KR102196359B1 - 보드를 제 1 패널과 제 2 패널로 분할하기 위한 방법, 제 1 및 제 2 패널의 잠금을 위한 기계적 잠금 시스템의 형성 방법, 및 빌딩 패널 - Google Patents

보드를 제 1 패널과 제 2 패널로 분할하기 위한 방법, 제 1 및 제 2 패널의 잠금을 위한 기계적 잠금 시스템의 형성 방법, 및 빌딩 패널 Download PDF

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Abstract

빌딩 패널들, 특별히 바닥 패널들이 도시되며, 이 패널들에는 앵글링에 의해 인접한 에지들을 잠그도록 구성되며 텅 및 그의 에지에 스트립을 갖는 잠금 시스템이 제공되며, 보드를 분할하고 이러한 빌딩 패널들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

보드를 제 1 패널과 제 2 패널로 분할하기 위한 방법, 제 1 및 제 2 패널의 잠금을 위한 기계적 잠금 시스템의 형성 방법, 및 빌딩 패널 {A METHOD FOR DIVIDING A BOARD INTO A FIRST PANEL AND A SECOND PANEL, A METHOD OF FORMING A MECHANICAL LOCKING SYSTEM FOR LOCKING OF A FIRST AND A SECOND PANEL, AND BUILDING PANELS}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 빌딩 패널들, 특히 바닥 보드들을 위한 기계적 잠금 시스템들의 분야에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 이러한 잠금 시스템들이 제공되는 바닥 보드들 및 이러한 잠금 시스템들을 구비한 바닥 보드들의 제작 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명의 실시예들은 무엇보다도 코어 및 코어의 상부 측에 장식 표면층을 갖는 타입의 바닥들에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들은 특히 부상식 바닥(floating floor)들에 사용하기에 적절하며, 이는 코어와 하나의 피스로 만들어지는 잠금 시스템과 기계적으로 결합되고 베니어(veneer), 장식 라미네이트(laminate) 또는 장식 플라스틱 재료의 하나 또는 그 초과의 상부 층, 목재 섬유 기반 재료 또는 플라스틱 재료의 중간 코어 그리고 바람직하게는 코어의 후방 측의 하부 잔여 층으로 만들어지는 바닥 보드들로 형성되며, 대형 보드들을 몇 개의 패널들로 잘라냄으로써(sawing) 제작된다. 이후의 공지된 기술의 설명, 공지된 시스템들의 문제들 및 본 발명의 실시예들의 목적들 및 특징들은 따라서 비제한적인 예로서, 무엇보다도 이러한 적용 분야 그리고 특히 장측들 및 단측들 모두에서 기계적으로 결합되는 것이 의도되는 직사각형 바닥 보드들로서 형성되는 라미네이트 바닥을 목적으로 할 것이다. 하지만, 본 발명은, 바람직하게는 앵글링 동작(angling motion)에 의해, 잠금을 가능하게 하는 기계적 잠금 시스템에 의해 2개의 인접한 에지들을 함께 수평으로 그리고 수직으로 잠금하는 것이 의도되는 임의의 바닥 보드들 또는 빌딩 패널들에서 사용될 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 본 발명의 실시예들은 따라서, 별개의 바닥 패널들, 프린트된 및 바람직하게는 또한 바니시 처리된(varnished) 표면 등으로서 만들어지는 예컨대 단일 목재 바닥들, 목재 라멜라(lamella)들의 코어를 갖는 파킷(parquet) 바닥들 또는 목재 섬유 기반 재료 등에 또한 적용 가능할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 또한 예컨대 가구 구성요소들과 벽 패널들의 빌딩 패널들을 결합하는데 사용될 수 있다.
라미네이트 바닥은 보통 6 내지 11㎜의 섬유 보드의 코어, 0.1 내지 0.8㎜ 두께의 라미네이트의 상부 장식 표면층 및 0.1 내지 0.6㎜ 두께의 라미네이트, 플라스틱, 종이 등의 재료의 하부 잔여 층을 포함한다. 표면층은 바닥 보드들에 외양 및 내구성을 제공한다. 코어는 안정성을 제공하고, 잔여 층은 프레싱 후에 그리고 연중 상대 습도(RH)가 변화할 때 보드를 평면으로 유지한다. 바닥 보드들은 기존의 아래 바닥(subfloor)에서 부상되게, 즉 접착(gluing) 없이 놓인다. 이러한 타입의 전통적인 경질의 바닥 보드들은 보통은 접착된 제혀 쪽매(tongue-and-groove joint)들에 의해 결합되었다. 하지만 모든 라미네이트 바닥 보드들의 대부분은 현재 소위 기계적 잠금 시스템들에 의해 기계적으로 결합된다. 이러한 시스템들은 잠금 수단을 포함하며, 이 잠금 수단은 보드들을 수평 및 수직으로 잠금한다. 기계적 잠금 시스템들은 보통 코어의 기계가공에 의해 형성된다. 대안적으로는, 잠금 시스템들의 부분들은 예컨대 알루미늄 또는 플라스틱인 별개의 재료들로 형성될 수 있고, 이들은 바닥 보드와 공장 통합된다(factory integrated).
기계적 잠금 시스템들을 갖는 부상식 바닥들의 주된 이점들은 이들이 앵글링 및 스냅핑(snapping)의 다양한 조합들에 의해 쉽고 신속하게 놓일 수 있다는 것이다. 이들은 또한 쉽게 다시 제거될 수 있으며 상이한 위치에서 다시 한 번 사용될 수 있다.
가장 일반적인 코어 재료는 보통 HDF - 고밀도 섬유보드(High Density Fibreboard) - 라고 불리는 높은 밀도 그리고 양호한 안정성을 갖는 섬유 보드이다. 때때로 또한 MDF - 중간 밀도 섬유 보드 - 가 코어로서 사용된다.
라미네이트 보드는 표면층에 의해 만들어지는 멜라민 함침된 장식 종이, 플라스틱, 목재, 베니어, 코르크 등의 표면을 포함하고 바람직하게는 HDF 외에 코어 재료에 도포되는 잔여 층은 합판(plywood), 칩보드(chipboard), 플라스틱 및 다양한 합성 재료들로 만들어질 수 있다. 최근, 섬유들, 바인더들, 내마모성 입자들 및 색상 안료를 포함하는 분말이 코어 재료에 산포되고 열 및 압력에 의해 고형지(solid paper) 자유 표면으로 경화되는 신규한 보드가 개발되었다.
대체로, 상기 방법들은, 몇몇의 패널들로 잘라냄으로써 분할되고, 그 후 이들의 에지들에 기계적 잠금 시스템을 제공하기 위해 기계가공되는 라미네이트 보드를 초래한다. 분할할 필요가 없는 패널 크기의 라미네이트 보드가 상기 방법에 의해 제조될 수 있다. 개별 바닥 패널들의 제작은 보통 패널들이 목재 또는 베니어 표면층을 가질 때 일어난다.
기계적 잠금 시스템들을 갖는 바닥 보드가 또한 단일 목재와 같은 단단한 재료들로부터 제조될 수 있다.
모든 경우들에서, 상기 언급된 바닥 패널들은 이들의 에지들을 따라 바닥 보드들로 개별적으로 기계가공된다. 에지들의 기계가공은 진보된 밀링 기계들에서 실행되고 여기서 바닥 패널은 하나 또는 그 초과의 체인들과 벤트들 사이에 정확하게 위치되어, 바닥 패널은 높은 속도로 그리고 높은 정확성으로 복수의 밀링 모터들을 지나쳐 이동될 수 있고, 이 밀링 모터들에는 바닥 패널의 에지를 기계가공하는 회전 다이아몬드 절삭 공구들 또는 금속 절삭 공구들이 제공된다. 상이한 각도들에서 작동하는 몇몇의 밀링 모터들을 사용함으로써, 진보된 조인트 기하학적 형상들이 200m/min 를 초과하는 속도들에서 그리고 약 ±0.05㎜의 정확성으로 형성될 수 있다. 수직 방향의 정확도는 일반적으로 수평 방향에서보다 더 양호한데, 이는 밀링 동안 패널들이 체인/벨트에 대하여 수평으로 이동할 때 발생하는 소위 스위밍(swimming)을 회피하는 것이 어렵기 때문이다.
이후의 내용에서, 바닥 보드와 같은, 설치된 패널의 눈에 보이는 표면은 "전방 측" 이라 지칭되는 반면에, 아래 바닥을 대면하는 바닥 보드의 대향 측은 "후방 측"이라 지칭된다.
"수평 평면"은 평면을 의미하며, 이는 전방 측에 평행하게 연장한다. 2개의 결합된 패널들의 2개의 이웃하는 조인트 에지들의 바로 병치된 상부 부분들은 수평 평면에 수직인 "수직 평면"을 함께 형성한다.
전방 측과 후방 측 사이의 바닥 보드의 에지에 있는 바닥 보드의 외부 부분들은 "조인트 에지"라 지칭된다. 대체로, 조인트 에지는 수직, 수평, 각이 진, 둥근, 경사진, 등일 수 있는 몇몇의 "조인트 표면들"을 갖는다.
"잠금 시스템"은 상호 작용 연결 수단을 의미하며, 이는 패널들을 수직으로 및/또는 수평으로 연결한다. "기계적 잠금 시스템"은 결합이 접착제 없이 일어날 수 있는 것을 의미한다.
"앵글링"은 회전 동작에 의해 발생하는 연결을 의미하며, 회전 동작 동안에 각도 변화가 연결되거나 연결 해제되는 2개의 부분들 사이에 발생한다. 앵글링이 2개의 바닥 보드들의 연결과 관련될 때, 적어도 동작의 일부 동안 적어도 부분적으로 서로 접촉하는 조인트 에지들의 상부 부분들에 의해 각도 동작이 일반적으로 일어난다.
"위 또는 상방"은 전방 측을 향하는 것을 의미하고 "아래 또는 하방"은 후방 측을 향하는 것을 의미한다. "내향"은 패널의 중심을 향하는 것을 의미하고 "외향"은 대향 방향을 의미한다.
"조각(carving)"은 이송 방향을 따라 위치되는 몇몇의 비회전 및 고정식 칩 제거 표면들을 포함하는 하나 또는 몇몇의 조각 공구 형상들에 의해 패널의 최종 형상으로 에지의 일부를 조각함으로써 패널의 에지에 그루브 또는 돌출부를 형성하는 방법을 의미한다.
본 발명의 실시예들의 이해를 용이하게 하기 위한 견지에서, 공지된 기계적 잠금 시스템이 이제 도 1a 내지 도 1e를 참조하여 설명될 것이다. 적용 가능한 부분들에서, 공지된 기술의 이후의 설명은 또한 이하에 설명되는 본 발명의 실시예들에 적용된다.
도 1a에 도시된 것과 같이 바닥 보드들은 에지들을 수직 방향으로 잠금하는 텅(10) 및 그루브(9)를 갖는다. 제 1 에지(1)를 따라 연장하는 스트립(6)은 에지로부터 돌출하며 인접한 제 2 에지(1')의 잠금 그루브(14)와 상호 작용하고 에지들을 수평으로 잠금하는 잠금 요소(8)를 갖는다.
기계적 잠금 시스템들이 상부 조인트 에지들을 넘어서 돌출하는 텅(10) 및 스트립(6)과 같은 부분들을 갖기 때문에, 대형 보드(1b)가 톱날(20)에 의해 몇몇의 바닥 패널들로 절삭되고 잠금 시스템이 형성될 때 비싼 폐기물(W)이 생성되는 것이 이러한 도면 및 도 1b로부터 명백하다.
예컨대, 도 1c에 도시된 것과 같이, 개별 바닥 패널들, 예컨대 단일 목재의 바닥들이 제조될 때라도, 상당한 폐기물(W)이 스트립(6) 및 텅(10)을 형성함으로써 야기된다.
이러한 시스템들 및 제작 방법들은 무엇보다도 비용 및 기능과 관련된 수많은 단점들을 겪고있다.
폐기물은 일반적으로 앵글링에 의해 설치되는 주로 긴 에지 잠금 시스템과 관련된다. 전체 폐기물은 약 200㎜의 폭을 갖는 바닥 보드들의 약 10㎜ 또는 그 초과 또는 약 5%일 수 있다. 예컨대 100㎜의 폭을 갖는 좁은 바닥 보드들에서의 폐기물은 약 10%일 수 있다.
이러한 문제들에 대응하기 위해, 상이한 방법들이 사용된다. 가장 중요한 방법은 돌출 부분들의 크기를 제한하는 것이다. 이는 보통 낮은 잠금 강도 및 바닥 보드들의 놓음 및 분리에서 어려움을 초래한다.
다른 방법은 스트립 또는 텅을 형성하기 위해 별개의 재료들, 예컨대 알루미늄 또는 플라스틱을 사용하는 것이다. 이러한 재료들은 각각 함침된 종이 및 HDF와 같은 매우 비용 효율적인 재료들로 만들어진 표면층 및 코어를 갖는 저비용 바닥들에서 일반적으로 비용 효율적이지 않다.
도 1d에 도시된 것과 같이(WO 2005/068747 Valinge Innovation AB) 잠금 시스템에 겹침 에지(A, B)들 및 하부 텅(C)이 형성될 수 있는 것이 공지된다. 이러한 잠금 시스템은 폐기물을 감소시키지 않을 것이다. 겹침 에지 또는 소형 텅(A)은 주로 에지들 사이의 수평 변위를 용이하게 하는데 사용된다. 도 1e는 상기 스트립(6) 위에 부착되는 별개의 가요성 텅(10)을 갖고 수직 폴딩(folding) 또는 수직 스냅핑에 의해 주로 짧은 에지들을 잠그려고 하는 공지된 잠금 시스템(WO 2006/043893 Valinge Innovation AB)을 도시한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 코어와 하나의 피스로 만들어지고, 앵글링 동안 인접한 에지들을 자동으로 정확한 위치로 가이드하고, 높은 잠금 강도를 갖고 대형 보드의 절삭, 에지들 및 기계적 잠금 시스템의 최종 형성과 관련하여 최소의 재료 폐기물을 갖고 제조하는 것이 가능한 잠금 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들의 다른 목적은 기계적 잠금 시스템을 제공하기 위해 제 2 제조 단계에서 기계가공되는 바닥 보드들로 보드를 분할하기 위한 합리적이고 비용 효율적인 제작 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들은 본 발명의 실시예들에 따른 잠금 시스템들, 바닥 패널들 및 제조 방법들에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 달성될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태는 보드를 제 1 패널 및 제 2 패널로 분할하는 방법이며, 이 방법은 보드를 변위시키고 스크래핑(scraping) 또는 조각 공구와 같은 고정된 공구에 의해 보드를 분할하는 단계를 포함한다.
이 방법은 바람직하게는 보드의 후방측을 통하여 제 1 수직 개방 그루브를 그리고 보드의 전방측을 통하여 오프셋된 제 2 수직 개방 그루브를 형성하는 단계를 포함한다.
고정된 공구 또는 톱날이 제 1 수직 개방 그루브를 형성할 수 있다.
제 2 수직 개방 그루브는 고정된 공구 도는 톱날에 의해 형성될 수 있다. 제 2 수직 개방 그루브는 전방 측의 에지에서 더 적은 칩핑을 갖는 매끄러운 에지를 갖기 위해 바람직하게는 잘라냄으로써 만들어질 수 있는데, 이는 패널이 설치될 때 에지가 가시적일 수 있기 때문이다.
이 방법은 고정된 공구에 의해 보드의 전방 측 및/또는 후방 측 아래에 수평으로 연장하는 제 1 수평 연장 그루브를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
제 1 수평 연장 그루브는 제 2 그루브로부터 제 1 그루브를 향하여 연장할 수 있다.
제 1 수평 연장 그루브는 제 1 그루브로부터 제 2 그루브를 향하여 연장할 수 있다.
제 1 수평 연장 그루브는 제 1 수직 개방 그루브와 제 2 수직 개방 그루브를 연결할 수 있다.
이 방법은 고정된 공구에 의해 보드의 전방 측 및/또는 후방 측 아래에 수평으로 연장하는 제 2 수평 연장 그루브를 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 제 2 수평 연장 그루브는 제 2 수직 개방 그루브로부터 제 1 수직 개방 그루브를 향하여 연장하고 제 1 수평 연장 그루브는 제 1 수직 개방 그루브로부터 제 2 수직 개방 그루브를 향하여 연장한다.
제 1 수평 연장 그루브들은 제 2 수평 연장 그루브들과 연결될 수 있다.
제 2 수직 개방 그루브의 형성은 회전 톱날에 의해 잘라냄으로써 만들어질 수 있다.
제 1 그루브의 형성은 바람직하게는 제 2 그루브의 절삭 전에 이루어지고 제 1 그루브는 고정된 공구에 의해 이루어진다. 고정된 공구를 지나 보드를 변위시키는 단계는 바람직하게는 잘라내는 단계 전에 이루어지는데, 이는 그루브를 형성할 때 고정된 공구에 의해 생성되는 힘들을 흡수하는 것을 더 쉽게 하기 때문이다.
이 방법은 바람직하게는 캠 또는 리지와 같은, 푸싱 기기가 제공되는, 컨베이어 벨트/체인과 같은 캐리어에 보드를 배열하는 방법 단계를 포함한다. 캠 또는 리지와 같은 푸싱 기기는 빌딩 요소가 고정된 공구를 향하여 푸시될 수 있는 힘을 증가시킨다.
보드의 전방 측은 캐리어에 대해 배열되고 하방을 대면할 수 있다. 전방 측은 바람직하게는 하방을 대면하여 배열되고 컨베이어 벨트/체인과 같은 캐리어에 의해 지지된다. 상기 단계들이 제조 공차들을 증가시키는 잠금 시스템의 부분을 형성한다면 중대한 잠금 표면들은 높은 공차들로 제조될 수 있다.
고정된 공구는 상이한 수직 및/또는 수평 위치들에 형성을 위해 배열되는 몇몇의 조각 치형부들을 포함할 수 있다.
이 방법은 압축된 공기에 의해, 바람직하게는 압축된 공기 노즐에 의해 고정된 공구에 의해 생성되며, 바람직하게는 흡입 기기에 의해 수집되는 칩들을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
보드는 목재 기반 보드, HDF 또는 MDF 코어, 장식 층 및 잔여 층을 포함하는 바닥 요소와 같은 라미네이트형 보드, 합판 보드, 또는 플라스틱 코어 및 바람직하게는 장식 층을 포함하는 보드일 수 있다.
라미네이트형 보드는 장식 표면층 및 잔여 층이 제공되는 코어를 포함할 수 있다.
이 방법은 형성에 의해 생성되는 칩들을, 바람직하게는 몇몇의 압축된 공기 노즐들에 의해 제거하고, 바람직하게는 코어 및 잔여 층 및/또는 장식 층으로부터의 칩들을 별개의 컨테이너들로 분류하고 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 제 1 및 제 2 패널의 잠금을 위한 기계적 잠금 시스템의 형성 방법이고, 이 방법은 :
- 본원에 설명된 방법들에 따라 보드를 제 1 및 제 2 패널로 분할하고 이에 의해 제 1 패널의 제 1 에지에 하부 돌출 부분을 그리고 제 2 패널의 제 2 에지에 하부 그루브를 형성하는 단계;
- 상기 하부 돌출 부분에 잠금 요소를 형성하는 단계; 및
- 상기 하부 그루브에 잠금 그루브를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 3 양태는 빌딩 패널들이며, 이 빌딩 패널은 각각 상부 표면 및 코어를 포함하고, 제 2 빌딩 패널의 인접한 제 2 에지에 대한 제 1 빌딩 패널의 제 1 에지의 수직 및 수평 잠금을 위해 잠금 시스템이 제공된다. 제 1 및 제 2 에지의 상부 부분들은 제 1 및 제 2 빌딩 패널의 상부 표면에 평행한 수평 평면에 수직인 수직 평면을 잠금된 위치에서 함께 형성한다. 잠금 시스템은 제 1 및 제 2 빌딩 패널을 서로에 대하여 앵글링함으로써 제 1 및 제 2 에지의 조립을 가능하게 하도록 구성된다. 잠금 시스템은 수직 잠금을 위해 협동하도록 구성되는 상기 코어와 하나의 피스로 만들어지는 텅 및 텅 그루브, 그리고 코어와 하나의 피스로 만들어지는 제 1 에지에 있는 스트립을 포함하고, 이 스트립에는 잠금 요소가 제공되며, 제 2 에지에 형성되는 하방 개방 잠금 그루브와 수평 잠금하기 위해 협동하도록 구성된다. 제 1 및 제 2 빌딩 패널은 제 1 및 제 2 에지 사이의 거리에 의해 상대 위치를 얻을 수 있고, 상기 위치에서 제 1 및 제 2 빌딩 패널(1, 1')의 상부 표면은 동일한 수평 평면에 있고 제 2 에지의 에지 부분은 잠금 요소의 상부 부분의 위에 수직으로 위치되고 잠금 요소와 잠금 요소 위에 위치되는 제 2 에지의 모든 부분들 사이에는 약 0.5㎜ 이상의 수직 연장 공간(S)이 있다.
에지 부분은 수직 평면에 위치될 수 있다.
잠금 요소는 수평 잠금을 위해 잠금 그루브에서 잠금 표면과 협동하는 잠금 표면을 포함할 수 있고 에지 부분은 잠금 요소의 잠금 표면의 위에 수직으로 위치된다.
공간은 0.6㎜보다 더 클 수 있다.
공간은 잠금 요소의 상부 부분 위에서보다 잠금 요소의 외부 부분 위에서 더 크거나 또는 동일할 수 있다.
에지 부분은 하방으로 그리고 내향으로 경사진 하부 부분을 포함할 수 있다.
에지 부분은 텅의 하부 부분을 포함할 수 있다.
빌딩 패널은 바닥 보드일 수 있다.
본 발명의 제 4 양태는, 코어 및 표면을 포함하는 보드를 분할하는 방법이며, 이 방법은 :
- 서로 수평으로 오프셋되는 제 1 및 제 2 본질적으로 수직인 그루브들을 코어에 형성하는 단계로서, 제 1 그루브는 전방 측을 향하는 개구를 포함하고 제 2 그루브는 보드의 후방 측을 향하는 개구를 포함하는, 단계;
- 보드를 제 1 에지를 갖는 제 1 바닥 패널과 제 2 에지를 갖는 제 2 바닥 패널로 분할하는 단계로서, 제 1 에지는 제 2 에지에 인접하는, 단계;
- 스트립, 수평 잠금을 위한 잠금 요소 및 잠금 그루브 및 수직 잠금을 위한 텅 및 텅 그루브를 포함하는 잠금 시스템을 제 1 및 제 2 에지에 형성하는 단계를 포함한다.
제 2 그루브는 조각 공구에 의해 형성될 수 있다.
보드는 조각 공구에 의해 분할될 수 있다.
보드는 제 1 및 제 2 그루브들 안으로 삽입되는 조각 공구들에 의해 분할될 수 있다.
패널들을 분할하는 조각 공구는 수평 평면(HP)에 대하여 45도 미만의 각도를 구성하는 본질적으로 수평으로 연장하는 그루브를 절삭할 수 있다.
제 1 또는 제 2 그루브는 약 0.2㎜ 이상의 거리로 수평으로 변위되는 조각 치형부들을 갖는 조각 공구에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 제 5 양태는 빌딩 패널들이며, 이 빌딩 패널은 표면 및 코어를 포함하고, 제 2 빌딩 패널의 인접한 제 2 에지에 대한 제 1 빌딩 패널의 제 1 에지의 수직 및 수평 잠금을 위한 잠금 시스템이 제공된다. 제 1 및 제 2 에지의 상부 부분들은 잠금된 위치에서, 표면에 평행한 수평 평면에 수직인 수직 평면을 함께 형성한다. 잠금 시스템은 제 1 및 제 2 빌딩 패널을 서로에 대하여 앵글링함으로써 제 1 및 제 2 에지의 조립을 가능하게 하도록 구성된다. 잠금 시스템은 수직 잠금을 위해 협동하도록 구성되는 상기 코어와 하나의 피스로 만들어지는 텅 및 텅 그루브를 포함한다. 제 1 에지는 코어와 하나의 피스로 만들어지는 스트립을 포함하며, 이 스트립에는 잠금 요소가 제공되며, 제 2 에지에 형성된 하방 개방 잠금 그루브와의 수평 잠금을 위해 협동하도록 구성된다. 제 1 에지에 제공되는 텅은 제 2 에지에 제공되며 하부 수직 잠금 표면들을 포함하는 텅 그루브의 하부 립과 협동한다. 잠금 요소 및 잠금 그루브는 수평 잠금 표면들에서 협동한다. 텅은 수직 평면을 넘어서 외향으로 돌출하고 텅 그루브는 상부 립을 포함한다. 상부 립에 대한 하부 립의 수평 연장부는 텅의 수평 연장부보다 더 작다.
빌딩 패널들은 수평 및 수직 예비 장력에 의해 에지들을 수평 및 수직 모두로 잠금하는 협동 수평 잠금 표면들을 포함할 수 있다.
빌딩 패널들은 상부 수직 잠금 표면들에서 상부 립과 협동하는 텅을 포함할 수 있다.
텅 및 텅 그루브는 본질적으로 수평 평면과 평행하고 상부 수직 잠금 표면들의 부분이 하부 수직 잠금 표면들보다 잠금 요소에 수평으로 더 가깝게 수평으로 오프셋되는 상부 및 하부 수직 잠금 표면들을 포함할 수 있다.
하부 립은 상부 립 및 수직 평면을 넘어서 돌출할 수 있다.
텅의 수평 연장부는 하부 립의 수평 연장부보다 적어도 약 2배만큼 더 클 수 있다.
텅 및 텅 그루브는, 앵글링에 의한 조립 동안, 제 2 에지의 에지 부분이 스트립 및/또는 잠금 요소와 접촉할 때, 서로 접촉하도록 구성되는 가이딩 표면들을 포함할 수 있다.
가이딩 표면들은 t직 평면에 대하여 경사질 수 있으며 텅 및 텅 그루브의 상부 및/또는 하부 부분들에 위치될 수 있다.
수평 잠금 표면들은 본질적으로는 텅의 외부 부분 아래에 수직으로 위치되는 스트립의 상부 부분을 교차하는 수평 스트립 평면 밑에 위치된다.
수평 잠금 표면들은 수평 스트립 평면의 밑 그리고 위 모두에 위치될 수 있다.
수평 잠금 표면들은 수평 스트립 평면 위에 위치될 수 있다.
잠금 시스템은 본질적으로는 텅 아래에 위치되는 제 2 패널의 에지 부분과 스트립의 상부 부분 사이에 공간을 포함할 수 있다.
상부 수직 잠금 표면들은 수평 잠금 표면들에 대해 수평으로 오프셋될 수 있다.
수직 및 수평 잠금 표면들은 텅의 수평 연장부보다 더 큰 수평 거리로 수평으로 오프셋될 수 있다.
코어는 HDF, 파티클보드(particleboard) 플라스틱 또는 합판을 포함할 수 있다.
수평 잠금 표면들은 수평 평면에 대해 약 40 내지 60도의 잠금 각도를 가질 수 있다.
본 발명의 제 6 양태는 코어 및 표면을 포함하는 보드를 분할하는 방법이며, 이 방법은 :
- 수평으로 오프셋되는 제 1 및 제 2 본질적으로 수직인 그루브들을 코어에 형성하는 단계로서, 제 1 그루브는 전방 측을 향하는 개구를 포함하고 제 2 그루브는 보드의 후방 측을 향하는 개구를 포함하는, 단계;
- 보드를 제 1 에지를 갖는 제 1 바닥 패널과 제 2 에지를 갖는 제 2 바닥 패널로 분할하는 단계로서, 제 1 에지는 제 2 에지에 인접하는, 단계; 및
- 제 1 및 제 2 바닥 패널의 수직 및 수평 잠금을 위한 잠금 스트립 및 텅을 형성하는 단계로서, 잠금 스트립 및 텅은 제 1 패널의 제 1 에지의 상부 부분을 넘어서 수평으로 돌출하는 단계를 포함한다.
보드는 칼들에 의해 분할될 수 있다.
보드는 코어의 스크래핑에 의해 분할될 수 있다.
보드는 적어도 부분적으로 베니어들 중 하나를 따라 분할되는 합판 코어를 포함할 수 있다.
보드는 본질적으로는 하나의 그루브로부터 다른 그루브를 향하여 배향되는 섬유 배향을 포함하는 베니어들 중 하나를 따라 본질적으로 분할되는 합판 코어를 포함할 수 있다.
제 1 또는 제 2 그루브는 회전 공구에 의해 그리고 다른 그루브는 조각 또는 스크래핑에 의해 형성될 수 있다.
제 2 그루브는 조각 또는 스크랩핑에 의해 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 그루브들은 조각 또는 스크래핑에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 제 7 양태는 제 3 또는 제 5 양태에 따른 그리고 제 1, 제 2 제 4 또는 제 6 양태에 따라 제조되는 바닥 패널과 같은 빌딩 패널이다.
돌출 스트립과 동일한 에지들 상에 텅을 포함하고 2개의 오프셋된 절삭 그루브들에 의해 보드의 분리를 가능하게 하는 잠금 시스템이 상당한 재료 절약을 제공한다. 상기 설명된 조인트 기하학적 형상은 잠금 동안 에지들의 정밀한 가이딩을 제공하며 에지들이 잠금된 위치로 앵글링될 때 강한 잠금을 제공한다.
본 발명은 예로써 본 발명의 실시예들을 도시하는 첨부된 개략도들을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 공지된 기술을 예시한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 잠금 시스템을 예시한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 잠금 시스템의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 실시예에 따른 몇몇의 바닥 패널들로의 보드의 분리를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 띠톱에 의한 분리를 도시한다.
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 조각 또는 스크래핑 공구, 공구들과 같은 고정된 공구에 의해 보드를 2개의 패널들로 분할하는 방법을 도시한다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예들에 따른 조각 공구들에 의해 패널들을 분할하는 방법 및 잠금 시스템을 도시한다.
도 9a 내지 도 9f는 종래의 잠금 시스템들이 본 발명의 실시예들에 따라 어떻게 조정되고 분할될 수 있는지를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 조각 공구를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실시예들에 따른 수평 및 수직 그루브들의 조각을 도시한다.
본 발명에 따른 기계적 잠금 시스템이 제공되는 바닥 보드(1, 1')들의 제 1 실시예가 도 2a 내지 도 2d에 도시된다.
이 실시예에서 코어(3)에 부착되는 또는 코어의 표면(2)을 포함하는 바닥 보드인 빌딩 패널이 도시된다. 바닥 보드에는 인접한 패널 에지들의 제 1 에지(1) 및 제 2 에지(1')의 수직 및 수평 잠금을 위한 잠금 시스템이 제공된다. 2개의 결합된 바닥 보드들의 2개의 에지(1, 1')들의 상부 부분들은 수직 평면(VP)을 함께 형성한다. 수직 평면은 패널 표면에 평행한 수평 평면(HP)에 수직이다. 잠금 시스템은 2개의 인접한 에지들을 서로에 대해 앵글링함으로써 에지(1, 1')들을 잠그도록 구성된다. 잠금 시스템은 수직 잠금을 위해 인접한 에지(1')의 텅 그루브(9)와 협동하는 상기 코어(3)와 하나의 피스로 만들어지는 텅(10)을 포함한다. 텅 그루브(9)는 하부 립(9a)과 하부 립 위의 상부 립(9b)을 포함한다. 제 1 에지(1)는 코어(3)와 하나의 피스로 만들어지고 제 2 인접한 에지(1')에 형성되는 하방 개방 잠금 그루브(14)와 수평 잠금하기 위해 협동하는 잠금 요소(8)가 제공되는 스트립(6)을 포함한다. 텅(10)은 스트립(6) 위의 제 1 에지(1)에 위치되고 수직 평면(VP)을 넘어서 외향으로 돌출한다. 도 2b는 텅(10) 및 텅 그루브(9)가 협동하는 상부 및 하부 수직 잠금 표면(12 및 13)들을 포함한다. 잠금 요소(8) 및 잠금 그루브(14)는 수평으로 잠금하는 협동하는 수평 잠금 표면(15)들을 포함하고 인접한 에지(1, 1')들의 수평 분리를 방지한다.
앵글링 잠금 시스템의 기하학적 형상은 잠금을 달성하기 위해 요구되는 회전 운동에 의해 많은 점들에서 제한된다. 잠금 표면들은, 앵글링 동작의 최종 스테이지 동안 조인트 에지들의 상부 부분의 수직 평면에 중심점을 갖는 원(C1, C2)들을 따라 회전된다. 접선이 서로 겹쳐지고 잠금 또는 연결 해제를 방지하는 임의의 잠금 표면들 없이 에지들이 잠금되고 분리될 수 있을 때의 각도인 "자유 각도"(A)를 형성한다. 자유 각도(A)는 잠금 요소(8)가 표면에 더 가깝고/가깝거나 수직 평면(VP)에 대하여 수평으로 더 멀 때 증가한다. 이는 낮은 잠금 각도가 컴팩트하고 비용 효율적인 잠금 시스템을 디자인하는 것을 가능하게 하는 것을 의미한다. 하지만 이는 잠금 강도 및 잠금된 위치로의 최종 가이딩에 부정적인 효과를 갖는다. 잠금 표면들이 작고 재료가 부분적으로 압축 가능한 경우 자유 각도보다 더 높은 잠금 각도(LA)들에 의한 과도한 앵글링이 사용될 수 있다. 일반적으로 수평 잠금 표면(15)들은 충분한 강도 및 가이딩을 제공하기 위해 약 30도 초과의 잠금 각도를 구성해야 한다. 더 높은 잠금 각도들이 더욱더 바람직하며 높은 품질의 잠금 시스템은 일반적으로 45 내지 60도의 잠금 각도를 필요로 한다. 최대 90도일 수 있는 더 높은 잠금 각도들을 갖는 잠금 시스템들은 매우 강한 잠금을 제공한다. 모든 이러한 잠금 각도들은 상기 설명된 발명에 따른 잠금 시스템에 의해 얻어질 수 있다.
텅(10) 및 텅 그루브(9)는 또한 최종 잠금 단계 동안 회전에 대하여 형성되고 적응되어야 한다. 둥근 잠금 표면들은 앵글링에 의한 잠금을 위해 최적이지만 실제로 제조 공차로 인해 사용하기 적절하지 않다. 이상적인 기하학적 형상은 따라서 본질적으로는 회전 공구들이 상부 에지들의 수직 위치에 임의의 효과를 갖지 않으면서 수평으로 변위될 수 있는 것을 가능하게 하는 표면과 평행한 평면 잠금 표면들이다. 잠금 시스템은 따라서 이러한 실시예에서 바람직하게는 상부 립(9b)을 넘어서 연장하고 수평 평면(HP)과 본질적으로는 평행한 평면 수직 잠금 표면(12, 13)들의 형성을 가능하게 하는 텅(10) 아래에 위치된 하부 립(9a)을 갖는다. 텅(10) 및 텅 그루브(9)는 바람직하게는 본질적으로는 수평 평면(HP)과 평행하고 상부 수직 잠금 표면(12)들의 일부가 하부 수직 잠금 표면(13)들보다 잠금 요소(8)에 더 가깝도록 수평으로 오프셋되는 상부 및 하부 수직 잠금 표면(12 및 13)들을 포함한다.
텅(10)의 수평 연장부(TE)는 상부 립(9b)을 넘어서 연장하는 하부 립(9a)의 수평 연장부(LE)보다 더 크다. 잠금 시스템에는 상부 립(9b)을 넘어서 연장하지 않는 하부 립(9a)이 또는 심지어 하부 립(9a)을 넘어서 수평으로 돌출하는 상부 립(9b)이 또한 형성될 수 있다. 가능한 한 작은 하부 립(9a)의 최종적인 연장부(LE)를 갖는 것은 재료 폐기물을 제한한다. 하부 립(9a)의 연장부가 텅(10)의 연장부(TE)의 약 0.5배를 초과하여 초과하지 않는 것이 바람직하다. 작은 연장 하부 립(9a)은 부가적인 폐기물을 생성하지 않을 것이며 이는 톱날이 톱에 의해 야기되는 칩핑을 제거하는 에지들의 최종 기계가공을 허용하기 위해 일반적으로 에지로부터 작은 거리에서 절삭되어야만 하기 때문이다. 최종 에지로의 이러한 절삭 거리는 또한 "바나나 형상" 에지들을 직선 에지로 기계가공하고 형성하는데 사용된다. 약 1㎜의 작은 연장부(LE)는 따라서 재료 폐기물을 증가시키지 않지만 하부 립(9a)의 잠금 표면 및/또는 가이딩 표면들을 형성하는데 사용될 수 있다. 강한 수직 잠금력이 약 1㎜의 수평 연장부를 포함하는 수직 잠금 표면(12, 13)들을 갖는 목재 또는 HDF 코어에서 얻어질 수 있으며 심지어 예컨대 0.5㎜ 미만도 몇몇 적용들에서 충분할 수 있다.
잠금 시스템은 바람직하게는 스트립(6)의 상부 부분과 제 2 에지(1') 사이에 공간(S)을 포함한다. 이는 기계 가공 공구들의 정밀한 위치지정을 위한 필요를 없애는데 사용될 수 있다. 공간(S)은 바람직하게는 텅(10)의 아래에 수직으로 위치된다.
잠금 시스템은 설치 동안 에지들을 정확한 위치로 가이드하는 것을 가능하게 할 수 있다. 바닥 보드들은 종종 다소 곡선이거나 구부러지며 잠금 시스템은 이러한 굽힘을 직선으로 하고 에지들을 정확한 위치로 가이드할 수 있어야 한다.
텅(10) 및 그루브(9)는 도 2c에 도시된 것과 같이 바람직하게는 앵글링 동안 제 2 에지(1')의 에지 부분(EP)이 스트립(6) 및/또는 잠금 요소(8)와 접촉할 때 서로 접촉하는 가이딩 표면(17a, 17b)들을 포함한다.
가이딩 표면(17a, 17a', 17b, 17b')들은 바람직하게는 수직 평면(VP)에 대하여 경사지고 텅(10) 및 텅 그루브(9)의 상부 및/또는 하부 부분들에 위치될 수 있다. 가이딩 표면들은 또한 둥글 수 있다. 2개 이상의 협동하는 가이딩 표면(17a, 17b)은 도 2c에 도시된 것과 같이 바람직하게는 제 2 에지(1')가 수평 평면에 대해 약 10 내지 20도의 각도로 위치될 때 그리고 에지 부분(EP)이 스트립 및/또는 잠금 요소와 접촉할 때 서로 접촉해야 한다.
상부 수직 잠금 표면(12)들은 바람직하게는 하부 수평 잠금 표면(13)에 대하여 수평으로 거리(LD) 만큼 오프셋된다. 이러한 거리(LD)는 0 보다 더 큰 것이 바람직하다. LD는 바람직하게는 텅(10)의 수평 연장부(TE)의 20% 보다 더 크다.
상부 수직 잠금 표면(12)들은 바람직하게는 하부 수평 잠금 표면(15)에 대하여 거리(D)만큼 오프셋된다. 이러한 거리(D)는 텅의 수평 연장부(TE)보다 더 큰 것이 바람직하다.
이러한 바람직한 실시예에서 수평 잠금 표면(15)들은 스트립(6)의 상부 부분(6a)과 교차하는 수평 스트립 평면(HPS) 아래에 위치된다. 이러한 상부 부분은 바람직하게는 본질적으로는 텅(10)의 외부 부분의 아래에 수직으로 위치된다. 이러한 기하학적 형상은 에지들의 형성을 간소화하는데 이는 예컨대 단지 수직 및 수평 회전 공구들이 사용될 수 있기 때문이다. 이는 이하에 더 설명되는 것과 같이 최대 재료 절약들을 가능하게 한다.
도 3a 내지 도 3f는 잠금 요소(8)가 바닥 보드의 상부 부분을 향하여 이동된다면 잠금 시스템이 더 컴팩트한 것을 도시한다.
도 3c는 수평 잠금 표면(15)들이 수평 스트립 평면(HPS) 아래 및 위 모두에 위치될 수 있는 것을 도시한다.
도 3e는 수평 잠금 표면(15)들이 또한 수평 스트립 평면(HPS) 위에 위치될 수 있는 것을 도시한다. 잠금 각도(A)는 이러한 실시예에서 약 60도이다. 자유 각도는 약 50도이며 이는 이러한 잠금 시스템이 약 10도의 초과 앵글링을 포함하는 것을 의미한다. 스트립(6)은 상방으로 다소 각도를 형성하며 잔여 층 및/또는 코어가 제거된 후방 측(6b)을 포함한다. 이는 스트립의 가요성을 증가시키고 잠금 치 잠금 해제 동안 작은 굽힘을 가능하게 한다. 이는 예비 장력을 내향 및 상방으로 생성하는데 사용될 수 있는 스트립의 미리 결정된 가요성을 생성하는데 또한 사용될 수 있다. 이는 수평 잠금 표면들의 각도를 증가시키고 몇몇 제품 공차들을 제거하는데 사용될 수 있다. 바닥 보드들은 또한 못을 박음으로써(nailing down) 아래 바닥에 연결될 수 있고 텅(10)은 못(24)에 대한 강한 베이스를 제공한다. 못 그루브(26)가 후방 측의 쪼개짐을 방지하기 위해 후방 측에 형성될 수 있다.
바닥 보드들은 상부 에지들에 사면(bevel; 4)들 또는 장식 그루브(5)를 가질 수 있다. 장식 그루브(5)는 톱날로부터의 칩핑이 가장 심각한 제 2 에지(1')에 형성되는 것이 바람직하다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도 4a는 잠금 시스템이 돌출 하부 립 없이 그리고 스트립(6)과 인접한 에지의 하부 부분 사이의 공간이 없이 형성될 수 있는 것을 도시한다. 도 4c는 수직 잠금이 제 2 에지(1')의 하부 부분 및 스트립(6)의 상부 부분(16) 상의 그리고 텅(10)의 하부 부분에 위치된 하부 수직 잠금 표면(13)들에 의해 얻어질 수 있는 것을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 수직 잠금을 위해 단지 하부 수직 잠금 표면(13)들과 수평 잠금 표면(15)들을 사용하는 것이 또한 가능한 것을 도시한다. 텅(10) 위에 그리고 스트립(6)의 상부 부분과 제 2 에지(1')의 하부 부분 사이에 공간(S)이 있을 수 있다. 스트립은 잠금 요소(8)에서 경사진 잠금 표면(15)들과 내향으로(P1) 및 상방으로(P2) 예비 장력(P)을 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 예비 장력은 하부 잠금 표면(13)을 함께 프레스하는 프레싱 힘(P3)을 생성할 수 있다. 스트립은 잠금된 위치에서 약간 하방으로 구부러진다. 이는 심지어 더 타이트한 제조 공차들을 위한 필요를 제거하는 것을 가능하게 한다. 단지 하부 잠금 표면(13)들의 위치가 상부 조인트 에지들에서 소위 "과도한 목재(over wood)" 없이 바닥을 제조하기 위해 정확하게 제어되어야만 한다.
약 40 내지 60도의 잠금 각도가 이러한 수평 및 수직 예비 장력을 생성하는데 바람직하다. 수직 예비 장력은 또한 잠금 그루브(14a)의 내부 부분에 대해 프레스하는 잠금 요소(8a)의 상부 부분에 의해 생성될 수 있다.
도 5b는 본질적으로는 동일한 조인트 기하학적 형상이 바닥 두께가 증가되더라도 사용될 수 있는 것을 도시한다. 스트립(6b)의 하부 부분은 스트립 두께가 감소되도록 될 수 있다. 대안적으로는 수평 그루브가 가요성을 증가시키기 위해 잠금 요소 아래의 스트립에 형성될 수 있다.
모든 설명된 실시예들은 대안적인 실시예들로 부분적으로 또는 완전히 조합될 수 있다. 잠금 시스템들은 앵글링 작용에 의해 긴 및/또는 짧은 에지들을 잠금하는데 사용될 수 있다. 잠금 시스템은 수평 스냅핑에 의해 잠금되도록 또한 구성될 수 있어서 이에 의해 스트립(6)은 스냅핑 작용 동안 하부 립 및 텅의 하부 가이딩 표면들이 서로 협동할 때 뒤로 구부러진다. 이는 예컨대 앵글링이 가능하지 않을 때 긴 에지를 짧은 에지에 연결하거나 또는 긴 에지들을 스냅핑하기 위해 사용될 수 있다.
잠금 시스템은 제 1 에지(1)의 앵글링에 의해 또한 연결될 수 있고 이에 의해 스트립(6)은 하부 립 아래로 삽입된다.
도 6a 내지 도 6g는 보드를 분할하는 몇몇의 제조 방법들을 도시한다. 보드는 코어(3), 바람직하게는 장식 층을 포함하는 상부 표면(2) 및 바람직하게는 잔여 층을 포함하는 하부 표면을 포함하는 라미네이트 보드일 수 있고 제 1 및 제 2 인접한 에지(1, 1')들을 갖는 제 1 및 제 2 패널로 분할된다. 수직 및 수평으로 잠금하는 잠금 시스템을 포함하는 2개의 인접한 에지(1, 1')들이 형성된다. 제 1 및 제 2 패널은 예컨대 빌딩 패널들 또는 바닥 패널들일 수 있다.
방법들은 보드를 제 1 및 제 2 패널로 분할하는데 사용될 수 있다. 제 1 패널은 제 2 패널의 제 2 에지(1')에 인접한 제 1 에지(1)를 포함한다. 제 1 에지는 제 1 에지(1)의 상부 부분을 넘어서 수평으로 돌출하는 연장부(10, 6, 8)를 포함한다. 제 1 및 제 2 수직 개방 그루브(19, 18)들은 예컨대 회전 톱날(20)들에 의해 보드에 형성된다. 그루브들은 수평으로 오프셋된다.
제 2 수직 개방 그루브(18)는 보드의 전방 측을 향하는 개구를 포함하고 제 1 수직 개방 그루브(19)는 보드의 후방 측을 향하는 개구를 포함한다. 보드는 다양한 방식들로 몇몇의 패널들로 분할될 수 있다.
도 6b는 에지(1, 1')들의 앵글링 또는 따로 프레싱함으로써 얻어질 수 있는 파괴 또는 쪼개짐을 도시한다. 이러한 방법은 HDF가 코어로서 사용될 때 매우 적절한데 이는 섬유들이 수평으로 배향되고 크랙이 본질적으로는 수평이기 때문이다. 동일한 방법이 베니어들 중 하나를 따라 제어된 크랙을 생성하도록 디자인될 수 있는 상이한 층을 갖는 합판 코어에 사용될 수 있다. 바람직하게는 섬유 배향은 본질적으로는 하나의 그루브로부터 다른 그루브로 배향된다.
분할 방법들은 도 6c에 도시된 것과 같이, 칼(들)(21)과 같은 고정된 공구 또는 고정된 공구들, 및/또는 스크래핑 및/또는 조각 공구(들)(22)에 의해 절삭하는 단계를 또한 포함할 수 있다.
바람직한 실시예는 고정된 공구(22)에 의해 제 1 수직 개방 그루브 및/또는 제 2 그루브에 수평 연장 그루브를 형성하는 단계를 포함한다. 수평 연장 그루브는 제 1 그루브 또는 제 2 수직 개방 그루브 중 하나로부터 제 1 그루브 또는 제 2 수직 개방 그루브 중 다른 하나를 향하여 연장한다. 수평 연장 그루브는 보드의 전방 측 아래로 및/또는 보드의 후방 측 위로 연장한다. 도 6c는 제 1 수직 개방 그루브로부터 제 2 수직 개방 그루브를 향하여 연장하는 제 1 수평 연장 그루브를 형성하는 단계, 및 제 2 수직 개방 그루브로부터 제 1 수직 개방 그루브를 향하여 연장하는 제 2 수평 연장 그루브를 형성하는 단계를 포함하는 실시예를 도시한다. 실시예들은 고정된 공구에 의해 제 1 및/또는 제 2 수평 연장 그루브를 절삭하기 전에 톱날에 의해 제 1 및/또는 제 2 수직 개방 그루브의 일부를 절삭하는 단계를 포함할 수 있다.
도 6d는 제 1 수직 개방 그루브가 회전 톱날(20)에 의해 형성될 수 있고 제 2 수직 개방 그루브가 스크래핑 또는 조각 공구(22)에 의해 형성될 수 있는 것을 도시한다. 도 6e는 칼(21)이 제 1 및 제 2 패널을 분할하는데 사용될 수 있는 것을 도시한다.
도 6f 및 도 6g는 서로 겹치는 제 1 수직 개방 그루브 및 제 2 수직 개방 그루브의 형성을 포함하는 실시예를 도시한다. 제 2 수직 개방 그루브는 톱날에 의해 형성될 수 있고 제 1 수직 그루브는 스크래핑 또는 조각 공구(22)에 의해 형성될 수 있다. 수평 그루브의 쪼개짐 또는 형성 단계는 이러한 실시예에서 요구되지 않는다.
도 7a 및 도 7b는 최종 분리가 코어를 절삭하는 띠 톱(23)에 의해 이루어질 수 있는 것을 도시한다. 이러한 분리는 매우 제어된 절삭을 제공하고 쪼개거나, 절삭하거나 또는 조각하기 어려운 재료들에 사용될 수 있다.
도 7c는, 조각 또는 스크래핑 공구와 같은 고정된 공구(22)를 지나 보드를 변위시킴으로써 보드를 제 1 패널(1) 및 제 2 패널(1')로 분할하기 위한 실시예를 도시한다. 보드에는 잔여 층 및/또는 장식 층이 제공될 수 있고 고정된 공구는 코어 및 잔여 층 및/또는 장식 층으로부터의 칩들을 별개의 컨테이너들로 분류하고 배치하는 것을 가능하게 한다. 칩들은 바람직하게는 몇몇의 압축된 공기 노즐들에 의해 제거된다. 제 1 및 제 2 패널의 인접한 에지들은 바람직하게는 수직으로 겹치고 제 1 패널의 제 1 에지에 하부 돌출 부분을 그리고 제 2 패널의 제 2 에지에 하부 그루브를 포함한다. 예컨대 본원에 설명된 것과 같이, 기계적 잠금 시스템은 예컨대 밀링, 조각 또는 스크래핑에 의해 인접한 에지들에 형성될 수 있다. 잠금 요소가, 하부 그루브에 형성될 수 있는 잠금 그루브와 협동하도록 구성되는 하부 돌출 부분에 형성될 수 있다. 수직 겹침 에지들은 보드의 분할 및 기계적 잠금 시스템의 형성과 관련된 보드 재료의 폐기물을 감소시킬 수 있다. 도 7c에 예시된 방법은 바람직하게는 MDF 또는 HDF 보드들 또는 PVC와 같은 플라스틱을 포함하는 보드들을 분할하는데 사용된다.
도 8a는 스트립 측(1)의 텅(10)을 갖는 바람직한 잠금 시스템을 도시한다. 도 8b는 에지(1, 1')들이 상부 표면(2)들이 동일한 수평 평면(HP)을 따라 위치되고 인접한 에지들 중 하나의 에지 부분(EP)이 잠금 요소(8)의 상부 부분(8a) 위에 수직으로 위치되도록 상대 위치를 얻을 수 있고 잠금 요소(8)와 잠금 요소(8) 위에 위치되는 전체 인접한 에지 사이에 약 0.5㎜ 이상의 수직 연장 공간(S)이 있는 것을 도시한다. 공간(S)은 더 작을 수 있지만 이는 최종 분리를 더욱더 비싸고 복잡하게 만든다.
도 8b에 도시된 것과 같은 이러한 에지 기하학적 형상은 보드를 조각 공구에 의해 바닥 패널들로 분할하는 것을 가능하게 하며, 이 조각 공구는 보드를 높은 속도와 충분한 정확도로 분할하기 위해 충분한 크기 및 공구 수명을 가질 수 있다. 도 8c는 최종 기계가공된 에지 부분들의 겹침(OL)은 조인트 기하학적 형상이 잠금 요소(8b) 위에 필요한 공간(S)이 수직 평면(VP)에 그리고 이 수직 평면을 따라 존재하도록 된다면 더 커질 수 있다는 것을 도시한다. 에지 부분(EP)이 수직 평면(VP)에 그리고 잠금 표면(8)의 수평 잠금 표면(15a)들 중 하나의 위에 수직으로 위치될 때 공간(S)이 존재한다면 더욱더 큰 겹침 및 비용 절약이 달성될 수 있다.
도 8e는 제 1 및/또는 제 2 수직 개방 그루브(19, 18)가 회전 톱날(20) 및/또는 조각 공구(22)에 의해 형성될 수 있는 것을 도시한다. 이러한 바람직한 실시예에서 제 2 수직 개방 그루브(18)는 회전 톱날(20)에 의해 형성되고 제 1 수직 개방 그루브는 조각 공구(22a)에 의해 형성된다.
제 2 수직 개방 그루브(18)는 회전 톱날(22)에 의한 잘라냄에 의해 만들어지고, 제 1 수직 개방 그루브(19)는 제 2 수직 개방 그루브(18)의 절삭 전에 만들어지는 것이 바람직하다.
패널들은 예비 형성된 그루브들 내에 삽입되고 본질적으로 수평 그루브들을 형성하는 상부 및 하부 조각 공구(22c, 22b)에 의해 최종적으로 분할된다.
겹침 에지(OL)들과 조합된 이러한 비선형 분리는 모든 타입들의 잠금 시스템들에서 재료 폐기물(W)을 감소시키는데 사용될 수 있다. 라미네이트 바닥의 재료 폐기물(W)은 바닥 두께(T) 미만일 수 있다. 약 6 내지 12㎜의 두께를 갖는 라미네이트 바닥에서 폐기물을 약 5㎜ 및 그 미만으로 감소시키는 것이 가능하다.
보드는, 바람직하게는 캠 또는 리지(도시되지 않음)와 같은 푸싱 기기가 제공되는, 컨베이어 벨트/체인과 같은 캐리어에 배열될 수 있다. 보드의 장식 표면은 캐리어에 대해 배열되고 하방을 대면할 수 있다(도시되지 않음). 푸싱 기기는 비회전 조각 공구들에 의해 그루브를 생성하기 위해 극복되어야만 하는 상당히 높은 절삭력들을 극복하는데 사용될 수 있다.
도 9a 내지 도 9f는 텅(10)이 도 9a 및 도 9b에 도시된 것과 같은 종래의 잠금 시스템들에서와 같이 제 2 에지(1')에 형성되더라도 상당한 재료 폐기물(W) 절약이 비선형 패널 분리에 의해 그리고 겹침 에지(OL)들에 의해 달성될 수 있는 것을 도시한다. 도 9b는 폐기물(W)이 2개의 오프셋된 수직 그루브들 및 작은 조각에 의해 감소될 수 있는 것을 도시한다. 도 9c는 잠금 시스템이 오래된 잠금 시스템과 호환 가능할 수 있고 에지들의 증가된 겹침이 도 9d에 도시된 것과 같이 얻어질 수 있도록 잠금 시스템을 수정하는 것이 가능한 것을 도시한다. 텅(10)의 하부 부분 및 잠금 요소(8)의 상부 외부 부분의 일부가 앵글링될 수 있는 작은 회전 밀링 공구에 의해 또는 더 바람직하게는 조각 공구에 의해 에지(1, 1')들이 상기 설명된 것과 같이 겹쳐진 위치에 있을 때 공간(S)이 생성될 수 있도록 제거될 수 있다. 강하고 상당히 큰 조각 공구 에지(22b)가 패널들을 분할하는데 사용될 수 있도록 공간(S)이 잠금 요소의 외부 부분 위에서 잠금 요소의 정상부 위에서보다 더 큰 것이 바람직하다. 도 9e 및 도 9f는 텅(10)이 상방으로 이동된다면 추가의 비용 절약 및 더 큰 겹침이 달성될 수 있는 것을 도시한다.
도 10a는 4개의 조각 치형부(30a 내지 30d)들을 구비한 조각 공구를 도시한다. 치형부들은 공구 본체(31)에 연결된다.
몇몇의 방법들이 제조 능력 및 가요성을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
각각의 조각 치형부는 조정 가능한 공구 홀더에 고정될 수 있다. 몇몇의 조각 치형부들은 동일한 길이일 수 있고 절삭 깊이는 조정 가능한 공구 홀더에 의해 조정될 수 있다.
치형부들을 신속하게 변경하는 것을 가능하게 하기 위해 공구 홀더들이 회전 디스크의 공구 본체에 또는 다른 공구 카세트 시스템들에 부착될 수 있다.
도 10b는 패널이 고정된 조각 공구에 대해 이송 방향으로 변위될 때 각각의 치형부가 예컨대 0.2㎜의 깊이로 조각하도록 공구 본체가 약간 경사질 수 있는 것을 도시한다. 각각의 치형부는 목재 기반 코어의 예컨대 0.2 내지 0.6㎜의 거리를 조각하도록 디자인될 수 있다. HDF가 조각에 의해 형성되기에 특별히 적절하다.
도 11a는 제 1 치형부(30a)가 뒷면 라미네이트(11) 아래의 제 1 절삭을 어떻게 절삭하는지를 도시한다. 치형부 에지들은 그루브 바닥부(31a) 및 2개의 측벽(31b, 31c)들을 형성하는 3개의 절삭 에지들을 포함한다. 치형부들이 이송 방향을 따라 점진적으로 더 작은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 약간 V 형상 치형부들이 감소된 라미네이트의 칩핑으로 더 정확한 절삭을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이는 높은 이송 속도들에서 생성될 수 있는 열 및 공구 마모를 감소시킨다.
도 11b는 최종 분리를 제공하는 본질적으로 수평 그루브의 조각을 도시한다. 최종 그루브의 그루브 각도는 수평 평면(HP)에 대해 0 내지 45도로 변할 수 있다.
상기 설명된 잠금 시스템들은 특별히 폐기물(W)을 감소시키기 위해 보드들의 비용 효율적인 분리를 가능하게 하기 위해 디자인되었다. 도면들로부터 볼 수 있는 것과 같이 폐기물은 상당히 감소될 수 있다. 대부분의 적용에서 종래의 제조 방법들과 비교하여 약 40 내지 50%의 폐기물 감소가 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들은 재료 비용이 높고 돌출 텅이 높은 폐기물 비용을 생성하는 단일 목재 바닥에 사용되기에 특별히 적절하다. 10 X 50㎝ 또는 이보다 더 작은 폭 및 길이를 갖는 작은 개별 사각형인 작은 크기의 파킷 스트립들을 포함하는 바닥이 상당히 적은 폐기물을 가지면서 매우 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 앵글링의 조합들에 의해, 및/또는 수평 스냅핑 및/또는 수직 폴딩에 의해 연결될 수 있는 긴 및/또는 짧은 에지들의 잠금 시스템들의 모든 타입들을 형성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 또한 디지털식으로 프린트된 표면을 갖는, 빌딩 패널들 및 바닥 패널들과 같은 패널들을 위해 적절하다. 이점은 분할된 보드에 의해, 프린팅 실린더의 조정에 의해 제조되는 패널들의 크기에 보드의 프린트된 종이 패턴을 조정하는 것이 요구되지 않는다는 것이다. 수직 그루브들의 형성은 더 얇은 공구들에 의해 형성될 수 있는데 이는 디지털식으로 프린트된 표면층이 보통은 절삭하기 쉽기 때문이다. 빌딩 패널들 및 바닥 패널들과 같은 패널들은 또한 장식 표면 없이 형성될 수 있다. 장식 표면 및 보호층은 예컨대 잠금 시스템이 이미 형성된 후에 디지털 프린팅에 의해 도포될 수 있다. 이러한 방법은 표면 폐기물을 최소로 감소시킨다.
기계적 잠금 시스템들은 일반적으로 약 20㎝ 또는 그 초과의 직경을 갖는 회전 공구들에 의해 형성될 수 있다. 회전 공구 구성들은 제조 라인의 전체 투자의 큰 비용인 공구 모터들에 의해 구동되며, 이들은 또한 에너지 소비적이며, 복잡한 전기 제어 시스템을 갖고, 많은 유지 보수를 요구한다. 회전 공구들은 추출되어야만 하는 많은 먼지를 발생한다. 먼지는 제거된 칩들 및 먼지의 혼합물을 포함한다. 심지어 회전 공구 구성들을 위한 정교한 먼지 추출 시스템의 단점은 운송 시스템으로 들어가는 먼지 및 칩들의 부분들이며 이는 부정적인 방식으로 운송 시스템의 정밀도에 영향들을 미치는 마모를 야기한다. 모든 이러한 문제들은 회전 공구들이 조각 공구들에 의해 대체된다면 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 패널들을 분리하고, 도 8e에 도시된 것과 같이 단지 조각 공구들을 사용함으로써 텅(10), 텅 그루브(9), 스트립(6), 잠금 요소(8) 및 잠금 그루브(14)를 갖는 완전한 잠금 시스템을 형성하는 것이 가능하다. 상부 에지들의 사면들 또는 장식 그루브들이 또한 조각에 의해 형성될 수 있다.
최종 분리에 앞선 조각은 본 발명의 실시예들에 따라 잠금 시스템의 몇몇 부분들 또는 심지어 전체 잠금 시스템을 형성할 수 있다. V 형상 조각 공구들에 의한 정상 에지들의 스크랩핑은 매우 정밀하고 매끄러운 에지를 제공할 수 있다.
패널들의 분리에 앞서 예컨대 잠금 그루브(14)를 형성하는 것이 또한 가능하다. 잠금 그루브는 그 이후의 제조 단계에서 패널들을 정확한 위치로 가이드하는데 사용될 수 있고 이는 겹침(OL)을 더 감소시키고 더욱더 많은 재료를 절약하는데 사용될 수 있다.

Claims (44)

  1. 표면(2) 및 코어(3)를 포함하고, 제 2 빌딩 패널(1')의 인접한 제 2 에지에 대한 제 1 빌딩 패널(1)의 제 1 에지의 수직 및 수평 잠금을 위한 잠금 시스템이 제공되는 빌딩 패널로서, 상기 제 1 및 제 2 에지의 상부 부분들은 잠금된 위치에서 표면(2)에 평행한 수평 평면(HP)에 수직인 수직 평면(VP)을 함께 형성하고, 상기 잠금 시스템은 제 1 및 제 2 빌딩 패널(1, 1')을 서로에 대하여 앵글링(angling)함으로써 제 1 및 제 2 에지의 조립을 가능하게 하도록 구성되며, 상기 잠금 시스템은 상기 코어(3)와 하나의 피스로 만들어지는 텅(10) 및 수직 잠금을 위해 기계적으로 상호작용하도록 구성되는 텅 그루브(9)를 포함하고, 상기 제 1 에지(1)는 스트립(6)을 포함하고, 상기 스트립(6)은, 코어와 하나의 피스로 만들어지고, 제 2 에지(1')에 형성되는 하방 개방 잠금 그루브(14)와의 수평 잠금을 위해 기계적으로 상호작용하도록 구성되는 잠금 요소(8)가 제공되는, 빌딩 패널에 있어서,
    상기 제 1 에지에 제공되는 텅(10)은, 하부 수직 잠금 표면(13)들에서, 제 2 에지에 제공되는 텅 그루브(9)의 하부 립(9a)과 기계적으로 상호작용하고,
    상기 잠금 요소(8)와 잠금 그루브(14)는 수평 잠금 표면(15)들에서 기계적으로 상호작용하고,
    상기 텅(10)은 수직 평면(VP)을 넘어 외향으로 돌출하고,
    상기 텅 그루브(9)는 상부 립(9b)을 포함하고,
    상기 상부 립(9b)에 대한 하부 립(9a)의 수평 연장부(LE)는 수직 평면(VP)으로부터의 텅(10)의 수평 연장부(TE)보다 더 작고,
    상기 텅(10)은 상부 수직 잠금 표면(12)들에서 상부 립(9b)과 기계적으로 상호작용하고,
    상기 잠금 시스템은, 스트립(6)의 상부 부분과 본질적으로 텅(10)의 아래에 위치되는 제 2 패널(1')의 에지 부분(EP)의 사이에 공간(S)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    빌딩 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기계적으로 상호작용하는 상기 수평 잠금 표면(15)들은 수평 예비 장력(P1) 및 수직 예비 장력(P2)에 의해 에지들을 수평 및 수직 모두로 잠금하는,
    빌딩 패널.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 텅(10) 및 텅 그루브(9)는 본질적으로 수평 평면(HP)과 평행하고 수평으로 오프셋되는 상부 및 하부 수직 잠금 표면(12, 13)들을 포함하여, 상부 수직 잠금 표면(12)들의 일부가 하부 수직 잠금 표면(13)들 보다 잠금 요소(8)에 수평으로 더 가까운,
    빌딩 패널.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 텅(10)의 수평 연장부(TE)는 하부 립(9a)의 수평 연장부(LE)보다 적어도 2배만큼 더 큰,
    빌딩 패널.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 텅(10) 및 텅 그루브(9)는, 제 2 에지(1')의 에지 부분(EP)이 스트립(6) 및 잠금 요소(8) 중 적어도 하나와 접촉할 때, 앵글링에 의한 조립 동안 서로 접촉하도록 구성되는 가이딩 표면(17a, 17b)들을 포함하는,
    빌딩 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이딩 표면(17a, 17b)들은 수직 평면(VP)에 대하여 경사지고 텅(10) 및 텅 그루브(9)의 상부 및 하부 부분들 중 적어도 하나에 위치되는,
    빌딩 패널.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수평 잠금 표면들은, 텅(10)의 외부 부분 아래에 본질적으로 수직으로 위치되는 스트립(6)의 상부 부분(6a)과 교차하는 수평 스트립 평면(HPS) 아래에 위치되는,
    빌딩 패널.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수평 잠금 표면들은, 텅(10)의 외부 부분 아래에 본질적으로 수직으로 위치되는 스트립(6)의 상부 부분(6a)과 교차하는 수평 스트립 평면의 아래와 위 모두에 위치되는,
    빌딩 패널.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수평 잠금 표면들은, 텅(10)의 외부 부분 아래에 본질적으로 수직으로 위치되는 스트립(6)의 상부 부분(6a)과 교차하는 수평 스트립 평면의 위에 위치되는,
    빌딩 패널.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 수직 잠금 표면들은 수평 잠금 표면들에 대하여 수평으로 오프셋되는,
    빌딩 패널.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수직 및 수평 잠금 표면들은 텅(10)의 수평 연장부(TE)보다 더 큰 수평 거리(D)만큼 수평으로 오프셋되는,
    빌딩 패널.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 코어는, HDF, 파티클 보드, 플라스틱 또는 합판 재료를 포함하는,
    빌딩 패널.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수평 잠금 표면(15)들은 수평 평면(HP)에 대해 40 내지 60도의 잠금 각도를 갖는,
    빌딩 패널.
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