NL9401310A - Werkwijze en inrichting voor het verbeteren van een houten deel. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het verbeteren van een houten deel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbeteren van een gezaagde balk omvattende het detecteren van een fout, zoals een kwast, in de balk, het op die plaats verspanend aanbrengen van een uitsparing, het vervaardigen uit houtmateriaal van een met die uitsparing overeenkomend inzetstuk en het in die uitsparing met lijm bevestigen van dat inzetstuk en het alzijdig over de gehele lengte naschaven van de balk met het ingelijmde inzetstuk.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0 489 249.

Daarin wordt voorgesteld met behulp van frezen in een houten balk een cirkelvormig opening aan te brengen. Vervolgens wordt een inzetstuk in deze cirkelvormige opening aangebracht. Ter vergroting van het contactvlak tussen inzetstuk en houten deel wordt dit bij de bodem getand uitgevoerd. Om optimale klemming tussen het inzetstuk en de balk te verkrijgen wordt de zijwand van het inzetstuk toelopend uitgevoerd en is de uitsparing dienovereenkomstig verwezenlijkt.

Gebleken is echter dat een dergelijke conische klemming, zelfs indien gebruikt in combinatie met lijm, niet voldoet. Dit geldt temeer omdat door de gebruikte wijze van het verspanend aanbrengen van een uitsparing een dergelijke uitsparing noodzakelijkerwijs langwerpig zal zijn. De uitsparing heeft immers altijd de gedaante van een deel van een cirkel. Dit betekent dat verhoudingsgewijs veel meer hout moet worden weggenomen dan de grootte van de kwast of andere fout.

Uit de praktijkproeven en testen volgens de ASTM-voorschriften is gebleken dat weliswaar de hechting tussen bodem en korte wanden van het inzetstuk en de houten balk voldoende is, maar dat tussen het langs-vlak van het inzetstuk en de houten balk loslaten optreedt.

Bovendien is gebleken, dat indien de kwast zich schuin uitstrekt ten opzichte van het balkoppervlak problemen ontstaan. Bij de werkwijze volgens de Europese octrooiaanvrage 0 489 249 blijkt in praktijk slechts het bovenste deel van de kwast door hout vervangen te worden terwijl het onderste deel van de kwast, doordat zich schuin uitstrekt, blijft zitten. Voor verhoudingsgewijs dun materiaal is dit aanvaardbaar, maar voor balken dient bijvoorbeeld voor kozijnen gebruikt wordt, is het noodzakelijk tot een diepte van ongeveer 3 a 4 cm kwasten en andere fouten te verwijderen.

Het doel van de onderhavige uitvinding is dit loslaten te ver mijden.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat de verspanende bewerking een machinale beitelbewerking omvat, doordat met de verspanende bewerking een in hoofdzaak doosvormige uitsparing met alzijdig gladde wanden verkregen wordt en doordat de afmetingen van de uitsparingen en van het inzetstuk gestandaardiseerd zijn.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag het inzetstuk compacter dan tot nu toe gebruikelijk uit te voeren. Door de rechthoekige en bij voorkeur bijna vierkante projectie van het inzetstuk kan de langszijde met aanzienlijk geringere lengte worden uitgevoerd.

Een dergelijke uitsparing bijzonder goed met behulp van een beitelbewerking te verwezenlijken.

Gebleken is dat indien op zodanige wijze het inzetstuk in afmeting verkleind wordt aan alle zijden optimale hechting optreedt. Bovendien is het uit sterkteoverwegingen wenselijk de uitsparing zo klein mogelijk te houden.

Doordat een parallellopipedumachtige gedaante van het inzetstuk een groter oppervlak inhoudt dan een cirkelvormige buitenomtrek wordt een groter specifiek hechtingsoppervlak voor de hechting tussen inzetstuk en houten balk verkregen.

Om in staat te zijn kwasten met verschillende afmetingen op effectieve wijze te verwijderen wordt voorgesteld een aantal gestandaardiseerde uitsparingen toe te passen. Afhankelijk van de gedetecteerde grootte van de kwast wordt dan besloten een uitsparing met een bepaalde afmeting te kiezen. Deze afmeting is gestandaardiseerd om met zeer grote snelheid balken te kunnen verbeteren. Daarbij kunnen op efficiënte wijze inzetstukken met verschillende afmeting uit voorraad worden toegevoerd.

De bovenstaande werkwijze is een verbetering van werkwijzen waarbij na het aanbrengen van een uitsparing deze volledig gevuld wordt met een kunstharsprodukt. Dergelijke werkwijzen zijn met name uit milieuoverwegingen minder aanvaardbaar en er wordt naar gestreefd verwijderd hout door ander hout te vervangen.

Daarbij is het van belang dat het inzetstuk zoveel mogelijk dezelfde eigenschappen heeft als de houten balk waarin dit aangebracht wordt. Afgezien van het soort hout betekent dit dat de vezel-richting van het inzetstuk zoveel mogelijk dient overeen te komen met de vezelrichting van de houten balk.

De hierboven beschreven gestandaardiseerde maten kunnen alle mogelijke maten omvatten. Een voorbeeld is 25 x 25 mm of 35 x 35 mm. Dit in vergelijking roet de lengte van 90-95 mm die bij toepassing bij cirkel-frezen gebruikelijk was. Een dergelijke lengte was noodzakelijk om voldoende diepte van de uitsparing te verkrijgen.

Met de beschreven werkwijze is het mogelijk de diepte van de uitsparing naar wens te variëren. Het wijzigen van de diepte heeft geen invloed op de grootte van de opening van de uitsparing. Dit in tegenstelling tot de stand der techniek waarbij frezen gebruikt werd en waarbij grotere diepten automatisch een groter oppervlak betekende.

Zoals hierboven aangegeven, strekken kwasten zich vaak niet evenwijdig met de langshartlijn van de gezaagde houten balk uit. Dit is in het bijzonder van toepassing voor balken die uit wat dunnere bomen gezaagd zijn. De richting waarin dergelijke kwasten zich uitstrekken is enerzijds waar te nemen aan de kopse zijde van het hout terwijl anderzijds het dwarsdoorsnedeoppervlak van de kwast aan het oppervlak van het geschaafde deel een indicatie is voor die riching.

Volgens een voorkeursuitvoering van de hierboven beschreven werkwijze wordt de richting van de kwast bepaald. Dit kan op automatische wijze gebeuren, maar eveneens visueel. Aan de hand daarvan wordt de bewerking zodanig uitgevoerd, dat de uitsparing eveneens niet langer loodrecht op het bovenoppervlak van de gezaagde balk staat, maar een hoek daarmee maakt, die overeenkomt met de richting waarin de kwast zich uitstrekt. Ook op deze wijze wordt een vermindering van de hoeveelheid hout-materiaal verkregen, die verwijderd wordt uit de gezaagde balk.

Indien afkomstig van eenzelfde partij grote hoeveelheden houten balken verbeterd dient te worden, zal in het algemeen de hoek die de kwast maakt met het bovenoppervlak van het hout bij benadering dezelfde zijn. Daardoor is het slechts noodzakelijk de balk in de goede richting op de bewerkingsrichting aan te brengen om tot optimaal wegnemen van kwasten en dergelijke te komen.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het verbeteren van massief hout omvattende detectiemiddelen voor het opsporen van een fout, verspanende bewerkingsmiddelen voor het ter plaatse van de fout wegnemen van hout, en vulmiddelen voor het opvullen van de daardoor ontstane opening. Volgens de uitvinding wordt deze inrichting gekenmerkt doordat de verspanende bewerkingsmiddelen beitelmiddelen omvatten, en dat de vulmiddelen toevoermiddelen voor inzetstukken en toe-voermiddelen voor lijm omvatten.

Een dergelijke inrichting kan volledig automatisch werken.

Omdat de handeling van het vervaardigen van de uitsparing de meest lang- durige is, is het mogelijk één inrichting van verscheidene beitels te voorzien die gelijktijdig openingen in de houten balk aanbrengen. Dit kan vanaf dezelfde zijde van de houten balk gebeuren, maar eveneens vanaf verschillende zijden.

Met de onderhavige uitvinding is het mogelijk om juist die hoeveelheid materiaal om een kwast en dergelijke te verwijderen, die een enigszins andere aard heeft dan het overige materiaal in het hout van de balk. Daarbij wordt bijzonder weinig "goed" hout opgeofferd.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld nader verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 schematisch de verschillende stappen die worden uitgevoerd om tot het verbeteren van een houten deel, zoals een balk, te komen;

Fig. 2 de houten balk voorzien van uitsparingen volgens de uitvinding in detail, waarbij de kwasten zich schuin uitstrekken; en

Fig. 3 de inrichting voor het aanbrengen van de uitsparing in de houten balk.

In fig. 1 is met 1 schematisch een detectie-inrichting aangegeven. Daaronder wordt een houten balk 2 geleid en worden fouten gedetecteerd.

Met 20 wordt het aanbrengen van uitsparingen in de houten balk weergegeven. Aan de hand van fig. 2 zal de vorm van deze uitsparingen aan de hand van een bijzondere uitvoering worden besproken.

De verwijzingscijfers 3 en 4 geven afzonderlijke toevoeren voor inzetdelen 5 en 6 met verschillende afmeting weer. Met 7 is een toevoer voor lijm aangegeven. Deze materialen worden in balk 2 aangebracht. Met 8 is tenslotte een naschaafbehandeling aangegeven. Deze handeling kan di-rekt of op een later tijdstip worden uitgevoerd. In fig. 2 is een houten balk 2 verder in detail afgebeeld. Daaruit blijkt dat uitsparingen 9, 10 met verschillende afmetingen zijn aangebracht. Omdat de kwasten zich onder een hoek ten opzichte van de loodrechte lijn op het bovenoppervlak van de gezaagde balk uitstrekken, zijn de uitsparingen onder ongeveer dezelfde hoek ten opzichte van de vertikaal in de houten balk aangebracht. De dwarsdoorsnede van de uitsparingen is zowel voor uitsparing 9 als voor uitsparing 10 vierkant, maar uitsparing 10 is groter. Daarbij zijn de uitsparingen, wat betreft het dwarsdoorsnedeoppervlak met de houten balk 2 steeds gestandaardiseerd, zodat van te voren vervaardigde inzetstukken 5 resp. 6 nauwkeurig daarin passen. Daarbij wordt vanzelfsprekend een lijmmateriaal ter bevestiging toegepast. Zoals uit fig. 2 is de vezelrichting 11 in de balk gelijk aan de vezelrichting 12 in het inzetstuk. Na het plaatsen van de inzetstukken zullen deze enigszins scheef uit het bovenoppervlak van de gezaagde balk uitsteken.

Omdat de houten balk nageschaafd moet worden in station 8 is dit geen enkel probleem. Voor een gemiddelde balkdikte van ongeveer 7 cm zal de uitsparing een diepte van ongeveer 3,5 cm hebben.

In fig. 3 is een op een snel heen en weer in de richting van pijl 14 bewegende machine aan te brengen beitel 13 getoond. Een dergelijke beitel is als zodanig in de stand der techniek bekend en wordt bijvoorbeeld voor het vervaardigen van pen-gatverbindingen toegepast.

Deze voert een schepachtige beweging uit. Vanzelfsprekend maakt deze een langzamere beweging in dwarsrichting en in diepterichting.

De lijm waarmee de inzetstukken in de houten balk aangebracht worden, kan elke in de stand der techniek bekende lijm zijn. Een voorbeeld daarvan is een watervaste twee componenten polyvinylacetaatlijm.

Voor een kwast met een diameter tot 10 mm worden bij voorkeur inzetstukken gebruikt met een standaardafmetingen 15 x 15 mm. Voor een kwast tot 15 mm bedragen deze waarden 20 x 20 mm. Voor een kwast van 20 x 20 mm bedragen deze waarden 25 x 25 mm en voor een kwast tot 30 mm bedragen deze waarden 35 x 35 mm.

Uit bovenstaande waarden blijkt dat bijzonder weinig hout om de kwast heen wordt verwijderd. Daardoor kan het inzetstuk zo klein mogelijk blijven en optimale hechting met het omringende hout verwezenlijkt worden. Dit is uitsluitend mogelijk bij het vervaardigen van een rechthoekig of vierkant gat, zoals hierboven beschreven.

De diepte van het gat is afhankelijk van de wens van de gebruiker. Deze diepte kan variëren tussen 1 en 4 cm.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is, moet begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten het bereik van de onderhavige aanvrage te geraken. Zo is het mogelijk het gehele hierboven beschreven proces te automatiseren. Eveneens is het mogelijk vanaf meer dan één zijde van de houten balk inzetstukken aan te brengen. Deze en andere wijzigingen worden geacht binnen het bereik van de bijgevoegde conclusies te liggen.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het verbeteren van een gezaagde balk omvattende het detecteren van een fout, zoals een kwast, in de balk, het op die plaats verspanend aanbrengen van een uitsparing, het vervaardigen uit houtmateriaal van een met die uitsparing overeenkomend inzetstuk en het in die uitsparing met lijm bevestigen van dat inzetstuk en het alzijdig over de gehele lengte naschaven van de balk met het ingelijmde inzetstuk, met het kenmerk, dat de verspanende bewerking een machinale beitelbewer-king omvat, dat met de verspanende bewerking een in hoofdzaak doosvormige uitsparing met alzijdig gladde wanden verkregen wordt en dat de afmetingen van de uitsparingen en van het inzetstuk gestandaardiseerd zijn.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de dwarsdoorsnede van de uitsparing in hoofdzaak rechthoekig wordt uitgevoerd, waarbij het lengteverschil tussen aangrenzende zijden kleiner dan 20% is.

3. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij detecteren van de fout omvat het bepalen van de grootte van de fout en het afhankelijk daarvan bepalen van de grootte van de uitsparing, waarbij de uitsparing in ten minste twee gestandaardiseerde groottes kan worden vervaardigd en waarbij afhankelijk van de gekozen grootte van de uitsparing een overeenkomstig bemeten inzetstuk toegevoerd en aangebracht wordt.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de richting waarin de fout zich uitstrekt ten opzichte van het bovenoppervlak van de balk bepaald wordt en waarbij het aanbrengen van de uitsparing rekening houdend met die richting plaatsvindt.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het inzetstuk zodanig uit een houten deel genomen wordt en zodanig in de uitsparing geplaatst wordt, dat de vezelrichting van het inzetstuk in hoofdzaak overeenkomt met de vezelrichting van de houten balk.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de beitelbeweging omvat een snel langs het oppervlak van de houten balk heen en weer gaande verspanende beweging en een langzamere dwarsbeweging alsmede en langzamere dieptebeweging.

7. Inrichting voor het verbeteren van massief hout omvattende detectiemiddelen voor het opsporen van een fout, verspanende bewerkings-middelen voor het ter plaatse van de fout wegnemen van hout, en vulmiddelen voor het opvullen van de daardoor ontstane opening, met het kenmerk, dat de verspanende bewerkingsmiddelen beitelmiddelen omvatten, en dat de vulmiddelen toevoermiddelen voor inzetstukken en toevoermiddelen voor lijm omvatten.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de toevoermiddelen voor inzetstukken ten minste twee toevoeren voor steeds verschillend bemeten inzetstukken omvatten.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 7 of 8, met het kenmerk, dat de beitelmiddelen met een hoek ten opzichte van de loodlijn op het bewerkingsvlak gekanteld kunnen worden.

10. Massief houten deel omvattende een in hoofdzaak doosvormige uitsparing met gladde wanden voorzien van een met lijmlaag bekleed houten inzetstuk, waarbij de vezelrichting van het inzetstuk in hoofdzaak overeenkomt met de vezelrichting van het houten deel.