專利名稱：鑲板加工方法
鑲板加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1特征部分之前所描述的那類鑲板的加工方法。
鑲板是板形或條形的建筑組件，這些鑲板可以組合起來形成更為 閉合或較不閉合的表面，例如，用于地面鋪板、墻面或其他鋪板以及 用于家具等。鑲板可以以所謂的層壓板的形式出現(xiàn)，于是它們可以包 含多個(gè)由不同材料構(gòu)成的層。例如，對(duì)于地板鑲板，完工的地面鋪板
中的最頂層形成一個(gè)踏層(tread layer)，該踏層必須既石更又耐磨， 而且還要滿足裝飾目的。設(shè)置一個(gè)所謂的芯板(core)作為另一層， 該芯板優(yōu)選地由木質(zhì)纖維材料制成，諸如MDF板或HDF板。
為了將完工的鋪板表面中兩個(gè)相鄰的鑲板固定在一起，經(jīng)常在鑲 板的至少兩個(gè)對(duì)置的側(cè)面上i殳置有連接型面(joining profile)，該 連接型面包括相應(yīng)的型面元件，通過彎曲這些元件和/或?qū)⑦@些元件扣 緊可以使這些元件結(jié)合在一起，如W094/26999或W097/47834中所描 述的。直到現(xiàn)在， 一直都是利用諸如鋸子或銑刀之類的機(jī)械切削工具 來加工鑲板。關(guān)于這一點(diǎn)，先根據(jù)鑲板的尺寸的倍數(shù)來提供板，該板 含有芯板以及另一個(gè)布置在該芯板頂上的層。然后將該板分割成獨(dú)立 的鑲板坯。利用類似于具有鋼制本體的圓鋸和裝有金剛石的刀具的工 具，進(jìn)行這種分割。接著形成連接型面，這同樣也通過各種鋸削和銑 削工具的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。使用機(jī)械工具除了有不可避免的灰塵負(fù)擔(dān)以及 由鋸子厚度造成的相對(duì)大的鋸縫寬度外，還有其他缺點(diǎn)。將基于圖6 至

圖12，以地板鑲板為例對(duì)這些缺點(diǎn)作簡要說明。諸如鋸條或銑刀之 類的機(jī)械工具總是對(duì)向前的工件施加一定的阻力，而該阻力總是與增 加的進(jìn)給速度相關(guān)。目前，所用的進(jìn)給速度是200 m/min或更大。旋 轉(zhuǎn)式工具的缺點(diǎn)是，在該工具和驅(qū)動(dòng)電機(jī)方面都存在高的加工公差。 結(jié)果是相鄰鑲板之間的切割線可能會(huì)呈波狀，如圖6中心所示的連接 線a。如果一個(gè)鑲板包括了一個(gè)堅(jiān)硬的表面層，并且該鑲板是用旋轉(zhuǎn)
式圓鋸切割的，那么存在表面層的邊緣被磨損的趨勢(shì)，導(dǎo)致在連接線 處有一細(xì)白線。該白線是由工具和表面層之間的摩擦造成的，可能歸
因于例如表面層中的耐磨涂層材料。該細(xì)白線示于圖7b中。鑲板經(jīng)過 機(jī)器的速度非常快。旋轉(zhuǎn)式工具的缺點(diǎn)是，隨著速度的增大，摩擦也 增大。其結(jié)果是，不只是保護(hù)層被磨損，位于其下的第二層(裝飾層) 也被磨損，例如圖8b所示出的。然而，如果兩個(gè)鑲板的連接邊緣不是 緊靠在一起，而是在它們之間形成有空腔和間隔，則水就可滲進(jìn)去， 例如圖9所示出的。由于該芯板通常具有吸收性，水被吸到該芯板內(nèi)， 從而使該芯板膨脹，以致于表面層或其他層中的一層可能翹起。此外， 還得將機(jī)械工具重新磨快，為此必須關(guān)閉生產(chǎn)設(shè)備。
機(jī)械工具，特別是鋸子，具有一定的厚度(約2. 5mm),該厚度
會(huì)導(dǎo)致材料相當(dāng)顯著的損耗。而且，機(jī)械工具產(chǎn)生大量灰塵，而這些 灰塵必須被提取出來，因此需要更多的投資成本。
當(dāng)從板上鋸鑲板坯時(shí)，整張板都通過旋轉(zhuǎn)輥?zhàn)?roller)。然后 鋸出鑲板坯，并且該鑲板坯依次通過導(dǎo)輥穿出鋸床。這實(shí)際上不可能 在鑲板和板沒有水平偏移的情況下實(shí)現(xiàn)。這源于多個(gè)原因，不過主要 是由于鋸條、導(dǎo)輥、壓力輥的摩擦和這些組件的機(jī)械定位的綜合導(dǎo)致 了輕微的水平移動(dòng)。如果板或鑲板上配有幾何裝飾，那么上面所述的 這點(diǎn)是一定要加以避免的。圖10至12示出了這種裝飾，其中圖10示 出了這種裝飾是如何完美地產(chǎn)生的，而圖11和12示出了之前通過利 用旋轉(zhuǎn)機(jī)械工具加工時(shí)存在的問題。圖10中，位于連接線兩邊的距離 x和x'是相等的(x+x' =y')。圖11示出了在鋸的過程中鑲板不被正 確定位可能出現(xiàn)的結(jié)果，這是現(xiàn)有技術(shù)中可能發(fā)生的。此時(shí)，x+x'不 相等，而y和y'依然相等，但連接線肯定不和邊緣平行。當(dāng)鋪設(shè)這種 地板鑲板時(shí)，連接邊緣不完美且裝飾圖案定位錯(cuò)誤。
此外，對(duì)于直接連接的鑲板，在連接邊緣上的最小裂開和斷開點(diǎn) 是明顯的，而這些是使用機(jī)械的、旋轉(zhuǎn)式工具所絕對(duì)不能完全避免的。 而且，工具在切割邊緣上的，特別是在踏層上的摩擦導(dǎo)致發(fā)熱，其中 通常由塑料組成的踏層可能改變其顏色或結(jié)構(gòu)。這同樣導(dǎo)致完工的鋪 板給人不好的印象。當(dāng)出于經(jīng)濟(jì)加工而增加機(jī)器速度時(shí)，這些不規(guī)則 (irregularity)進(jìn)一步力口劇。
本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種不存在上述缺點(diǎn)的鑲板加工方法。
該目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求12的鑲板實(shí)現(xiàn)。
已經(jīng)確定的是，至少對(duì)于特別加壓的切割或暴露的切割，利用激 光器可以完全消除上述缺點(diǎn)。激光切割既不產(chǎn)生灰塵，也不產(chǎn)生任何 顯著的可能會(huì)使快速進(jìn)給的加工件偏離準(zhǔn)線的機(jī)械阻力。邊緣不破裂， 并且也不產(chǎn)生摩擦。即便是直到現(xiàn)在還阻礙激光器應(yīng)用于纖維材料處 理的最嚴(yán)重的缺點(diǎn)，即熱的產(chǎn)生以及隨之產(chǎn)生的對(duì)切割表面的改變或 燃燒，在生產(chǎn)鑲板的應(yīng)用中被證明是一決定性的優(yōu)點(diǎn)，這是由于切割 表面好像被密封。這一方面是由木質(zhì)纖維材料中粘結(jié)料(binder)的 熔化引起的，例如HDF板或MDF板中三聚氰胺樹脂的熔化，另一方面， 是由切割表面的壓緊其結(jié)構(gòu)的某一類型的燃燒或焦化引起的。但是盡 管如此，連接狀態(tài)下邊緣或切割軌跡還是可見的。圖6c、 7c、 8c以及 10示出了每個(gè)情況下利用使用激光器的當(dāng)前發(fā)明可獲取的完美的、幾 乎不可見的連接線。
從從屬權(quán)利要求可以獲取本發(fā)明的進(jìn)一步有利改進(jìn)。
優(yōu)選地，特別是在完工的鋪板上直接可見并顯出任何不規(guī)則的暴 露的邊緣，諸如表面區(qū)域中的連接邊緣，可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法 通過激光器進(jìn)行切割。
然而，附加地或替代地，還可以利用激光器來切割芯板的區(qū)域， 以使它們不太吸收水，特別是在暴露的地方。如果采用激光技術(shù)將一 個(gè)板切割成大量的鑲板坯，那么這時(shí)由于寬的切口寬度而引起的損失 以及所產(chǎn)生的灰塵會(huì)決定性地減少，并且會(huì)提高效率。
如果切割所用的激光器引起的自然密封不充分，那么可以針對(duì)該 任務(wù)，對(duì)激光器進(jìn)行特別的調(diào)整或選取。
以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案作更詳細(xì)的解釋。下述圖被示
出
圖1是一個(gè)由鑲板組成的鋪板的一部分的立體示意圖； 圖2是一個(gè)連接型面的第一連接元件的局部放大示圖3是該連接型面的相應(yīng)連接元件的局部放大示圖； 圖4是執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示意圖5是在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法中所用的各步驟的示意圖；以及 圖6-12是現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)的示意圖。
圖1示出了鋪板1的一部分的立體示意圖，該鋪板由大量獨(dú)立的、 優(yōu)選地相同的、板或條形的鑲板2組成，其中只示出了兩塊鑲板2a和 2b。在圖示的實(shí)施方案中，鑲板2a和2b是相同的，因此對(duì)這兩個(gè)鑲 板只取其中一個(gè)進(jìn)行描述。
在圖示的實(shí)施方案中，每塊鑲板2由所謂的層壓板組成，該層壓 板即為包含了多個(gè)層的板。在圖示的實(shí)施方案中，該鑲板包含表面層 3和芯板4。表面層3形成該鑲板的上面3a，即所使用的并可見的表 面。對(duì)于地板鑲板，該表面層3被形成為踏層并且通常包括一個(gè)例如 三聚氰胺樹脂構(gòu)成的堅(jiān)硬的耐磨層以及一個(gè)裝飾層，該裝飾層通常為 木裝飾。然而，該踏層也可以僅由同時(shí)具有這兩個(gè)功能的一個(gè)層組成。
芯板4由諸如礦物、玻璃或優(yōu)選地是木質(zhì)纖維材料的纖維材料板 組成，特別是由碎紙膠合板(chipboard)或優(yōu)選地由MDF板(中密度 板)或HDF板(高密度板)組成。后兩種板是木質(zhì)纖維板，并且包括 壓制的鋸屑，該鋸屑經(jīng)通常是三聚氰胺樹脂或其他粘合劑的粘結(jié)料粘 合在一起。與由碎的、壓制的木屑經(jīng)粘結(jié)料粘合而成的純粹的碎紙膠 合板相比，木質(zhì)纖維板的優(yōu)點(diǎn)是，它們具有精細(xì)的、幾乎均勻的結(jié)構(gòu) 并且可以毫無問題地在其邊^(qū)彖處4皮加工出輪廓，而不裂開。
在圖示的實(shí)施方案中，表面層3直接附在芯板4上，沒有其他層。 然而，對(duì)于地板鑲板2，可以設(shè)置通常的附加層，例如撞擊聲隔離層、 熱層(heating layer)、平衡地板層或類似的層。
對(duì)于鑲板2的優(yōu)選的免粘合劑鋪設(shè)，每個(gè)鑲板2在至少兩個(gè)相對(duì) 的、橫向于表面3a延伸的側(cè)區(qū)域內(nèi)，在圖示的實(shí)施方案中為鑲板2的 長側(cè)區(qū)域內(nèi)，設(shè)有連接型面5，所述的型面包括兩個(gè)相應(yīng)且互相嚙合 的連接元件5a和5b。然而，每個(gè)鑲板2還可以在對(duì)置的短側(cè)上i殳有 具有相應(yīng)連接元件的連接型面。本發(fā)明還可以用在沒有連接型面的鑲 板上。
圖2和3圖示了具有兩個(gè)相應(yīng)連接元件5a和5b的連接型面5的 優(yōu)選形狀，其中在每一情況下，連接元件5a設(shè)置在鑲板2的長側(cè)上， 而連接元件5b設(shè)置在鑲板2相對(duì)的長側(cè)上。連接元件5a、 5b包括通 常的互相嚙合的凸出和凹入，這些凸出和凹入以已知的方式凈皮相互推 入和/或旋進(jìn)和/或卡合到對(duì)方中，確保完工的鋪板l中鑲板2在所有 方向上都相互鎖定，而無需使用粘合劑。已知大量的這種類型的連接 型面，因此以下無需對(duì)其作詳細(xì)解釋。
每個(gè)鑲板2上，優(yōu)選地沿周邊形成連接邊纟彖6，相鄰的鑲板2a、 2b通過該連接邊緣接合在一起以形成表面3a上出現(xiàn)的連接線7 (圖 1)。
在圖示的實(shí)施方案中，連接邊緣6被設(shè)置在側(cè)凸出8上，該側(cè)凸 出延伸過表面層3以及鑲板厚度的一部分進(jìn)入芯板4， 一直延伸到上 面3a。該側(cè)凸出8由限制表面6a來限制其向外伸展，連接邊》彖6位 于限制表面6a內(nèi)，限制表面6a和上面3a形成直角。
當(dāng)鋪設(shè)用于地面鋪板1的鑲板2a, 2b時(shí)，相鄰鑲板的限制表面6a 互相緊靠。為了產(chǎn)生一個(gè)盡可能均勻以及盡可能不可見的連接線7， 必須很精確地處理連接邊緣6以及，在必要時(shí)，精確地處理限制表面 6a。
這通過#4居本發(fā)明的方法來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)加工鑲板2時(shí)，首先，如圖4所示，由層壓材料制成常用板10。 特別地，板10包括表面層3以及芯板4。如圖4所示，由一些輥?zhàn)訉?duì) 11以慣用方式傳送該板10，該輥?zhàn)訉?duì)施加一定的壓力到板10上，輥 子對(duì)旋轉(zhuǎn)從而逐漸、連續(xù)、高速地傳送該板IO。然而也可以4吏用其他 合適的傳送設(shè)備。
在傳送過程中，通過分割線9將板10分割成單個(gè)的鑲板坯10a。 與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，這是借助于激光設(shè)備12來進(jìn)行的，該激光設(shè)備 僅被示意性示出，具有大量常規(guī)類型的相鄰放置的激光器，這些激光 器以鑲板坯10a的寬度間隔開。優(yōu)選地，使用總功率為5 kW的激光器， 并且該激光器以200 mW的切割功率運(yùn)行。然而，如下面將要解釋的， 激光器的切割功率可根據(jù)所需結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)修改，或者可以是可調(diào)的。 激光器產(chǎn)生的切割線9的寬度只有十分之幾毫米，優(yōu)選地，處于O. 2
和0. 3 mm之間(和傳統(tǒng)鋸子的約2. 5 mm相比)。
板10通過輥?zhàn)?1并在成一直線的激光器12的下面通過，其中表 面層3朝上放置，即轉(zhuǎn)向激光器12。
在板IO—次通過輥?zhàn)?1的過程中，激光器將該板完全切割成單 個(gè)的鑲板坯10a，坯之間的切割材料為最少量，因此，很好地利用了 材料。而且不會(huì)產(chǎn)生灰塵，因此也免去了對(duì)灰塵提取的預(yù)防，而對(duì)灰 塵提取的預(yù)防在使用機(jī)械工具時(shí)是必要的。該切割速度高。盡管如此， 既不會(huì)出現(xiàn)摩擦，也不會(huì)出現(xiàn)破裂以及不穩(wěn)定的機(jī)械約束，其中摩擦 可能會(huì)改變表面層3，而不穩(wěn)定的機(jī)械約束可能會(huì)引起振動(dòng)，而振動(dòng) 是現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致傾斜或波狀切口的緣由。因此，得以加工出具有最 佳質(zhì)量的坯10a。
另外，在于連接型面5這個(gè)區(qū)域中制作連接邊緣6時(shí)，使用激光 器是特別可行的，如基于圖5進(jìn)一步解釋的。圖5的左邊顯示了連接 型面5的連接元件5b的加工，其右邊顯示了連接型面5的連接元件 5a的加工。所畫的環(huán)狀箭頭表示此加工步驟在每個(gè)情況下都^f吏用機(jī)械 旋轉(zhuǎn)式工具。例如，在步驟A，每個(gè)情況下均使用機(jī)械銑刀或鋸子13， 而在接下來的步驟B中使用銑刀，如平面或成形銑刀15。
根據(jù)本發(fā)明，在進(jìn)行處理步驟A和B的過程中于包括后來的連接 邊緣6的位置處，在兩個(gè)連接元件5a、 5b上留有殘留材料片16。該 殘留材料片16可具有由該方法產(chǎn)生的任何合適的形狀。
在處理步驟C借助激光器12將該殘留片16切割掉，其中用于形 成連接邊緣6的激光束貫穿表面層3。優(yōu)選地，激光束還延伸進(jìn)相鄰 的芯板4的區(qū)域中以形成限制表面6a。在適用的情況下，可以采用反 射板或其他合適的手段，以確保已完工的連接元件5a、 5b的區(qū)域不被 損傷或破壞。
接著，切割掉殘留片16,從而留下圖2和3中所示的凸出8。 此處通過使用激光器12，可以產(chǎn)生準(zhǔn)確的、精確延伸的、直的連 接邊緣6，該連接邊緣在完工的鋪板l中給出一個(gè)幾乎不可見的分割 線7。此外，和表面層3相鄰的芯板的區(qū)域受到激光器的影響，結(jié)果 其吸水性能顯著下降。特別地，這樣實(shí)現(xiàn)上述下降通過熔化纖維材 料中的粘結(jié)料，尤其是HDF板或MDF板中的三聚氰胺，以及在可行的
情況下，通過由激光器的熱引起的輕微焦化。因此，以兩種方式阻止
了水的進(jìn)入。 一方面，分割線7很細(xì)，以致水因其表面張力而幾乎不 能滲入，但是如果水滲入了，那么由于激光器切割的區(qū)域不能吸收它， 因此不會(huì)發(fā)生芯板4膨脹以及表面層3翹起的問題。
然后，在步驟D，通過旋轉(zhuǎn)機(jī)械工具17以慣用方式完成連接元件。 激光器在鑲板加工中的另一個(gè)可能應(yīng)用是表面處理。因此，表面 3a可設(shè)有，例如，圖1所示的用于裝飾或技術(shù)功能目的的凹痕切口 (indentation cut ) 18。凹痕切口 18可以j故得非常寬，以致其易于 被看見。這時(shí)，也防止了邊緣的破裂或相對(duì)于理想位置的偏離，并且 獲得了改進(jìn)的防水性能。
在一與所描述和圖示的實(shí)施方案有區(qū)別的方案中，還可以利用激 光器產(chǎn)生與分割線、連接邊緣、凹痕切口以及限制表面不同的切口， 取決于要在何處以及用何種切割操作可以實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還可 以用于具有不同連接型面的鑲板。其他木質(zhì)纖維材料可用作芯板材料。 盡管本發(fā)明特別適合于加工具有木質(zhì)纖維材料構(gòu)成的芯板以及被形成 為踏層的表面層的地板鑲板，但根據(jù)本發(fā)明，也可以加工其他鑲板， 例如，用于覆墻或類似外觀部分的鑲板，或用于家具的鑲板。除了包 括所描述的層之外，這些鑲板可以包括更多層，或者這些鑲板可以僅 由 一種材料組成，例如由有或沒有進(jìn)行表面處理的木材料組成。
權(quán)利要求
1.一種鑲板(2)加工方法，其中該鑲板(2)包括纖維材料構(gòu)成的一個(gè)芯板(4)，該芯板優(yōu)選地由MDF板或HDF板構(gòu)成，其特征在于，該鑲板(2)上的至少一個(gè)切口(6，6a，9)用激光器切割。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該激光器切口 (6a，9) 至少部分地穿過纖維材料構(gòu)成的該芯板(4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，對(duì)于包括一個(gè)表面 層(3)的鑲板(2),用于形成一個(gè)連接邊緣(6)的激光器切口穿過 該表面層(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，該激光器切口 (6a)穿 過該表面層(3)并且至少部分地延伸進(jìn)該芯板(4)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在該鑲板 (2)的一側(cè)形成一個(gè)凸出(8)，該凸出包括一個(gè)由激光器切割產(chǎn)生的連接邊緣(6 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，在對(duì)該鑲 板(2)的一側(cè)的一個(gè)連接型面進(jìn)行加工的過程中，來自芯板材料(4) 的一個(gè)殘留片(16)保留在該芯板(4)上，并隨后用激光器切割掉。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，該殘留片(16)保留在 一個(gè)表面層(3)至該芯板(4)的過渡段中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，從該芯板 (4)和連接至該芯板(4)的一個(gè)表面層(3)加工板(10)，以及利用激光器(12)從該板(10)切割鑲板坯(10a)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，設(shè)置大量彼此并排放置 并以該鑲板坯(10a)的寬度間隔開的激光器(12)用于將該板(10) 切割成大量鑲板坯(10a)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該激光器 的功率和該芯板材料(4 )相適應(yīng)，使得該激光器切口為該芯板材料提 供改進(jìn)的防水進(jìn)入的性能。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，利用激 光器處理該鑲板(2 )的一個(gè)表面(3a )。
12. —種地板鑲板(2 )，具有一個(gè)踏層(3 )和一個(gè)木質(zhì)纖維材料 構(gòu)成的芯板(4)，該芯板優(yōu)選地由MDF或HDF板構(gòu)成，其特征在于， 一個(gè)連接邊緣(6)由激光器切口產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑲板(2)加工方法，該鑲板(2)包括由一個(gè)由纖維材料組成的芯板，該芯板優(yōu)選地由MDF板或HDF板構(gòu)成。為了改進(jìn)由所述鑲板制得的鋪板的質(zhì)量、精確性和防水性，該鑲板(1)上的至少一個(gè)切口(6，6a，9)是用激光器切割的。
文檔編號(hào)B27M3/04GK101171111SQ200680015300
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日
發(fā)明者E·鮑克 申請(qǐng)人:貝利金融有限公司