Способ изготовления декоративных пластин из древесного материала

 

Использование: способ изготовления декоративных пластин из древесного материала относится к деревообрабатывающей промышленности. Способ включает выпиливание из чураков заготовок вдоль продольных волокон древесины, причем поперечное сечение каждой из заготовок выполняют меньшим, чем продольное, и его выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с равными площадями для каждой заготовки. Заготовки набирают и склеивают в пакет по длинным граням, а затем разрезают пакет в его поперечном направлении и шлифуют хотя бы одну из торцевых граней пластины. 9 з. п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для изготовления декоративных пластин, применяемых в качестве паркетной доски, стеновых панелей, дверных панелей, мебельных панелей и других клееных пиломатериалов.

Известен способ изготовления декоративных пластин, включающий поперечное разрезание заготовки, набор разрезанных заготовок и их склеивание. Заявка ФРГ N 2922046, B 27 M 3/04, 1980.

В этом способе разрезанные заготовки размещают на плоскости и склеивают узкие грани заготовок для получения сплошной поверхности. Способ трудоемок и обеспечивает недостаточно высокое качестве изготовления декоративных пластин из-за разброса размеров заготовок и совмещения их по плоскости. В связи с чем данным способом можно получать пластины с большими фрагментами площадей заготовок и с большими толщинами, а следовательно, увеличивается расход древесного материала.

Известен способ изготовления щитов торцевого паркета, включающий изготовление паркетных шашек, заполнение их стыков клеевым материалом и поверхностную обработку лицевого слоя. Патент СССР N 1642957, B 27 M 3/06, 1991.

В этом способе паркетные шашки произвольного поперечного сечения наклеивают на подстилающий слой, а в боковом клеевом слое между шашками выполняют отверстия, которые заполняют цилиндрическими древесными вставками для получения сплошного лицевого слоя.

Преимущества этого способа возможность дополнительного использования мелких частей деревьев или хвороста. Однако способ трудоемок и плохо поддается автоматизации процесс на стадии заполнения зазоров между шашками мелкими деталями.

Известен способ изготовления декоративных пластин из древесного материала, включающий поперечное разрезание бруска, причем брусок выполняют составным по толщине, по меньшей мере из двух заготовок. Авторское свидетельство СССР N 1000311, B 27 M 3/04, 1983.

В этом способе перед соединением составных частей на стыкуемых поверхностях выполняют продольные профильные пазы, за счет чего получают сквозную ажурную резьбу. При наборе составных частей в этом способе трудно использовать тонкомер, ветки и сучья, а тем более изготавливать в бруске из них продольные профилированные пазы. Выполнение ажурных отверстий снижает прочность изделия, и возникает проблема состыковки частей при их количестве больше четырех, т.к. составные части имеют разные длины сторон в поперечном сечении. Способ может использоваться только для изготовления различных художественных изделий, например панно, шкатулок и пр.

Известен способ изготовления декоративных пластин из древесного материала, в частности производства паркетных квадратов, включающий выпиливание из чураков брусков, раскрой их на заготовки, калибровку заготовок, при которой хотя бы одно из сечений каждой из заготовок выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с равными площадями, набор в пакет из не менее чем четырех заготовок и их склеивание. Авторское свидетельство СССР N 1799730, B 27 M 3/04, 1993.

В этом способе раскрой осуществляют при вертикальном положении брусков, заготовки калибруют и подают их в набор поштучно, при этом набор квадратов осуществляют путем склеивания рядов.

В способе отпиливают от бруска в заданный размер заготовки, которые поштучно последовательно подают в три калибровочных узла, где калибруют противоположные грани заготовок последовательным поворотом их на 90^o. По окончании калибровки заготовки поштучно поступают на участок склеивания, где из них формируются ряды, наносится клей, и они сжимаются до затвердевания клея.

Преимущества этого способа возможность автоматизации процесса изготовления. Недостатки: поштучная обработка заготовок, что увеличивает время процесса; необходимость проведения очень точных калибровок, т.к. заготовки не ориентированы в пространстве при их наборе в пакет по продольным и поперечным распилам древесного материала; большая неоднородность по твердости лицевой стороны паркетного квадрата и уменьшение декоративности из-за неориентированности древесных волокон; сложность использования заготовок с малыми площадями поперечных сечений из-за трудности их точной калибровки и совмещения по одной плоскости; невозможность получения в поперечном сечении отдельных фрагментов какой-либо иной формы кроме квадрата, что уменьшает декоративность, невозможность изготовления пластин с различной толщиной и различными размерами отдельных фрагментов, поскольку толщину пластины и размеры отдельного фрагмента непосредственно задает кубическая форма заготовки и, следовательно, при увеличении (уменьшении) толщины пластины необходимо увеличивать (уменьшать) длину стороны куба; при использовании в качестве древесного материала соснового тонкомера и веток нельзя получить достаточно толстых и прочных пластин, например, для изготовления паркетных квадратов, дверных или мебельных панелей, что ограничивает применение способа в случае использования в качестве исходного сырья отходов древесины.

Задача, решаемая изобретением, повышение качества изготовления декоративных пластин и обеспечение возможности использования в качестве древесного материала отходов древесины.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, уменьшение времени изготовления, улучшение декоративности, получение однородной повышенной твердости лицевой стороны пластины при использовании одного вида древесного материала, получение пластин с различной толщиной независимо от размера отдельного фрагмента.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе изготовления декоративных пластин из древесного материала, включающем выпиливание из чураков брусков, раскрой их на заготовки, калибровку заготовок, при которой хотя бы одно из сечений каждой из заготовок выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с равными площадями, набор в пакет из не менее чем четырех заготовок и их склеивание, согласно изобретению операцию калибровки заготовок разбивают на предварительную калибровку и окончательную калибровку, операции выпиливания из чураков брусков, раскрой их на заготовки и предварительной калибровки совмещают в единый технологический прием, для чего выпиливание из чураков брусков и их раскрой на заготовки проводят вдоль продольных волокон древесины чураков, при этом поперечное сечение каждой из заготовок выполняют меньшим, чем продольное, и только поперечное сечение выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с равными площадями, заготовки набирают и склеивают в пакет по длинным продольным граням, а окончательную калибровку проводят разрезанием склеенного пакета в его поперечном направлении и шлифованием хотя бы одной из торцевых граней склеенного пакета.

Возможны варианты осуществления способа, в которых целесообразно, чтобы дополнительно шлифовали вторую разрезанную торцевую грань склеенного пакета, при наборе заготовок в пакет их укладывали комлем чурака в одну сторону, при наборе заготовок в пакет их укладывали в шахматном порядке с чередованием по одной торцевой грани комля и вершины чурака, перед разрезанием склеенного пакета дополнительно обрабатывали его наружную продольную поверхность для придания декоративной пластине заданного профиля, поперечное сечение заготовки выполняли в виде треугольника, поперечное сечение заготовки выполняли в виде квадрата, поперечное сечение заготовки выполняли в виде шестиугольника, в качестве чураков используют стволы и ветки с соотношением их длины l к среднему диаметру d не менее 8.

В дополнение к варианту способа, в котором поперечное сечение заготовки выполняют в виде квадрата, возможен вариант, в котором целесообразно, чтобы квадрат одного ряда выполняли смещенным относительно квадрата смежного с ним ряда на половину длины стороны квадрата.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятными во время последующего рассмотрения приведенных ниже вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые рисунки.

Фиг. 1 изображает заготовку, например, с поперечным сечением в виде квадрата; фиг. 2 набранные в пакет и склеенные заготовки на фиг.1; фиг. 3 - изготовленную декоративную пластину; фиг. 4. то же, что фиг. 3 с чередованием комля и вершины чурака; фиг. 5 то же, что фиг. 3 с обработкой наружной продольной поверхности для придания декоративной пластине заданного профиля, например в виде окружности; фиг. 6 вид спереди на фиг. 3, когда поперечное сечение заготовки выполняют в виде треугольника; фиг. 7 вид спереди на фиг. 3, когда поперечное сечение заготовки выполняют в виде шестиугольника; фиг. 8 вид спереди на фиг. 3, когда квадрат одного ряда выполняют смещенным относительного квадрата смежного ряда.

Пример осуществления способа.

Сырьем для изготовления декоративных пластин из древесного материала служит тонкомер, остающийся после прореживания и санитарной выработки хвойных насаждений, сучья, ветви и поломанные деревья. Используются стволы и ветви диаметром от 50 до 100 мм, а для более полного использования древесины по длине ветвей, уменьшения отходов и сокращения времени сушки древесного материала в основном используются ветви длиной от 1000 до 1500 мм. С учетом отхода древесины и повышения количества декоративных пластин, получаемых из одного склеенного пакета заготовок, а следовательно, и уменьшения времени обработки соотношение длины ветви к ее среднему диаметру может быть выбрано не менее 8, что увеличивает производительность, не ухудшая декоративности пластин.

Ветви освобождаются от коры и во избежание трещин помещаются в сушильную камеру с мягким режимом сушки до 60^oC с периодической пропаркой, т.к. используется тонкомер. Процесс сушки по существу не отличается от известных способов подготовки древесины, например чураков.

Далее операции подготовления из чураков брусков, раскроя их на заготовки 1 (фиг. 1) и предварительной калибровки совмещены. Раскрой на заготовки 1 проводят вдоль продольных волокон древесины чураков. Поперечное сечение заготовки 1 выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника, например квадрата (фиг. 1), треугольника (фиг. 6), шестиугольника (фиг. 7). В принципе возможно использовать любой вид многоугольника, при этом достигается различная степень обрыва годичных колец древесины и пестрота узора, за счет чего в зависимости от назначения декоративной пластины можно изменять зрительное впечатление от лицевой поверхности. Для чего также можно изменять длину стороны многоугольника в зависимости от диаметра тонкомера. Обычно выполняют заготовки 1 со сторонами от 20 до 70 мм, для этого применяют станок продольного резания с регулируемым расстоянием между пилами. Для обеспечения предварительной калибровки заготовок 1 необходимы жесткие направляющие на подаче заготовки и ее выходе после пил.

Затем заготовки 1 группируются по длине, набираются и склеиваются в пакет по длинным продольным граням 2 (фиг. 1 и 2). Заготовки 1 укладываются в кондукторы и плотно стягиваются подобно известному вышеуказанному способу. Однако основной отличительной особенностью является склеивание по длинным продольным граням 2, т.е. по граням бруска, обладающим в этом направлении максимальной гибкостью, что позволяет для любой выбранной древесины сосны, березы, бука, дуба обеспечить минимальный зазор между гранями 2 при склеивании пакета. В качестве клея могут быть использованы самые различные синтетические столярные клеящие вещества, в том числе ПВА, а для изготовления экологически чистой продукции может быть применен костный или мездровый клей.

В результате (фиг. 2) получают склеенный пакет, поперечные размеры которого определяются размерами используемых кондукторов. Например из 12 квадратных заготовок 1 со стороной 50 мм получают склеенный пакет размером 100 на 300 мм и из любого большего количества заготовок 1 можно получить склеенный пакет с большими размерами поперечного сечения.

Далее склеенный пакет разрезают на стенке для поперечной резки. Направление резания показано на фиг. 2 штрих-пунктирной линией. В результате получают декоративные пластины (фиг. 3) с торцевой поверхностью древесного материала на лицевой поверхности пластины. Торцевая грань 3 склеенного пакета шлифуется на плоско-шлифовальном станке до получения заданной толщины декоративной пластины и ее качества. В зависимости от выбранной толщины декоративной пластины могут быть получены различные поперечные распилы склеенного пакета. Так, для столешницы ствола размером 2600 х 1500 мм может быть получена толщина декоративных пластин, например, 45 мм, для панелей отделки стен до 20 мм, для паркетных пластин 30 мм. Полученная поверхность может быть покрыта как различными лаками, так и воском.

Особенностью декоративной пластины является получение торцевой грани 3, образованной торцевыми волокнами древесного материала, которые обладают большей прочностью, чем продольные волокна, а так как применен тонкомер, в котором структура сердцевины состоит из очень плотной и твердой древесины, то получаемая декоративная панель без какой-либо дополнительной обработки может быть использована в качестве заменителя паркета.

Кроме того, поперечный срез тонкомера обладает своеобразной, неповторимой фактурой, и торцевая грань 3 зрительным образом создает впечатление инкрустации.

В зависимости от назначения декоративной панели она может быть отшлифована с одной или с двух сторон. Например, для изготовления паркетной или стеновой панели шлифуют только одну торцевую грань 3, для изготовления столешниц, дверей и т.п. обе торцевые грани 3 (фиг. 3).

При изготовлении декоративных пластин набор заготовок 1 в паркет может быть произведен с различной ориентацией продольных волокон вершины и комля чурака. Для этого по размерам годичных колец древесины определяют вершину и комель, а затем заготовки 1 могут быть уложены комлем чурака в одну сторону. В этом случае торцевая грань 3 будет иметь приблизительно одну фактуру.

Возможно набор заготовок 1 в пакет производить в шахматном порядке с чередованием по одной торцевой грани 3 (фиг. 3) комля и вершины чурака. В этом случае обеспечивается большая пестрота фактуры получаемого рисунка, и в некоторых вариантах при использовании в срезе разрезов сучков от веток еще сильнее подчеркнуты разводы древесины даже для таких пород деревьев, которые не обладают подобной структурой "под орех", например сосны или ели. Поэтому варианты получения различных инкрустированных поверхностей в данном способе не ограничены непосредственно структурой древесины, что увеличивает декоративность.

В процессе изготовления декоративных пластин перед разрезанием склеенного пакета можно дополнительно обработать его наружную продольную поверхность для придания ей заданного профиля. На фиг. 5 показан профиль декоративной пластины в виде окружности, например, для изготовления круглых стволов, табуреток. В принципе может быть получен любой заданный профиль, например в виде овала, многоугольника и т.д. И этот профиль может быть использован без какого-либо дополнительного набора заготовок 1 при изготовлении конкретного изделия. При этом снижается трудоемкость изготовления, т.к. сразу несколько однотипных пластин получают из склеенного пакета.

Фигуры 6 и 7 показывают вид на торцевую грань 3 при поперечном сечении заготовки 1 в виде треугольника и шестиугольника. Вид выбираемого многоугольника в поперечном сечении заготовки 1 ограничен только требованием его равносторонности и равенством площадей поперечных сечений. Т.к. при уменьшении количества углов многоугольника производится больший срез годичных колец заготовки 1, то получается большая пестрота из разрывов, при увеличении углов многоугольника больше сохраняется годичных колец и целых окружностей на торцевой грани 3, и фактура является более однородной.

В случае выполнения поперечного сечения заготовки 1 в виде квадрата (фиг. 1) можно квадрат одного ряда склеенного пакета выполнять смещенным относительно квадрата смежного ряда (фиг. 8). Этот прием также дополнительно изменяет фактуру торцевой грани 3 и зрительное впечатление от лицевой стороны панели.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить качество изготовления декоративных пластин и использовать в качестве древесного материала отходы древесины: поломанные тонкомерные стволы, сучья и ветви.

Наиболее успешно заявляемый способ может быть использован в деревообрабатывающей промышленности при изготовлении клееных пиломатериалов без необходимости применения шпона из древесины дорогих и ценных пород для получения декоративной лицевой поверхности, при этом декоративная поверхность может быть получена с обеих сторон пластины повышенной прочности. 2

Формула изобретения

1. Способ изготовления декоративных пластин из древесного материала, включающий выпиливание из чураков брусков, раскрой их на заготовки, калибровку заготовок, при которой хотя бы одно из сечений каждой из заготовок выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с разными площадями, набор в пакет не менее четырех заготовок и их склеивание, отличающийся тем, что операцию калибровки заготовок разбивают на предварительную и окончательную калибровки, операции выпиливания из чураков брусков, раскрой их на заготовки и предварительную калибровку проводят за единый технологический прием, выпиливание из чураков брусков и их раскрой на заготовки проводят вдоль волокон древесины чураков, при этом поперечное сечение каждой из заготовок выполняют меньшим, чем продольное, поперечное сечение выполняют в виде равностороннего правильного многоугольника с равными площадями, заготовки набирают и склеивают в пакет по длинным продольным граням, а окончательную калибровку проводят резанием склеенного пакета в его поперечном направлении и шлифованием хотя бы одной из торцевых граней склеенного пакета.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно шлифуют вторую разрезанную торцевую грань склеенного пакета.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наборе заготовок в пакет их укладывают комлем чурака в одну сторону.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наборе заготовок в пакет их укладывают в шахматном порядке с чередованием по одной торцевой грани комля и вершины чурака.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед разрезанием склеенного пакета дополнительно обрабатывают его наружную продольную поверхность для придания декоративной пластине заданного профиля.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение заготовки выполняют в виде треугольника.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение заготовки выполняют в виде квадрата.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поперечное сечение заготовки выполняют в виде шестиугольника.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве чураков используют стволы и ветки с отношением их длины к среднему диаметру не менее восьми.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что квадрат одного ряда выполняют смещенным относительно квадрата смежного с ним ряда на половину длины стороны квадрата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8