SI25422A - Postopek in naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog - Google Patents

Abstract

Izum se nanaša na postopek in napravo za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog s ciljem doseči nepopolno ravninsko površino z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami, ki so razporejene v skladu z običajnimi vzorci ali nepravilno in naključno, ki posnemajo videz ročne in/ali grobe obdelave kar daje rustikalni učinek površine in kot da je že dolgo časa v uporabi. Postopek in naprava po izumu omogoča, da se ravninski površini na robovih dveh elementov vedno ujameta z enakim vzorcem bodisi gre za dvignjene in/ali vdolbene točke s čimer se preprečuje nastanek neravnih in ostrih stičnih robov med dvema elementoma lesene talne obloge. S tem se doseže enovit in naravni videz lesene talne obloge ter se odpravijo problemi zatikanja in posledično obrabe lesenih talnih oblog.

Description

Postopek in naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog

Stanje tehnike

Izum se nanaša na postopek in napravo za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog s ciljem doseči nepopolno ravninsko površino z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami, ki so razporejene v skladu z običajnimi vzorci ali nepravilno in naključno, ki posnemajo videz ročne in/ali grobe obdelave kar daje rustikalni učinek površine, kot da je že dolgo časa v uporabi. Površina lesenih talnih oblog je prvenstveno iz masivnega lesa/furnirja pridobljenega po tehnologiji rezanja ali žaganja do debeline 6 mm. Izziv predstavlja celovita sprememba strukture površinskega sloja v debelini do 4 mm. Izum splošno spada v področje naprav in postopkov za površinsko obdelavo lesenih talnih oblog.

Opis tehničnega problema

Mehanska obdelava lesa je osnovna predpriprava na vidni površini elementa lesene talne obloge in odločilno vpliva na končno strukturo površine, kot je intenziteta barve, gladkost, oprijem in vpijanje zaščitnega premaza itd. Poleg tega je namen mehanske obdelave, da se s pomočjo posebnih postopkov poizkuša poustvariti strukturo starane, rustikalne in obrabljene površine. Jedro izuma je kombinacija termičnih, mehanskih in kemičnih tehnoloških postopkov s ciljem spreminjanja površine talne obloge.

Sedanja tehnologija obdelave površine lesenih talnih oblog z namenom poustvariti strukturo starane in obrabljene površine zajema tehnologije krtačenja, skobljanja in žaganja. Tehnologija krtačenja površine se izvaja s transportom elementov lesene talne obloge preko rotirajočih valjastih krtač na industrijski liniji. Na globino in intenzivnost skrtačene površine se vpliva s spreminjanjem parametrov obdelave kot so trdota krtač, material krtač (kovina, umetne mase), število prehodov skozi stroj, smer prehoda deske skozi stroj, stopnja pritiska krtače na desko in drevesna vrsta. Pri obdelavi s krtačenjem se odstranjuje s površine predvsem rani les, kjer je premer trahej 20 - 40 pm in je zato mehkejši (manjša gostota/manjša trdnost/trdota). Gostejši kasni les, kjer je premer trahej 5 - 10 pm in je les bolj trd pa je ostajal skoraj nespremenjen. Površina je po obdelavi z metodo krtačenja bolj groba ter ima večjo sposobnost vpijanja (absorpcije) sredstev za površinsko obdelavo v nadaljnjih postopkih zaščite elementov lesene talne obloge. Odpornost na abrazijo se poveča, s tem pa tudi obstojnost talnih oblog. Z metodo krtačenja površin se doseže efekt čiščenja lesenih surovih podov s sirkovimi krtačami.

Z metodo žaganja površin se skuša doseči videz surove žagane deske, na kateri so še vidne sledi žaginih zob. Postopek izdelave takšnega videza se izvede po fazah izdelave gladkega elementa lesene talne obloge in zaključnega brušenja, izdelave sledi žaginih zob na tračnem žagalnem stroju ter poliranje ali krtačenje površine.

Pri trdih lesovih krtačenje ne omogoča dovolj velikega odvzema površinskega materiala, da bi poustvaril globoko, starano in obrabljeno površino. Za ta namen je primerna tehnologija skobljanja, ki omogoča večji odvzem površinskega materiala. Obdelovalna skobeljna glava ima profilirane rezalne nože, ki ustvarjajo različno strukturo na površini elementa lesene talne obloge. Tehnologija skobljanja površine se izvaja z dvema skobeljnima glavama. Prva glava niha pravokotno na smer podajanja, medtem ko druga skobeljna glava niha in oscilira tudi navzgor in navzdol. Globino valov, ki jih na površini pusti oscilirajoče rezilo pri določenem gibanju obdelovanca, se spreminja s spreminjanjem radija profila skobeljne glave in s spreminjanjem globine odvzema skobljanja.

S takšno tehnologijo skobljanja površin nastanejo nepopolne ravninske površine z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami, ter se doseže efekt imitacije neravne obdelave, oziroma videz, ki nastane pri izrabi surove in površinsko neobdelane stare lesene talne obloge zaradi hoje s čevlji. Po zaključku skobljanja je potrebno površino s krtačenjem pripraviti za nadaljnjo površinsko obdelavo s kemičnimi pripravki.

Intenziteto videza obrabljene površine se dodatno lahko poveča s premikanjem obdelovalne skobeljne glave pravokotno glede na smer gibanja in/ali pravokotno na površino elementa lesene talne obloge.

Problem predstavljajo stični robovi med dvema elementoma lesene talne obloge, pri čemer se lahko na račun nepopolne ravninske površine z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami srečata dve nepopolni ravninski površini kot sta dvignjena in vdolbena točka kar povzroča nastanek vidnih in ostrih robov na stiku dveh elementov, kar povzroča zatikanje, zbiranje umazanije in hitrejšo obrabo talne obloge.

Stanje tehnike

Tehnični problem, ki ni zadovoljivo rešen, je nadzorovan tehnološki postopek skobljanja površine elementa talne obloge, ki bo zagotovil popolni stik robov z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami dveh elementov lesene talne obloge.

Patent US 2014/0342125 Al obravnava programiran avtomatiziran sistem površinske obdelave lesenih plošč pri čemer na površini ustvarja naključne vzorce vendar obdelovani stroj tik pred robom elementa zaključi z obdelavo.

Patent AT 515489 Al 2015-09-15 opisuje postopek za obdelavo površin na lesenih ploščah vendar že začne s profilirano površino katero se kasneje krtači, pigmentira, olji in obdela z jekleno volno kar je tudi poudarek v patentnih zahtevkih. Sami utori na površini niso omenjeni.

Patent DE 10 2016 009 517 Al opisuje naključno obdelavo površine elementa lesene talne obloge s skobeljnimi glavami vendar ne obravnava enakih začetkov in koncev obdelave na enem elementu.

Za doseganje določenih površinskih lastnosti elementov lesene talne obloge je potrebno površino obdelati po določenem tehnološkem postopku.

Opis nove rešitve

Izum se nanaša postopek in napravo za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog, zlasti za obdelovance iz lesa ali iz materiala, na osnovi lesa, da se doseže nepopolno ravninsko površino z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami, ki so razporejene v skladu z običajnimi vzorci ali nepravilno in naključno s ciljem poustvariti strukturo starane in obrabljene površine.

Postopek in naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku mehanske obdelave površine lesenih talnih oblog omogoča:

1. kontrolirano in natančno obdelavo zaključnih robov elementov lesene talne obloge

2. želen videz obrabljene, rustikalne površine

3. poudarek naravnih lastnosti lesa, barvo, teksturo, sijaj, prijeten otip površine,

4. izboljšanje fizikalnih in mehanskih lastnosti in tako povečanje odpornosti proti vlagi in toploti, udarcem, praskam in obrabi,

5. zaščitno funkcijo pred staranjem, vremenskimi razmerami, insekti, glivami, povečati odpornost pred kemijskimi vplivi ter omogočiti lažje čiščenje in vzdrževanje površine

6. ekonomsko funkcijo pri izbiri materiala in tehnologije, ki ob najnižjih proizvodnih stroških povečajo tržno vrednost izdelka.

Nov postopek in naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog omogoča sinhronizirano vzdolžno gibanje elementa lesene talne obloge s prečnim gibanjem skobeljne glave. Na tak način, da zagotovi, da sta začetek in konec obdelave/izdelave dvignjenih in/ali vdolbenih točk v enem in v vseh elementih vedno na istem mestu.

Naprava sestoji iz spodnje ravne mize, dveh skobeljnih glav nad mizo in podajalnih naprav, valjev in tračnih transporterjev, ki se nahajajo nad mizo. Podajalne naprave izvajajo transport elementa lesene talne obloge preko stacionarnih glede na vzdolžno gibanje obdelovanca skobeljnih glav. Skobeljne glave so premične horizontalno v prečni smeri glede na gibanje elementa in vertikalno glede na vzdolžno gibanje elementa.

Elementi lesenih talnih oblog sestojijo prednostno iz naravnega lesa, enega ali več slojev s tem, da je zunanji sloj v debelini prednostno od 3 do 6 mm. Elementi so prednostno pravokotne oblike. Dolžina v smeri lesa zunanjega sloja je prednostno od 400 do 4000 mm ter v širinah prečno na smer lesa zunanjega sloja pravokotno na dolžino prednostno od 70 do 300 mm ter v skupnih debelinah prednostno od 9 do 30 mm.

Postopek je usklajeno vzdolžno gibanje element ter prečno in vertikalno gibanje skobeljnih glav. Skobeljne glave so prednostno fiksne z zamenljivimi noži, lahko so pa iz enega kosa ali sestavljeni iz več kosov.

Postopek in napravo za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog po izumu obsega vsaj eno ali več zunanjih naprav, prednostno gre za senzor nameščen na skobeljni glavi, ki lahko pošilja in/ali sprejema podatke ter omogoča komunikacijo s procesno enoto, ki ga upravlja uporabnik. Komunikacija uporabnika je vzpostavljena preko komunikacijske enote in omogoča nastavljanje parametrov algoritma, ki teče na procesni enoti. Uporabniku je omogočeno upravljanje naprave ter nadzor in usmerjanje izdelave primerne strukture površine v postopku skobljanja površin na kateri nastanejo nepopolne ravninske površine z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami.

Postopek in naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog po navedenem izumu se razlikuje od do sedaj znanih postopkov, da vsebuje senzorje za kontrolirano vodenje postopka, ki so nameščeni na skobeljni glavi. Skobeljna glava se poljubno nastavlja glede na želeno točko začetka in konca elementa lesene talne obloge. Globino odvzema površinskega materiala elementa lesene talne obloge se regulira s kontroliranim spreminjanjem vertikalne razdalje od skobeljne glave in elementa lesene talne obloge po algoritmu naključnih ciklov vertikalne oscilacije.

Procesna enota glede na dobljene podatke preko aktuatorjev in potenciometrov uskladi prečno gibanje skobeljne glave da zmeraj začneta in končata skobljanje na istem mestu elementa lesene talne obloge.

Med začetno in končno točko obdelave enega elementa lesene talne obloge se po algoritmu naključnih ciklov izvede horizontalna oscilacija prečnega gibanja skobeljne glave. S tem se zagotovi unikatnost vzorca na površini. Začetna in končna pozicija skobeljne glave glede na element je fiksna ter se lahko saržno spreminja. Naključno število oscilacij je programsko omejeno glede na vneseni podatek o dolžini in poziciji elementa ter podajalni hitrosti elementa skozi postopek obdelave. S tem sta vstopna in izstopna točka vedno na enaki razdalji od vzdolžnega roba elementa.

Nov postopek in naprava preko komunikacijskega vmesnika omogoča reguliranje skobeljne glave pri čemer omogoča določitev točnega začetka in konca obdelave elementa lesene talne obloge preko vnesene dolžine elementa lesene talne obloge pri kontinuiranem podajanju elementov brez presledkov med elementi ali preko senzorja pozicije začetka elementa pri razmaku med elementi. S tem je dosežena neodvisnost videza obdelane površine od načina transporta elementa. Ko se zaključi obdelava elementa lesene talne obloge, procesna enota ustavi gibanje skobeljne glave ter nadaljuje postopek na novem elementu lesene talne obloge na enakem mestu kar je za vse elemente enako.

Potrebni podatki, po pričujočem izumu na podlagi katerih procesna enota preko parametrov algoritma krmili postopek skobljanja površin, sestojijo iz variabilnih in fiksnih podatkov.

Variabilni procesni podatki iz senzorjev so pozicija skobeljnih glav in elementa lesene talne obloge ter strojni podatki o vrtilni hitrosti skobeljne glave in podajalni hitrosti elementa lesene talne obloge obdela programirana procesna enota in preko aktuatorjev krmili gibanje skobeljne glave glede na gibanje elementa lesene talne obloge. Fiksni procesni podatki vneseni s strani uporabnika preko komunikacijske enote so začetna horizontalna pozicija skobeljne glave, minimalno in maksimalno število oscilacij skobeljne glave na dolžini enega elementa lesene talne obloge, minimalna in maksimalna vertikalna razdalja od skobeljne glave in površine elementa lesene talne obloge.

Postopek in naprava po izumu omogoča, da se ravninski površini na robovih dveh elementov vedno ujameta z enakim vzorcem bodisi gre za dvignjene in/ali vdolbene točke s čimer se preprečuje nastanek neravnih in ostrih stičnih robov med dvema elementoma lesene talne obloge. S tem se doseže enovit in naravni videz lesene talne obloge ter se odpravijo problemi zatikanja in posledično obrabe lesenih talnih oblog.

Claims (7)

1. Patentni zahtevki

   1. Naprava za izdelavo primerne strukture površine v postopku površinske obdelave lesenih talnih oblog označena s tem, da naprava sestoji iz spodnje ravne mize, dveh skobeljnih glav nad mizo in podajalnih naprav, valjev in tračnih transporterjev ter obsega vsaj eno ali več zunanjih naprav, prednostno gre za senzor, komunikacijsko enoto in procesno enoto.
2. 2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da je senzor prednostno nameščen na skobeljni glavi in začetku elementa ter da je povezan s komunikacijsko enoto in procesno enoto, ki sta nameščeni poljubno izven naprave in jih upravlja uporabnik, ki lahko pošilja in/ali sprejema podatke ter omogoča komunikacijo s procesno enoto pri čemer omogoča nastavljanje parametrov algoritma, ki teče na procesni enoti.
3. 3. Postopek za izdelavo primerne strukture površine z napravo po zahtevku 1 in 2, označen s tem, je usklajeno vzdolžno gibanje elementov lesenih talnih oblog ter prečno in vertikalno gibanje skobeljnih glav pri čemer je uporabniku omogočeno upravljanje naprave ter nadzor in usmerjanje izdelave primerne strukture površine v postopku skobljanja površine na kateri nastanejo nepopolne ravninske površine z dvignjenimi in/ali vdolbenimi točkami.
4. 4. Postopek po zahtevku 3, označen s tem, da sta začetek in konec obdelave/izdelave dvignjenih in/ali vdolbenih točk v enem in v vseh elementih vedno na istem mestu elementa lesene talne obloge.
5. 5. Postopek po zahtevku 3 in 4, označen s tem, da podatke na podlagi katerih procesna enota preko parametrov algoritma krmili postopek skobljanja površin sestavljajo variabilni in fiksni podatki.
6. 6. Postopek po zahtevku 3 do 5, označen s tem, da variabilne procesne podatke iz senzorjev, sestavljajo podatki o poziciji skobeljnih glav in elementa lesene talne obloge ter podatki o vrtilni hitrosti skobeljne glave in podajalni hitrosti elementa lesene talne obloge.
7. 7. Postopek po zahtevku 3 do 6, označen s tem, da fiksne procesne podatke vnesene s strani uporabnika preko komunikacijske enote sestavljajo začetna horizontalna pozicija skobeljne glave, minimalno in maksimalno število oscilacij skobeljne glave na dolžini enega elementa lesene talne obloge, minimalna in maksimalna vertikalna razdalja od skobeljne glave in površine elementa lesene talne obloge.