JP2013536773A - フィンガージョイントされた木製品を形成するための生材丸太の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図18
Description
1 (繊維の方向で樹幹に平行に)シャープカット。(トリミングされていない板又は厚板を形成する)
2 (部分的に90°に配置された切断を伴う)リフトカット(rift cut)。可能な限り多くの立っている年輪を有する板を形成する。
3 セミリフトカット。
4 プリズムカット(通常2つの作業ステップにおいて行われ、平行にトリミングされた板を形成する)。
5 (チッパー又は側面板の四角片への分割による)例えば組鋸を用いた、正方形の木材(1ステム)。
− いずれの場合にも、切断装置により、各々の生材丸太を切断平面と平行に長手方向で、少なくとも5面の切断面を有する丸太部品に分割して、2つの外側スラブ部品と、少なくとも1つの中間厚板及び少なくとも2つの中間厚板及び/又は側面板を備える複数の内側丸太部品とを得る工程、
− 切断装置又はフライス装置により、1又は複数の内側丸太部品の切断面に、いずれの場合にも、切断面に対して略直角に配置される、少なくとも1つの緩衝溝を好適に作製する工程、
− 蒸発促進環境に保管することにより、内側丸太部品を乾燥させる工程、
− 全ての内側丸太部品を、地下の高さにおける切断面のうちの1つに置かれるか、又はそれ全体に亘って延在し、少なくとも反対側の切断面のうちの1つにおける予め定められた材料の奥行きまでの材料を除去する工程により、選択的に加工して、丸太部品を平らにする工程、
− 各々の内側丸太部品の反対側の側面において、形状切断装置により形状加工を形成することであって、この反対側の形状加工は対称面と対称に好適に配置され、対称面は切断面及び各々の材料幅の中心に対して略直角に配置され、
− 切断装置により、対称面内に実質的に延在する分割切断面を適用することにより、少なくとも1つの内側丸太部品を好適に分割することであって、分割された丸太部品は、いずれの場合にも、それらが2つ1組で互いに対応し、互いに180°回転/傾転する位置に配置され、
− 接着接合される丸太部品を並べることであって、分割されていない丸太部品が、具体的には互いに180°の回転、及び/又は傾転した位置に移動されることにより、適切な方法で互いに並んで配置されることにより、いずれの場合にも、その対称面が互いに略平行に置かれ、及び/又は2つ1組で互いに対応する既に分割された丸太部品が、その分割切断面が互いに略平行に置かれるように互いに並んで配置される、並べる工程、
− 同じ材料奥行きを有する適切に形状加工された丸太部品の、形状加工を設けられた側面、及び/又は分割切断面に接着剤を塗布する工程、
− 接着剤を塗布された側面、及び/又は互いに並んで配置された丸太部品の分割切断面を、接着剤を塗布された面に対する圧力下で、好適には横方向の圧力下で、選択された木質複合材幅を超えるまで接着接合し、第1の品質の木質複合材に形成することであって、木質複合材の長さは原木の長さに対応しており、
− 切断装置によって長手方向で幅部分を切り取ることにより、木質複合材の幅部分を選択的に分離すること、及び、木質複合材の残りの部分を、幅部分を切り取ることによって形成された切断面に沿って互いに並んで接着接合すること、及び、木質複合材を、互いに並んで配置された更なる丸太部品と接着接合することにより、選択された木質複合材幅を再度超えるまで、第2の品質の木質複合材に形成する工程、
− 切断装置により、木質複合材の木質複合材幅全体を、選択された木質複合材幅まで、丸太部品の長手方向においてトリミングする工程、
− 木質複合材を、少なくとも1つの更なる木質複合材と接合して、各々の木質複合材はそれぞれの原木長さを有し、いずれの場合にも、同じ木質複合材幅にトリミングし、後続の不適合な端部領域の分類又は事前切り落としのいずれの場合にも、フィンガージョイントフライス盤により、それぞれの木質複合材の端部側面において、その木質複合材幅全体に亘って、フィンガージョイントを形成し、フィンガージョイントに接着剤を塗布し、選択された木質複合材長さを超えるまで、共に圧力を掛ける工程により、フィンガージョイントの各々において、木質複合材は繰り返し木質複合材と接着接合し、全体の木質複合材長さを、選択された木質複合材長さまで、丸太部品の長手方向に対して横方向にトリミングすることにより、木質複合材製品を得る工程。
− 精巧な最適化された歩留まりの分割計画、特に年輪と枝の構造を考慮した、亀裂の無い連続的な品質の良い梁、及び連続的な品質の良いパネルへの更なる加工のための最適化された(形状加工を含む)切断及びトリミング計画に基づく新たな体系的分割法、
− 年輪の位置を考慮し、既知の幅を同様に超えたフィンガージョイントを用いた、規定された幅を有する連続的な製品への分割後の個々の部品の接着接合、
− 試験寸法への切断後の、このようにして作製された木質複合材製品の各々に対する選択的な試験であって、実質的に、繊維の方向におけるフィンガージョイントによる接合箇所は別として、基本材料における欠点が早期に検出され、好適には引張強度試験を用いて、弾性モジュールを介して剛性が測定される、選択的な試験、である。
2 中間厚板
3 中間梁
3a 追加的な中間梁
3b 樹心梁(二分の一)
3c 中間厚板を取り除いた丸太部分
3d 台(中間厚板の左側及び右側の角柱形厚板)
4 正方形の断面
5 長方形の断面
6 対称台形の断面
7 細長の直方体ボディ(直方形の角柱)
8 細長の台形柱ボディ(台形の角柱)
9 くさび状のテーパ断面を有する分割された中間厚板
9a くさび状のテーパ断面を有する樹心材厚板
10 くさび状の中間厚板で作製される第1の木質複合材製品
11 フィンガージョイント
11a 連続的な(全面的な)フィンガージョイント
12 丸太製品の末端側
13 フィンガージョイントされた木材角柱で作製される第2の木質複合材製品
14 中間梁(又は中間厚板のそれぞれ)の幅
15 中間梁(又は中間厚板のそれぞれ)の奥行き(寸法)
16 年輪の芯(年輪の中心)
17 年輪(区分)
18a,18b 可能な限り多くの年輪を通る部分を有する、中間厚板(中間梁)及び樹心梁の側面
18c,18d 可能な限り接線方向で年輪に接する側面
18e,18f 切断平面
18g 梢位置における最大限のコニシティ利用を有する中間厚板
18h 形状加工で表現された基部における、逆さまの中間厚板区分
18x,18y 切断平面
19 亀裂
20 中間厚板
20a 樹心領域を含まない中間厚板区分
20b 樹心領域を含まない中間梁
21 側面板
21a 両側面に(同様に腐朽している樹心の進路において)形状加工を有する側面板、中間板
22 丸太の外部表面
23 形状加工(トリミング)
23a 腐朽木材領域に対する形状加工
24 端部付近の形状加工及び板幅がテーパである板(又は厚板)を有する木質複合材製品
24a ストレートカットの形状加工及び板幅がテーパである板(又は厚板)を有する木質複合材製品
25 切断された複合パネルのパネル幅
25a 複合パネルから分割された桁
26 (層状の複合パネルの)パネル幅
27 緩衝溝
27a 中央で分割された板又は厚板の分割切断面
28 反対向きの円錐進路の組み合わせによる直方形の角柱の形成
29 腐朽している木
30 斜め方向の枝
31 角状節
32 所望の亀裂面取り部
33 ガイド用面取り部
34 スラブ部
35 (樹心側を向いた)切断面
36 (外部側の、樹心から逸れた)切断面
37 側面
38 丸太部品材料の奥行き
39 丸太部品材料の幅
40 分割切断面
41 くさび状の中間厚板
42 開口角度
E1 対称面
T1,T2 接平面
Claims (16)
- 接着接合された木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)であって、自由に選択可能な木質複合材の幅及び/又は木質複合材の長さを形成するように接合されうる、木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)を、略等しい長さを有する原木の生材丸太(1)から製造するための方法であって、
a.いずれの場合にも、切断装置により、各々の生材丸太(1)を切断平面(18e、18x、18y)と平行に長手方向で、少なくとも5面の切断面(18a、18b、35、36)を有する丸太部品に分割して、2つの外側スラブ部品(34)と、少なくとも1つの中間厚板(2)及び少なくとも2つの中間厚板(20)及び/又は側面板(21)を備える複数の内側丸太部品とを得る工程と、
b.切断装置又はフライス装置により、1又は複数の内側丸太部品(2、20、21)の前記切断面に、いずれの場合にも、切断面(18a、18b、35、36)に対して略直角に配置される、少なくとも1つの緩衝溝(27)を好適に作製する工程と、
c.蒸発促進環境に保管することにより、前記内側丸太部品(2、20、21)を乾燥させる工程と、
d.全ての内側丸太部品(2、20、21)を、地下の高さにおける前記切断面(18a、35)のうちの1つに置かれるか、又はそれ全体に亘って延在し、少なくとも反対側の切断面のうちの1つにおける予め定められた材料の奥行きまでの材料を除去する工程により、選択的に加工して、前記丸太部品(2、20、21)を平らにする工程と、
e.各々の内側丸太部品(2、20、21)の反対側の側面(18c、18d、37)において、形状切断装置により形状加工(23)を形成することであって、前記反対側の形状加工(23)は、対称面(E1)と対称に好適に配置され、対称面(E1)は、前記切断面(18a、18b、35、36)及び各々の材料の幅(39)の中心に対して略直角に配置され、
f.切断装置により、前記対称面(E1)内に実質的に延在する分割切断面(40)を適用することにより、少なくとも1つの内側丸太部品(2、20、32)を好適に分割することであって、分割された丸太部品(3、20a、21a)は、いずれの場合にも、それらが2つ1組で互いに対応し、互いに180°回転/傾転する位置に配置され、
g.分割されていない丸太部品(2、20、21)が、具体的には互いに180°の回転、及び/又は傾転した位置に移動されることにより、適切な方法で互いに並んで配置されることにより、いずれの場合にも、その前記対称面(E1)が互いに略平行に置かれ、及び/又は、2つ1組で互いに対応する既に分割された丸太部品(3、20a、21a)が、その分割切断面(40)が互いに略平行に置かれるように互いに並んで配置されるように、接着接合される丸太部品(2、3、20、20a、21、21a)を並べる工程と、
h.同じ材料奥行き(38)を有する適切に形状加工された丸太部品(2、20、21)の、形状加工(23)を設けられた側面(18c、18d、37)、及び/又は分割切断面(40)に接着剤を塗布する工程と、
i.接着剤を塗布された前記側面(18c、18d、37)、及び/又は、互いに並んで配置された丸太部品(2、3、20、20a、21、21a)の前記分割切断面(30)を、接着剤を塗布された前記面に対する圧力下で、好適には横方向の圧力下で、選択された木質複合材幅を超えるまで接着接合し、第1の品質の木質複合材に形成する工程であって、前記木質複合材の長さは前記原木の長さに対応しており、
j.切断装置によって長手方向で幅部分を切り取ることにより、前記木質複合材の幅部分を選択的に分離すること、及び、前記木質複合材の残りの部分を、前記幅部分を切り取ることによって形成された前記切断面に沿って互いに並んで接着接合すること、及び、前記木質複合材を、互いに並んで配置された更なる丸太部品(2、3、20、20a、21、21a)と接着接合することにより、選択された木質複合材幅を再度超えるまで、第2の品質の木質複合材に形成する工程と、
k.切断装置により、前記木質複合材の前記木質複合材幅全体を、前記選択された木質複合材幅まで、前記丸太部品の長手方向においてトリミングする工程と、
l.前記木質複合材を、少なくとも1つの更なる木質複合材と接合して、各々の木質複合材はそれぞれの原木長さを有し、いずれの場合にも、同じ木質複合材幅にトリミングし、後続の不適合な端部領域の分類又は事前切り落としのいずれの場合にも、フィンガージョイントフライス盤により、それぞれの木質複合材の端部側面において、その木質複合材幅全体に亘って、フィンガージョイント(11a)を形成し、前記フィンガージョイントに接着剤を塗布し、前記選択された木質複合材長さを超えるまで、共に圧力を掛ける工程により、フィンガージョイントの各々において、木質複合材は繰り返し木質複合材と接着接合し、全体の木質複合材長さを、選択された木質複合材長さまで、前記丸太部品の長手方向に対して横方向にトリミングすることにより、前記木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)を得る工程と、
を含む一連の製造工程を特徴とする方法。 - 前記木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)が、前記木質複合材の前記端部側面における相互のクランプ固定、及び、動力伝達装置を用いて前記木質複合材(10、13、24、24a)の長手方向に引張応力による圧力を掛けることにより、剛性試験、好適には引張試験を受けることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 視覚的及び/又は感覚的に検出され、既定の許容値水準を超える、前記剛性試験、好適には引張試験により生じた損傷を有する前記木質複合材(10、13、24、24a、25a)の各部分は、長手方向に対して横方向に、木質複合材幅全体に亘って切り取られ、分離されて、その上に、前記切断面において、前記木質複合材幅全体に亘るフィンガージョイント(11a)が再度配置され、残りの損傷を受けていない部分は、予め定められた木質複合材長さに再度到達するまで、接着接合により、その端部側面において互いに接合され、前記剛性試験は、完成した木質複合材製品(10、13、24、24a)において繰り返されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記生材丸太(1)の長手軸と略平行な平行切断平面(18e、18f)に沿って、生材丸太(1)の丸太部品(2、20、21)への分割のための切断が実行され、前記丸太部品(2、20、21)の前記切断面(18a、18b、35、36)は、いずれの場合にも、互いに平行であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 円錐形にテーパとなっている丸太の外部表面(22)において互いに正反対である2つの接平面(T1、T2)のうちの1つと略平行である切断平面(18x、18y)に沿って、生材丸太(1)の丸太部品(20、21)への分割のための切断が実行され、前記丸太(1)は、第1の接平面(T1)と平行な第1の切断平面(18x)における、外側から開始する第1の切断によって、中間厚板に至るまで、互いに平行な切断面(35、36)を有する丸太部品(20、21)に分割され、かつ、前記丸太(1)は、第1の接平面(T1)と平行な第2の接平面(T2)と平行な第2の切断平面(18y)における、同様に外側から開始する第2の切断によって、中間厚板に至るまで、互いに平行な切断面(35、36)を有する丸太部品(20、21)に分割され、これにより、テーパのくさび状の中間厚板(41)が得られることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記テーパのくさび状の中間厚板(41)は、少なくとも1つの中央樹心部分(9a)をほぼ角錐台の形で切り取り分離することによって、長手方向において、いずれの場合にも前記切断面(18a、18b)と平行な切断平面(18x、18y)に沿って、2つの略くさび状の中間厚板部品(9)に分割され、その上に、前記2つの対応する中間厚板部品(9)が、互いに対応し、かつ、相互に180°回転及び/又は傾転させた位置でそれぞれ配置され、前記切断面(18a、18b)において平らに、互いに接着接合され、木質複合材製品(10)に形成されることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記内側丸太部品(2、20、21)についての形状加工(23)は、いずれの場合にも、その位置における前記分割切断面(18a、18b、35、36)に対する開口角度(42)によって画定される前記対称面(E1)と略対称な2つの斜めの平らな領域の形で実施され、前記形状加工(23)の前記開口角度(42)は、前記丸太の外部表面(22)の周囲に可能な限り近くに選択され、前記形状加工(23)は、長手方向の接合における前記切断線(18e)に対して直交する表面部分か、又は前記側端部(23)における前記切断線(18e)に対して直角に形成された2つの表面部分のいずれかによって形成され、前記形状加工(23)は、機械加工器具によって、好適には引き正面フライス(pulling face cutters)又は三枚刃の回転丸鋸によって作製されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 例えば前記生材丸太(2)における腐朽木材、空洞のある樹幹、又は樹心部の亀裂のように、樹心部に欠陥がある場合、少なくとも1つの内側丸太部品(2、20、21)が、互いに対応する2つの丸太部品に分割され、形態切断装置により、分割された丸太部品(2、20、21)の各々の内部表面において樹心側形状加工(23a)が作製され、この樹心側形状加工(23a)は、可能な限り前記樹心部欠陥に近接して実施され、これにより、対応する丸太部品は、その外側形状加工(23)により、又はその樹心側形状加工(23a)により、ぞれぞれの位置において、その長さ全体に亘って、その幅の範囲内で、可能な限り適切に互いに補完されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 互いに平行に配置された、及び/又は互いに接着接合された、及び/又は互いに部分的に接着接合された、及び/又は接着接合されていない個別の部品としての、生材丸太(1)の複数の異なる内側丸太部品(3、10、20、21)の各々が、剛性試験、好適にはパネル型の接着接合された木質複合材製品のための剛性試験を課され、1又は複数の水圧試験水頭、及び全ての平行な丸太部品の両端部側面において配置される、少なくとも2つの平行なグリップを備える引張試験装置は、単一層に配置されてもよく、前記グリップには、木材を保護するクランプ形状を有するクランプ顎が設けられることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)の複数の層が、好適には同じ木質複合材長さ及び同じ木質複合材幅を有し、多層の木材を形成するために、互いに重なった複数の層に接着接合されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも2つの木質複合材製品(10、13、24、24a、25a)が、平行又は水平にオフセットされ、好適には互いに接着接合された、具体的には半円部品を形成する湾曲多層パネルを形成するために、湾曲し、互いに接合されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の丸太部品(2、3、6、20、21)が、樹心に面した切断面(18c、36)及び前記樹心から逸れた切断面(18c、36)で、又は形状加工領域(23)で、又は分割切断面(27a)で、それぞれ接着接合されて単一層の複合パネルとされ、残りの接着接合されていない側面(18a、18b、18e)が、単一層の複合パネルの外側主要表面を形成することを特徴とする、木質複合材製品。
- 同じ材料奥行き(38)を有する木質複合材幅を形成するように接合された、一定の長さの中間厚板(20)、中間板、又は側面板(21)を備える丸太部品を特徴とし、前記接着された丸太部品(20、21)が、その接合面において正方形又は長方形の切断面部分を有し、前記木質複合材製品の主要表面又は端部表面において、斜めの端面接合、及び/又は、対称台形の形態もしくは長方形の、必要があれば同様に湾曲した、台形の形態を有する端面接合された部品が可視である、請求項12に記載の木質複合材製品。
- 繊維方向に対して横方向に木質複合材幅全体に亘る、少なくとも1つのフィンガージョイント(11a)を有することを特徴とする、請求項12又は13のいずれか1項に記載の木質複合材製品。
- 内側パネル層が、複数の単一層複合パネルで作製された丸太部品で作製された多層パネルで作製され、目に見える外側パネル層よりも低品質の外観を有し、前記多層パネル内の空洞が、低品質の木材及び/又は木材以外の材料で選択的に充填されることを特徴とする、請求項12〜14のいずれか1項に記載の木質複合材製品。
- 複合パネルの目に見える側に所望の亀裂面取り部(32)が配置され、前記目に見える側に対向する反対側に、張力変化に対応するための応力偏向凹部としてのガイド用面取り部(33)が配置されることを特徴とする、請求項12〜15のいずれか1項に記載の木質複合材製品。
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