NO338716B1 - Trevirkeelement samt framgangsmåte for bearbeidelse av dette - Google Patents

Description

Trevirkeelement samt fremgangsmåte for bearbeidelse av dette

Foreliggende oppfinnelse gjelder et trevirkeelement omfattende minst en ytre overflate, minst en kantoverflate og minst et ytterhjørne, samt en fremgangsmåte for bearbeidelse av dette.

Bakgrunn

Ved delingssaging eller kløving av trestokker kan oppnås mange ulike typer trevirkeelement, dels med hensyn på dimensjoner og dels med hensyn på egenskaper, avhengig av fra hvilken del av stokkens tverrsnitt de er tatt.

En rundstokk må kløves i rå tilstand for å unngå sprekkdannelse i trevirket når stokken tørker. Ulempen med trevirkeelement som er sagd ut av rått trevirke, er imidlertid at de krymper og slår seg, dvs. deformeres, når stokken senere tørker. For trevirke med høye krav til planhet og målnøyaktighet, hvilket nesten alltid er tilfellet, kreves derfor at det høvles med rette mål og planhet etter tørking.

For trevirke som skal anvendes som bekledningstrevirke eller panel på f.eks. vegger og tak, er imidlertid en høvlet overflate en ulempe, siden ved eventuell etterfølgende maling, har malingen vanskelig for å feste seg på den glatte og høvlete overflaten. Faren er helt enkelt at malingssjiktet blir for tynt. Dermedøker faren for at malingen skal flasse av i ettertid, med etterfølgende behov for ommaling. Spesielt ved utvendig trepanel kan også værbeskyttelsen bli for dårlig, slik trevirket angripes av råte.

Ved fremskaffelse av bekledningspanel som er beregnet for maling, har tidligere panelbord blitt fremskaffet gjennom tørrsaging av sentrumutbyttet, dvs. i normale tilfeller, de to rektangulære trevirkeblokkene som sages ut av hver trestokks sentrum. Etter tørking av disse trevirkeblokkene, planhøvles de på hver side for å skape et korrekt mål og korrigere for den krympingen og deformeringen som skjer under tørkingen. Etter planhøvlingen kan trevirkeblokken kløvsages til panelbord av ønsket tykkelse. Hvert slikt panelbord får slik minst en sagd overflate med grov overflatestruktur som er passende for anvending som en ytteroverflate på en panelbord, ved at dens malingsopptaende evne blir god. Disse panelbordenes kantoverflate r har imidlertid fremdeles en glatt og høvlet overflate og likedan skarpe ytterhjørner, på hvilke maling har vanskelig å feste seg.

Å utnytte sentrumutbyttene for fremskaffelse av panelbord er videre en form av ressurssløseri, ettersom disse i stedet skulle kunne brukes for fremskaffelse av større trevirkeelementer med f.eks. bærende funksjon.

Ut av hver trestokk kommer videre som regel minst fire sidebord fra området utenfor sentrumutbyttet. Disse sidebordene har i hovedsak såkalte liggende årringer, dvs. årringer som strekker seg langs bordets plan, og har dessuten som regel tettere årringer en sentrumutbyttet, som er hvorfor krymping og derav følgende deformering blir betydelig ved tørking. Planbearbeiding, dvs. høvling, av sidebordene er derfor nødvendig før de kan anvendes for noe formål der mål-nøyaktighet og planhet er viktig. Samtidig gir planhøvling, slik som tidligere nevnt, glatte overflater, hvilket gjør dem upassende som panelbord som er tilsiktet for maling. Dette er en stor ulempe ettersom sidebord av f.eks. gran, har større motstandskraft mot råte enn trevirke som kommer fra sentrumutbyttet, deres som oftest tettere årringer, gjør trevirket hardere og antallet kvister er ofte mindre enn i sentrumutbyttet.

Ved alle typer trevirkeelement som er ment for maling, utgjør videre de ytre hjørnene et spesielt problem. Skarpe hjørner som dannes mellom to sagde overflater, f.eks. 90° mot hverandre, har i prinsipp ingen malingsholdende evne i det hele tatt, som utgjør en vei inn for råte i trevirket, og er dessuten til ulempe ved manuell håndtering av trevirket, da skaderisikoenøker. Om ytterhjørnene avrundes, slik som vanligvis skjer med høvlet trevirke, dannes på den andre siden en glatt overflate som heller ikke har noen bra malingsopptakende evne.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte for fremstilling av et trevirkeelement, hvilket fjerner de ovenfor nevnte problemene og ved hvilken dannes minst et ytterhjørne med god malingsopptakende og malingsholdende evne. Minst dette formålet oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1.

Oppfinnelsen gjelder også et trevirkeelement, hvilket er utført med minst et ytterhjørne som har god malingsopptakende og malingsholdende evne. Minst dette formålet oppnås ved hjelp av et trevirkeelement i samsvar med patentkrav 7.

Til grunn for oppfinnelsen ligger således innsikten i at en god malingsopptakende evne hos et trevirkeelements ytterhjørne, kan oppnås gjennom at hjørnet avrundes og forsynes med rifler, hvilke fortrinnsvis er så grunn at riflingen blir usynlig for det blotte øyet ved bruk av normal dekkmalingsmåling, f.eks. grunnmalingssjikt og to ferdigmalingssjikt.

I samsvar med en utførelsesform ifølge oppfinnelsen forsynes også en trevirkeoverflate med rifler for å oppnå en god malingsopptakende evne hos ytteroverflaten. Også disse riflene er fortrinnsvis så grunne at de blir usynlige for det blotteøyet ved bruk av normal dekkmalingsmåling. Trevirkeoverflaten kan bestå av en kantoverflate og/eller en ytteroverflate.

Innenfor rammen for oppfinnelsen kan riflene ha ulik form og størrelse. Antallet rifler kan

variere avhengig av størrelsen på hjørnet eller overflaten som skal rifles. Felles for alle utførelses-formene er imidlertid at riflene er utført langs trefiberretningen for at en ikke unødig skal skjære i fibrene, hvilket vil innebære en økt risiko forfuktinntrenging. I den foretrukne utførelsesformen er

riflene bølgeformet, hvor de dannede åsene har en, i tverrsnitt avrundet topp, og de dannede sporene har en, i tverrsnitt avrundet bunn. Som regel er det å foretrekke at åsenes topper er lett avrundet eller plane, for å kunne dekkes skikkelig med maling, mens spisse eller sagtannede åser er mindre passende. Det skulle imidlertid være mulig å utføre riflingen i form av, i tverrsnitt delsirkelformete åser, som er plassert inntil hverandre slik at de møtes i en spiss vinkel for å danne sporene. Også en trapesformet rifling, dvs. åser og spor som er utformet med innbyrdes vinkelrette og plane begrensningsoverflater, vil være mulig. Også riflenes dimensjoner kan varieres etter behov. I en foretrukket utforming er sentrumavstanden mellom to tilliggende åser mindre enn 2 mm, fortrinnsvis mindre enn 1 mm, og helst omkring 0,75 mm. Riflenes dybde, dvs. avstanden mellom åsenes topper til sporenes bunner, er i den foretrukne utformingen mindre enn 1 mm, fortrinnsvis mindre enn 0,5 mm, og helst mindre enn 0,25 mm.

Videre kan riflingen frembringes på ulik måte. I en foretrukket utførelse gjøres riflingen ved

hjelp av en kutter, hvilken har et roterende kutteverktøy med en rifleprofilert egg. Dermed oppnås en stikkfri overflate som letter manuell handtering av trevirket og dessuten blir trevirket utseende-messig tiltalende. Med hjelp av en kutter er det dessuten mulig å fremstille trevirkeelementet med høy målnøyaktighet og planhet, dvs. at åsenes topper er plassert i hovedsakelig samme plan. Det

skulle imidlertid også være mulig å skape riflingen på annen måte, f.eks. gjennom valsing ved hjelp av rifflede valser eller rissing av overflaten med hjelp av et passende, fortrinnsvis roterende risseverktøy. Den sistnevnte fremgangsmåten skulle imidlertid gi en betydelig mer stikkende og mindre tiltalende overflate.

Innenfor omfanget av oppfinnelsen ligger det at den avrundede overflaten på et ytterhjørne hos et trevirkeelement eller noen vilkårlig overflate kan forsynes med en rifling for å forbedre malings-evnen. Således kan, f.eks. panelbord fremstilt på vanlig måte fra et sentrumutbytte, forsynes med rifler. Overflaten trenger dessuten heller ikke være plan, men kan være f.eks. den krumme overflaten hos en rund stolpe.

I en fortrukket utførelsesform anvendes imidlertid utførelsen i samsvar med oppfinnelsen for å fremstille panelbord fra sideutbyttet eller sidebordene hos en stokk. Som tidligere nevnt, har sideutbyttet av eksempelvis gran høyre motstandskraft mot råte enn sentrumutbyttene. Liknende forhold kan gjelde også for visse andre treslag, men innenfor omfagnet av oppfinnelsen ligger det at sidebord kan tas ut, i samsvar med nedenfor beskrevet fremgangsmåte, fra alle vilkårlige treslag. En stor fordel med fremgangsmåten er at den medfører en bedre ressursutnyttelse gjennom at kantbordenes anvendbarhetøker.

Etter saging av et slikt sidebord, tørkes det på allment kjent måte, og kommer da til å deformeres som følge av krympingen, slik at kjernesiden, dvs. den siden som var vendt mot stokkens sentrum, blir konveks, mens splintsiden, dvs. den siden som er vendt mot stokkens krumme overflate blir konkav. Dette bordet etterbehandles deretter på en slik måte at kjernesiden rifles og planbearbeides med hjelp av et rifledannende kutteverktøy på en slik måte at toppene av riflenes åser blir plassert i hovedsakelig samme plan. På samme måte rifles og planbearbeides sidekantene og ytterhjørnene avrundes, likedan med rifler på avrundingene.

Sidekantbearbeidingen og hjørneavrundingen kan passende skje med ett og samme verktøy. Bordenes splintside kan planbearbeides og eventuelt forsynes med rifler på tilsvarende måte, men i samsvar med en foretrukket utførelse planbearbeides ikke bordets splintside, men i stedet forsterkes den allerede eksisterende konkave overflaten ytterligere med hjelp av et konkavt kutteverktøy. Dog ikke over hele overflaten, men bare i et sentralt område, mens ca. 0,5 - 2 cm av hvert kantområde etterlates ubearbeidet. Denne siden av bordet kommer til å tjene som en bak-side hos et bekledningspanel og trenger derfor heller ikke noen rifling ettersom den ikke skal males. Som følge av den naturlige krympingen kommer dessuten ytterkantområdene til å ha en svakt konkav spiss vinkel i forhold til sideoverflatene, hvilket medfører at anleggelsen og tetningen mot underlaget, f.eks. utsiden av et annet panelbord, blir meget god, hvilket er fordelaktig ved at det bl.a. motvirker inntrenging av fukt. Gjennom en slik konkav bearbeiding av en som regel konkav overflate, oppnås fordelen at ulike panelbord blir likt formet, selv om de skulle ha ulik stor konkavitet etter tørkingen. Samtidig er en slik fremgangsmåte materialbesparende ettersom intet materiale fjernes fra bordets tykkeste tverrsnitt, dvs. inne ved kantområdene, og bordene trenger således ikke tas ut med noe overmål ved sagingen.

Ett ytterhjørne eller en trevirkeoverflate utført i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, gir således en overflate med meget bra malingsegenskaper, så vel for penselmaling som sprøyte-maling. Begrepet maling, slik som det er brukt her, skal tolkes bredt og trenger ikke nødvendigvis være en dekkmaling, men kan også være en transparent lakk, olje eller et impregneringsmiddel. Ved en slik overflatebehandling kommer således trevirkets rifler til slutt ikke være dekket av malingen, men kommer til å danne en tiltalende overflatestruktur hos trevirket. Riflingen medfører også at inntrengingsevnen for olje og impregneringsmiddeløker. For lakk, likedan som for dekkmaling, medfører riflingen i en økt festeoverflate, hvilket bidrar til økt festing og minsket fare for flassing. Et trevirkeelement i samsvar med oppfinnelsen er spesielt passende for anvendelse som panelbord på vegger og tak, spesielt som dekkmalt ytterveggspanel. Trevirkeelement med rifflede overflater vil imidlertid ha mange anvendingsområder, som f.eks. for møbeltilvirkning eller som golv på f.eks. brygger og uteplasser der riflingen på en fordelaktig måte vil bidra til å minske risikoen for glatthet.

Eksempel

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere med henvisning til vedlagte tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et skjematisk enderiss av en trestokk, hvilken viser mulige hovedprinsipp for delingssaging av den råe trestokken,

Fig. 2 viser et enderiss av et sidebord, hvilken viser bordets deformering etter tørking,

Fig. 3 viser et skjematisk enderiss av sidebordet under planbearbeiding av dets overside ved hjelp av et rifleprofilert kutteverktøy, Fig. 4 viser et enderiss av sidebordet under bearbeiding av dets underside ved hjelp av et konvekst kutteverktøy, Fig. 5 viser et enderiss av sidebordet under sidekantbearbeiding og hjørneavrunding ved hjelp av to motstående rifleprofilerte kutteverktøy, Fig. 6 viser en detaljforstørrelse av et hjørneområde hos sidebordet, hvilken viser ytteroverflatenes riflete profil, Fig. 7 viser en ytterligere forstørret detalj av en trevirkeoverflate, hvilken viser den spesielle utformingen av riflingen, og Fig. 8 viser et skjematisk tverrsnitt gjennom et veggpanel, oppbygd av sidebord som er fremstilt i samsvar med oppfinnelsen.

Først henvises det til Fig. 1 som viser et mulig hovedprinsipp for kløvdeling av en trestokk 1 i rå tilstand. Ifølge dette prinsippet tas et sentrumutbytte ut av hver stokk, hvor sentrum utbyttets tverrsnittdimensjoner omtrent tilsvarer det største kvadratet som kan tas ut innenfor en sirkel som tilsvarer diameteren hos stokkens smale ende. Sentrumutbyttet deles i sin tur i to deler 2, gjennom et sagsnitt gjennom trestokkens kjerne. Om kjernen fremdeles er i trevirkeelementet under tørkingen,øker sprekkedannelsen drastisk. I området utenfor sentrumutbyttet finnes det som regel muligheter for å ta ut minst et sidebord 3 på hver side av sentrumutbyttet, hvilke har mindre bredde enn sentrumutbyttet.

Sagingen i samsvar med Fig. 1 skjer mens trestokken ennå er rå og etter sagingen er alle overflatene plane og alle vinkler er vinkelrette. Under tørkingen krymper og deformeres imidlertid trevirkeelementene. Spesielt stor blir deformeringen av sidebordene 3. Dels som følge av årringenes orientering i bordet, dels gjennom at årringbredden ofte er mindre lengre ut i en trestokks tverrsnitt. I Fig. 2 vises kantbordets deformering i overdrevet skala etter tørkingen av det samme. Som det fremgår kommer kantbordets kjerneside 4, dvs. den siden som var vendt inn mot stokkens sentrum, til å bøye seg utover, dvs. blir konveks, mens splintsiden 5, dvs. den siden som var vendt mot stokkens krumme overflate, bøyer seg innover, dvs. blir konkav. Også hjørne- vinklene mellom en sidekant 6 og kjernesiden 4 eller splintsiden 5, forandres slik at de som regel ikke lengre er vinkelrette.

Deformeringen av sidebordene under tørkingen gjør således at disse må etterbearbeides for å kunne anvendes for formål der planhet og målnøyaktighet er viktig. I Fig. 3 vises et, i samsvar med oppfinnelsen, første bearbeidingstrinn av sidebordets kjerneside eller fremside 4, dvs. den siden som er tilsiktet å være vendt utover i et bekledningspanel, og hvilken som en regel er tilsiktet for å overflatebehandles, f.eks. måles med dekkmaling. Kjernesiden 4 planbearbeides herved hjelp av et skjematisk vist roterende kutteverktøy 7. For å unngå en helt slett og glatt overflate der malingen har vanskelig for å trenge inn og feste seg, er kutteverktøyets egg rifleprofilert for å gi en riflet trevirkeoverflate, som vil bli beskrevet mer detaljert senere. At trevirkeoverflaten planbearbeides skal derfor bare tolkes som at toppene hos riflenes åser kommer til å havne i samme plan.

Som tidligere nevnt er sidebordets splintside 5 konkav etter tørkingen. I samsvar med en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen opprettholdes denne konkaviteten og forsterkes som anskueliggjøres i Fig. 4.1 dette bearbeidingstrinnet anvendes et roterende kutteverktøy 8, hvilket har en konveks eggkant som anvendes for å forsterke splintsidens konkave form gjennom bearbeiding av et sentralt område av denne overflaten. Derimot etterlates et kantområde 9 ved hver sidekant ubearbeidet. Gjennom en slik utforming kommer sidebordet ved montering mot ett underlag, f.eks. underliggende panelbord, til å ligge tett mot underlaget og motvirker således inntrenging av fukt. Tettingen hjelpes frem ved at de ubearbeidete kantområdene 9 som regel har en vinkel i forhold til sidekantene 6, som er mindre enn 90° som følge av deformeringen under tørkingen. I en foretrukket form skjer den konkave bearbeidingen til en dybde på 1 - 3 mm, fortrinnsvis til omkring 2 mm, fra ytterkantområdenes plan.

Deretter henvises det til Fig. 5 som viser bearbeidingen, i samsvar med oppfinnelsen, av side-bordenes sidekanter 6 og ytterhjørnene 10 mellom sidekantene 6 og kjernesiden 4. Dette skjer ved hjelp av to motstående og roterende kutteverktøy 11, hvilke hvert har en eggkant med et krummet parti 12 for å samtidig med bearbeidingen av sidekantene også avrunde ytterhjørnene 10. Radien hos det krummete eggpartiet 12 kan passende være ca. 1,5 mm. I likhet med kutte-verktøyet 7, så er kutteverktøyets 11 egger rifleprofilert, også i det krummete eggpartiet 12, for å gi trevirkeoverflater en god malingopptakende evne.

Fig. 6 viser en detaljforstørrelse av et ytterhjørneområde i Fig. 5, av hvilken riflingen i trevirke-overflatene 4, 6 og ytterhjørnet 10 fremgår, og i Fig. 7 illustreres tverrsnittsformen hos riflingene nærmere gjennom en ytterligere forstørring av en trevirkeoverflate. Som det fremgår av figurene er riflingen i den foretrukne utførelsesformen sinusbølgeformet med samme krumningsradius hos toppene av riflenes åser 13 og bunnene av riflenes spor 14.1 den foretrukne utførelsesformen er sentrumsavstanden a mellom to tilliggende rifler mindre enn 2 mm, fortrinnsvis mindre en 1 mm, og helst omkring ca. 0,75 mm, mens dybden b mellom åsenes topper 13 og sporenes bunner 14 er mindre enn 1 mm, fortrinnsvis mindre enn 0,5 mm, og helst mindre enn ca. 0,25 mm.

I Fig. 8 vises en mulig anvendelse av trevirkeelementet i samsvar med oppfinnelsen som et panelbord i et låsepanel. Ved et slikt panel er et antall bunnbord 15 festet mot et underlag, f.eks. en bærestamme, med en avstand fra hverandre. Deretter dekkes mellomrommet mellom tilliggende bunnbord av låsebord 16. Ved anvendelse av panelbord av tidligere beskrevet type, kommer alle overflater som er vendt utover til å fremvise en rifling med god malingsopptakende evne og anleggelsen mellom bunnbordene 15 og låsebordene 16 blir veldig tett som følge av panelbordenes konkave utforming.

Det skal innsees at de tidligere beskrevne bearbeidingstrinnene i samsvar med Fig. 3 - 5, passende kan utføres hovedsakelig samtidig og i en og samme maskin.

I stedet for å anvende sidebord til fremstilling av panelbord på tidligere beskrevet måte, vil det naturligvis også være mulig å sage panelbord ut av sentrumutbyttene 2 etter tørking av disse. Panelbordenes fremsider får dermed en sagd overflate med god malingsopptakende evne, som tidligere beskrevet. Slike panelbord vil således bare trenge en bearbeiding av sidekantene for mål-og vinkeljustering, og en avrunding av ytterhjørnene, samt samtidlig rifling av sidekantene og ytterhjørnene for en forbedret malingsopptakende evne.

Den beskrevne og foretrukne utførelsesformen er bare eksemplifisert og innenfor omfanget av oppfinnelsen kan vilkårlig antall begrensningsoverflater forsynes med rifler. Å utforme panelbordenes baksider med en konkav form er bare et eksempel på en mulig utførelse og denne siden kan i samsvar med oppfinnelsen således være ubearbeidet, planhøvles eller rifles alt etter ønsket formål.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et trevirkeelement omfattende minst en ytteroverflate, minst en kantoverflate og minst et ytterhjørne hvilket er avrundet,karakterisert vedat det minst ene ytterhjørnet (10) forsynes med minst en rifle omfattende parallelle åser (13) og spor (14) i treets fiberretning for å forbedre overflatens malingsopptakende evne.

2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat minst en kantoverflate forsynes med rifler.

3. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat minst en ytteroverflate forsynes med rifler.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat riflingen utføres til en dybde (b) hos sporenes (14) bunner i forhold til åsenes (13) topper, som er mindre enn 0,5 mm, fortrinnsvis mindre enn 0,25 mm.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat riflene utføres slik at de ikke er synlige for det blotteøyet etter maling med dekkmaling.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedtrinnene: - saging av nevnte trevirkeelement i rå tilstand, - tørking av trevirkeelementet, hvor det samme oppnår en deformering på en slik måte at en kjerneside (4) av den samme blir konvekst buet mens en splintside (5) blir konkavt buet, - forsyne kjernesiden med rifler, og - forsterke splintsidens konkave krumning gjennom en materialfjernende og konkav maskinbearbeiding av et sentralt område av splintsiden.

7. Trevirkeelement som oppviser minst en ytteroverflate, minst en kantoverflate og minst et ytterhjørne hvilket er avrundet,karakterisert vedat det minst ene ytterhjørnet (10) er forsynt med minst en rifle omfattende parallelle åser (13) og spor (14) i trevirkeelementets fiberretning for å forbedre treets malingsopptakende evne.

8. Trevirkeelement i samsvar med patentkrav 7,karakterisert vedat minst en kantoverflate er forsynt med rifler.

9. Trevirkeelement i samsvar med ett av de foregående patentkravene 7-8,karakterisert vedat minst en ytteroverflate er forsynt med rifler.

10. Trevirkeelement i samsvar med ett av de foregående patentkravene 7-9,karakterisert vedat riflene har en dybde (b) målt fra sporenes (14) bunner til åsenes (13) topper, som er mindre enn 0,5 mm, fortrinnsvis mindre enn 0,25 mm.

11. Trevirkeelement i samsvar med et av de foregående patentkravene 7-10,karakterisert vedat trevirkeelementet omfatter en kjerneside (4) og en splintside (5), hvor kjernesiden (4) er forsynt med rifler mens splintsiden (5) er konkavt krummet innover gjennom en materialfjernende maskinbearbeiding av et sentralt område for å forsterke en naturlig konkav innoverkrumning av splintsiden (5) som oppstår etter tørking av trevirkeelementet.