksi. Kun ylin yhdistelmä- ^ 30 lankku liimataan seuraavana alapuolellaan olevaan yhdistelmä- lankkuun, jäävät yhdistelmälankkujen kapeammat osat 2aa ja £ 2bb keskenään ja vastaavasti leveämmät osat 2a ja 2b keske- lo nään aihion 1 pystysuuntaisen keskilinjan vastakkaisille puo-

C\J

gJ lille. Toiseksi ylimmän yhdistelmälankun alapintaan liimataan

CD

o 35 seuraava, yhdistelmälankkua 2a, 2aa olennaisesti vastaava yh- 00 distelmälankku 2c, 2cc yhdistelmälankkua 2a, 2aa vastaavaan asentoon ja edelleen vuorotellen jokainen yhdistelmälankku siten, että joka toisessa yhdistelmälankussa yhdistelmä- 5 lankkujen kapeammat osat keskenään ja vastaavasti leveämmät osat keskenään ovat aihion 1 pystysuuntaisen keskilinjan vastakkaisilla puolilla. Valmiista liimalevyaihiosta 1 sahataan esimerkiksi vannesahalla leveydeltään aihion 1 korkuisia lii-5 malevyjä 3a-3d kuvioon 3 merkittyjä katkoviivoja 6 pitkin. Yhdistelmälankun leveämmän osan ja kapeamman osan välinen liimasauma 7 voi olla sahauslinjan kohdalla, mutta se voi yhtä hyvin olla myös jollakin muulla kohdalla, kuten vasemman puolimmaisesta sahauslinjasta nähdään.

10

Kuvio 4 esittää liimalevyaihiosta 1 irti sahattua reunimmaista liimalevyä 3d, jossa näkyy selvästi, että syiden 4 suunta on sellainen, että joka toisessa lamellissa 5a, 5c sydänpuu on kuviossa oikealla ja joka toisessa lamellissa 5b, 5d sy-15 dänpuu on kuviossa vasemmalla. Tällöin siis keskenään joka toisessa lamellissa sydänpuu on vastakkaisella puolella.

Kuviossa 3 on esitetty kaksi rakenteeltaan hiukan toisistaan eroavaa yhdistelmälankkutyyppiä 2a, 2aa ja 2b, 2bb, jollaisia 20 on liimalevyaihion 1 tekemiseksi liimattu vuorotellen päällekkäin. Yhtä hyvään lopputulokseen päästään, myös pelkästään yhden tyyppisillä yhdistelmälankuilla, esimerkiksi tyypin 2a, 2aa yhdistelmälankuilla, joista joka toinen on käännetty aihiossa ylösalaisin. Kuviossa 5 on esitetty tällaisista yhdis-25 telmälankuista muodostettu aihio 12. Erona kuvion 3 mukaiseen ratkaisuun on nyt se, että kapeammat osat 2bb ja 2dd ovat ylösalaisin kuvion 3 vastaaviin osiin verrattuna. Oleellista q on, että irti sahatuissa reunimmaisissa liimalevyissä 3a ja

C\J

^ 3d joka toisen lamellm sydänpuoli on vastakkaisella puolella 30 liimalevyä, jolloin käyristymistä ei olennaisesti tapahdu.

d-

CNJ

c Keksinnön mukainen liimalevy valmistetaan keksinnön mukaisel- ^ la menetelmällä seuraavasti: aluksi valmistetaan liimalevyai-

CM

<m hio 1, 12 muodostamalla olennaisesti suorakulmion muotoisia m o 35 yhdistelmälankkuja, jotka koostuvat ainakin keskenään yhdestä

O

0X1 leveämmästä osasta 2a-2d ja yhdestä kapeammasta osasta 2aa- 2dd, jotka leveämmät ja kapeammat osat liimataan keskenään vierekkäin yhteen valitsemalla osien keskinäinen syysuunta 6 siten, että sydänpuu jää joko pystysuunnassa tai vaakasuunnassa vastakkaiselle puolelle yhdistelmälankun mainittuja osia. Tyypin 2a, 2aa yhdistelmälankussa sydänpuu on pystysuunnassa vastakkaisella puolella yhdistelmälankun mai-5 nittuja osia 2a ja 2aa, kun taas tyypin 2b, 2bb yhdistelmä-lankussa sydänpuu on sivu- eli vaakasuunnassa vastakkaisella puolella yhdistelmälankun mainittuja osia 2b, 2bb. Näin valmistetut yhdistelmälankut liimataan keskenään päällekkäin yhteen pidemmistä sivuistaan siten, että joka toisessa yhdis-10 telmälankussa ainakin leveämmän osan 2a-2d sydänpuoli on keskenään viereisen yhdistelmälankun vastakkaisella puolella. Tällöin siis joka toisessa yhdistelmälankussa leveämmän osan 2a-2d sydänpuoli on esimerkiksi ylöspäin ja joka toisessa alaspäin. Yhdistelmälankkujen syysuunnat valitaan niin, että 15 kun valmis aihio 1 sahataan vannesahalla useaan kapeampaan osaan liimalevyiksi 3a-3d, kaikkien sahattujen liimalevyjen vierekkäisten lamellien 5a-5d syysuunnat ovat keskenään erilaiset ja siten sovitetut, että joka toisessa eli keskenään vierekkäisessä lamellissa sydänpuu on vastakkaisella puolel-20 la.

Tasapainoisen ja esteettisen lopputuloksen kannalta yhdistelmälankut ja niistä koottava liimalevyaihio valmistetaan eri puista sahatuista lankuista esimerkiksi siten, että valmiin 25 liimalevyn kaikki lamellit 5a-5d ovat peräisin eri puusta. Tällöin valmis liimalevy on kokonaisuutena tasapainoisen näköinen, eikä esimerkiksi rivioksaisuutta esiinny.

δ

CVJ

^ Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu yksin- ? 30 omaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella jäl- ^ jempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä i esimerkiksi halutun liimalevyn leveydestä riippuen aihiossa LO voi olla päällekkäin eri lukumäärä yhdistelmälankkuja kuin

<M

gJ edellä on esitetty. Lukumäärä voi olla esimerkiksi mikä ta- o 35 hansa haluttu välillä 2-n, jossa n on kokonaisluku, o

CM

Alan ammattimiehelle on myös selvää, että syysuunnat voivat olla valittu toisin kuin edellä on esitetty. Olennaista on 7 se, että syysuunnat yhdistelmälankuissa on valittu siten, että kaikissa irti sahatuissa liimalevyissä joka toisessa la-mellissa sydänpuoli on vastakkaisella puolella.

5 Lisäksi alan ammattimiehelle on selvää, että yhdistelmälankuissa voi olla myös eri määrä kuin kaksi eri levyistä osaa. Osia voi olla esimerkiksi kolme, neljä tai joissakin lankuissa jopa vain yksi.

10 Alan ammattimiehelle on vielä selvää, että yhdistelmälankuissa voi olla kaksi olennaisesti yhtä leveää osaa, joissa sydänpuoli on keskenään eri puolilla joko vaaka- tai pystysuunnassa.

δ

CM

CO

o "M"

CM

X

cc

CL

LO

CM

LO

CO

O

CM

Claims

1. Menetelmä puisen liimalevyn (3a-3d) valmistamiseksi, jossa menetelmässä lankuista liimaamalla muodostetusta liimalevyai-5 hiosta (1, 12) sahataan haluttu määrä aihiota (1, 12) olen naisesti ohuempia liimalevyjä (3a-3d), ja jossa menetelmässä liimalevyaihion (1, 12) lankut muodostetaan yhdistelmälan- kuiksi liimalla yhteen ainakin kaksi keskenään vierekkäistä osaa (2a, 2aa - 2d, 2dd), tunnettu siitä, että yhdistelmälan-10 kun keskenään vierekkäisten osien (2a, 2aa - 2d, 2dd) sydän-puupuoli sijoitetaan keskenään vastakkaisille puolille vaaka-ja/tai pystysuunnassa, ja että näin muodostettuja yhdistelmä-lankkuja liimataan päällekkäin haluttu määrä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdistelmälankkujen eri osien syysuunta sekä yhdistelmä-lankun sisäisesti että päällekkäisten yhdistelmälankkujen välillä valitaan siten, että olennaisesti kaikkien irti sahattavien liimalevyjen (3a-3d) keskenään vierekkäisten lamellien 20 (5a-5d) sydänpuoli on liimalevyn (3a-3d) vastakkaisella puo lella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdistelmälankut muodostetaan kahdesta keskenään 25 eri suuresta, vierekkäisestä osasta (2a, 2aa - 2d, 2dd), jotka liimataan kiinni toisiinsa.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnet- <M ^ tu siitä, että keskenään päällekkäisten yhdistelmälankkujen ^ 30 eri suuret osat (2a, 2aa - 2d, 2dd) sijoitetaan keskenään ristiin ja syysuunnat keskenään päällekkäisten yhdistelmä-x £ lankkujen välillä valitaan niin, että ainakin leveämmissä m osissa (2a-2d) kahden päällekkäisen yhdistelmälankun sydän- (M puolet ovat keskenään vastakkaisilla puolilla yhdistelmälank-co g 35 kua. (M

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki yhdistelmälankut kootaan kah desta eri suuresta osasta (2a, 2aa - 2d, 2dd) olennaisesti samanlaisiksi ja että yhdistelmälankut sovitetaan aihioon (12) liimaamalla ne keskenään päällekkäin siten, että joka toinen yhdistelmälankku on ylösalaisin. 5

6. Liimalevyaihio (1, 12) aihiosta irti sahattavien, aihiota olennaisesti ohuempien liimalevyjen (3a-3d) valmistamiseksi, joka aihio (1, 12) koostuu useasta päällekkäin liimatusta, valmiita liimalevyjä (3a-3d) olennaisesti paksummista lan- 10 kuista, joista ainakin osa on yhdistelmälankkuja, jotka yhdistelmälankut on muodostettu ainakin kahdesta keskenään vierekkäisestä osasta (2a, 2aa - 2d, 2dd), tunnettu siitä, että yhdistelmälankun keskenään vierekkäisten osien (2a, 2aa - 2d, 2dd) sydänpuupuoli on sijoitettu keskenään vastakkaisille 15 puolille vaaka- ja/tai pystysuunnassa, ja että yhdistelmä-lankkujen eri osien (2a, 2aa - 2d, 2dd) syysuunta sekä yhdistelmälankun sisäisesti että päällekkäisten yhdistelmälankku-jen välillä on valittu siten, että olennaisesti kaikkien irti sahattavien liimalevyjen (3a-3d) keskenään vierekkäisten la-20 mellien (5a-5d) sydänpuoli on liimalevyn (3a-3d) vastakkaisella puolella.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen liimalevyaihio (1, 12), tunnettu siitä, että liimalevyaihion (1, 12) kaikki lankut 25 ovat yhdistelmälankkuja.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen liimalevyaihio (1, o 12), tunnettu siitä, että yhdistelmälankut on muodostettu CVJ ^ kahdesta keskenään eri suuresta, vierekkäisestä osasta (2a, ^ 30 2aa - 2d, 2dd), jotka on liimattu kiinni toisiinsa. Ovi X

£ 9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen liimalevyaihio (1, ir> 12), tunnettu siitä, että keskenään päällekkäisten yhdistel- Ovl mälankkujen eri suuret osat (2a, 2aa - 2d, 2dd) on sovitettu CO o 35 keskenään ristiin ja syysuunnat keskenään päällekkäisten yh- ^ distelmälankkujen välillä on valittu niin, että ainakin le- veämmissä osissa (2a-2d) kahden päällekkäisen yhdistelmälan- kun sydänpuolet ovat keskenään vastakkaisilla puolilla yhdis-telmälankkua.

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 6-9 mukainen 5 liimalevyaihio (12), tunnettu siitä, että kaikki yhdistelmä-lankut on koottu kahdesta eri suuresta osasta (2a, 2aa - 2d, 2dd) olennaisesti samanlaisiksi ja että yhdistelmälankut on sovitettu aihioon (12) liimaamalla ne keskenään päällekkäin siten, että joka toinen yhdistelmälankku on ylösalaisin. δ (M CO cp (N X cc CL LO (M (M LO CO O O CM