專利名稱：用于對長木進行質量保證的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對批量生產的、優(yōu)選指形榫接的、具有預定最小長度的長木特別是結構實木進行質量保證的方法以及一種用于實施該方法的裝置。
背景技術：
為了由樹干加工出高質量的長木例如用作建筑材，并且保證相當均勻的質量，將樹干切割或規(guī)格到希望的尺寸，如果這樣切出的坯料包含缺陷部位即薄弱部位，例如松節(jié)等，那么就要除去這些缺陷部位或者薄弱部位，并且將保留下來的坯料件借助于端面處的指形榫接接頭膠合成長木。通過這種方式方法來加工層積膠合木，它由多層縱向榫接的、相互膠合的并且交錯地具有指形榫接接頭的板構成。大方木料層積木(Balkenschichtholz)由兩到三個相互縱向膠合的大方木料加工而成，這些大方木料必要時同樣由分件組成，這些分件借助于指形榫接連接部相互連接。
一種特別的問題是粗徑木的加工，粗徑木理解為在胸高處的直徑大約超過50cm的樹木。這種粗徑木的優(yōu)點是產量較高，更確切地說當其加工成結構實木(Konstruktionsvollholz)時。但是這種木材特性非常不均勻，也就是說這種粗徑木需要較高的選材費用。另外濕心或者徑裂會造成問題。強的樹節(jié)同樣引起較差的機械特性。出于這種原因由粗徑木加工的長木幾乎不能由一個樹干切成整體，通常需要切除薄弱部位，并且將各分件如上所述借助于指形榫接連接部膠合成長木。
已知或多或少自動執(zhí)行如下過程，其中木材首先通過質量分類設備，在該質量分類設備中檢查含水率、年輪密度(Jahresringdichte)、顏色和結構特性、樹節(jié)等，這或者可以通過視覺實現或者可以通過電阻測量(用于含水率測量)或者借助于激光照相機實現。為了確定隱藏的樹節(jié)，考慮X光斷層攝影技術或者計算機斷層攝影技術或者超聲波技術。缺陷部位的切除以及指形榫接連接部的膠合通常在自動控制設備中進行。
為了保證在這樣的設備中加工的指形榫接連接部的質量進行破壞性試驗，其中在對于這種破壞性試驗規(guī)定的彎曲試驗中，指形榫接連接區(qū)域中不允許出現斷裂。
業(yè)已表明，在使用這樣制造的長木時，盡管使用自動的缺陷識別方法以及盡管后面進行的視覺檢查，還是可能會出現未預料到的斷裂，這例如由在風折時的壓折、膠合誤差、嚙合誤差、內部裂紋等引起，因此致力于將結構實木從使木材具有承載功能的木結構中排除。這是特別不利的，由此不能廉價地利用由粗徑木作為方木，也就是說，粗徑木同樣必須加工成多層的層積膠合木或者大方木料層積木，其中在各個分件中的隱藏的或者沒有發(fā)現的缺陷部位或者薄弱部位由于多層膠合的原因而不那么重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于提出一種用于對批量生產的長木進行質量保證的方法，其中長木以層積膠合木或者大方木料層積木或者結構實木、夾層木(Spannschichtholz)、單板層積木(Furnierschichtholz)的形式構成，以便使這種長木也能有效的用于受較高載荷的結構件。特別是應該能夠大大減少對于目前由于木材不均勻性而要求的橫截面疊加(Querschnittszuschlag)。
因為在森林中粗徑木占大多數，并且粗徑木的份額還在增加，所以本發(fā)明提出了具體的任務，即正好使這種粗徑木同樣能夠以所要求的可靠性用于高負荷的結構，其中長木承擔承載功能，其中長木是結構實木，也就是說并不是由一些單個的相互縱向膠合的木層(Holzschicht)構成。
該任務根據本發(fā)明由此解決，即對每個在長度上完成加工的、優(yōu)選每個完成膠合的長木分別以作用在其端部上的并且一直增加到無缺陷長木的斷裂載荷以下的極限值的拉力進行加載，并由此在長木的至少一段或者整個長度上確定增加的長度變化，并且該長度變化作為質量準則用于長木的應用或者其進一步處理。
本發(fā)明基于這樣的認識，在木材斷裂極限以下的拉伸試驗時由于長度變化與應力之間嚴格線性關系而不出現木材特性的惡化。
在此為確定長度變化優(yōu)選使用激光斑紋方法(Laser-Speckle-Verfahren)或者包括直接測量法或者間接測量法的長度差測量方法，例如應變片的電阻變化。
如果在拉伸試驗時長木斷裂，那么優(yōu)選將斷裂時測得的拉應力用于斷裂件的質量分級以用于其進一步應用或者進一步處理。
一種優(yōu)選的方案的特征在于，當確定在預定拉力下長木發(fā)生不允許的高的長度變化時，將該長木從生產中取出，將長木的引起不允許的長度變化的薄弱部位或者長木的各薄弱部位切除，并將保留下來的長木的無薄弱部位的部分借助于指形榫接結合成新的長木，必要時也可以加入其它的長木部分，接著對新制造的長木再次進行按權利要求1所述的方法。
在充分利用上述認識的情況下，可以在生產過程中進行拉伸試驗直到斷裂極限(斷裂極限確定試驗)。試驗記錄顯示了斷裂應力。在斷裂后通過截除來排除斷裂部位時以及可能通過例如指形榫接來重新連接斷裂件時，(在按規(guī)定榫接的情況下)在重復拉伸試驗直到最大斷裂極限時可能不出現重復斷裂，因為木材的所有其它部位都已經毫無損壞地經受住了試驗。為了保證完整的材料長度，可以在排除斷裂段之后結合成高質量的新木材。但是在此會產生重復斷裂的較大危險(兩個榫接部位，沒有測試的新材料)。合理的是，第二拉伸試驗以小得多的拉伸載荷、但是對于希望的強度要求足夠的載荷進行。對于具有足夠用于繼續(xù)加工的尺寸的斷裂件，在將斷裂端部截除后將由此獲得的材料可以直接看作已經試驗的，第二拉伸試驗就可以省去了。
通過這種措施成功地將在拉伸試驗中分離的長木重新結合到生產過程中，由此在廢品或者下腳料最少的情況下最佳地利用木材。
合理的是，作用到長木上的拉力通過在長木端部設置在兩個相對側面上的夾緊鉗口施加到長木上。
優(yōu)選給每個已試驗的長木設置質量標記。
例如通過刨、磨或者銑的長木的成品加工優(yōu)選在試驗之后進行。
已經證明有利的是，根據長度變化確定的結果將長木分成至少兩種不同的質量等級，由此可以對于每個強度值方面的特殊要求準備最有利的產品，并且也有效地使用不滿足最高要求的長木。
有利的是，將原材料在表面分析后不分割地和/或分割成分件地進行按品質等級進行分類，并且在每個品質等級中本身作為長木必要時在指形榫接后進行按權利要求1所述的質量保證方法。
本發(fā)明的另一個任務在于提供一種方法，使用該方法對于由已質量保證的長木構成的木結構可以制造大方木料或者結合體(Binder)，他們具有很大的橫截面并且在此能夠完全承擔承載功能，更確切地說至少等價于由層積膠合木制造的膠合結合體(Leimbinder)，并且最好甚至能夠承受更高的載荷。
該具體任務按照本發(fā)明由此解決，即將至少兩個按照權利要求1試驗的長木相互膠合形成具有直立的(stehend)膠縫的大方木料，所述長木滿足對于某種應用所規(guī)定的質量準則。
在此重要的是，將長木在構成大方木料之前進行按權利要求1所述的質量保證試驗，也就是說在其整個長度上進行試驗。由此可以(相對于傳統的例如由板構成的大方木料具有至少相同的質量的情況下)使用粗徑木。
當在長木的需要相互膠合的側面在膠合之前通過銑銷進行加工時，可以保證長木之間特別良好的粘附或者膠合以構成大方木料。
根據對大方木料所要求的承載能力也可以將三個或者更多個長木并排設置膠合成大方木料。
為了由按照本發(fā)明制造的大方木料構成結合體，優(yōu)選將分別具有直立膠縫的大方木料疊置在一起并相互膠合成大方木料結合體。
一種按本發(fā)明的方法制造的大方木料的特征在于，它具有至少一個直立的膠縫并且構成膠縫的側面優(yōu)選通過銑削加工。
合理的是，大方木料結合體由兩個或者更多個相互疊置的并且相互膠合的大方木料構成。
根據本發(fā)明對于木建筑結構具有特別的視覺上的優(yōu)點，特別是大方木料或者大方木料結合體的直立的側面具有木紋結構(Fladenstruktur)，并且不像層積膠合木那樣只能看出用膠縫相互膠合的狹窄的板。
優(yōu)選大方木料或者大方木料結合體的特征在于，它由高度大于100mm優(yōu)選直到大約300mm并且寬度超過50mm優(yōu)選直到100mm的長木構成。
為了能夠將樹干的邊材區(qū)域的強度特別高的強度區(qū)用于梁的承受最大載荷的區(qū)域中，按照一種優(yōu)選的實施方式，大方木料或者大方木料結合體的特征在于，它由高度超過300mm優(yōu)選直到600mm并且寬度超過50mm的長木構成，其中使用這樣的長木，其窄邊區(qū)域從粗徑木的邊材中切出。
為了在大方木料或者大方木料結合體的下側面或者上側面也保證木紋結構，合理的是，大方木料或者大方木料結合體的特征在于，將至少一個長木設置和膠合在下側面和/或上側面，所述長木在大方木料或者大方木料結合體的整個寬度上延伸并且也已進行試驗并且向下或者向上具有木紋結構。
用于執(zhí)行試驗的裝置的特征在于，一個將拉力施加到長木上的拉伸試驗設備設有夾緊鉗口，所述夾緊鉗口的與長木夾緊的側面設有橫向于加載方向延伸的、橫截面為弧形優(yōu)選圓弧形的凹槽。
為了更好地傳遞力，相鄰的凹槽具有不同的深度，其中有利的是，相鄰的凹槽的橫截面具有不同的曲率以及不同的寬度。
為了避免夾緊鉗口損壞待試驗的長木，按照一種優(yōu)選的實施方式，所述夾緊鉗口的特征在于，每個個具有較大深度和寬度以及具有較小曲率的凹槽跟隨有一個具有較小深度和寬度以及具有較大曲率的凹槽，其中優(yōu)選凹槽挨著凹槽地設置。
本發(fā)明還提出了這樣的任務，即提供一種用于對批量生產的木材件特別是長木進行試驗的木材拉伸試驗裝置，其中長木構造成層積膠合木或者大方木料層積木或者結構實木、夾層木、單板層積木的形式，以便使這種長木也能有效地用于承受較高載荷的結構件。特別是應該能夠大大減少對于目前由于木材不均勻性所要求的橫截面疊加。
因為在森林中粗徑木占大多數，并且粗徑木的份額還在不斷增加，本發(fā)明還提出了這樣的具體任務，即提供一種用于粗徑木的木材拉伸試驗裝置，其中長木構造成結構實木，也就是說并不是由一些單個的相互縱向膠合的木層構成。
該任務按照本發(fā)明通過下列特征的組合來解決-一個試驗臺特別是機床，其長度相當于待試驗的木材件的最大長度；-一個設置在試驗臺端部區(qū)域上的、優(yōu)選固定設置的第一夾緊支座；-一個可沿著試驗臺移動的并且可調節(jié)到待試驗的木材件的長度的第二夾緊支座；-設置在兩個夾緊支座上的夾緊鉗口，所述夾緊鉗口從上面和下面固定并夾緊送入試驗位置的木材件；-一個用于借助于夾緊支座將拉力施加到已夾緊的木材件上的裝置；-一個橫向輸送裝置，用于將木材件從一個設置在試驗臺側面的木材緩沖區(qū)輸送到試驗臺上并繼續(xù)輸送到一個與緩沖區(qū)對置的、設置在試驗臺側面的、容納試驗過的木材件的倉儲區(qū)；以及-一個用于將送入試驗位置的木材件在各夾緊鉗口之間定心的定心裝置。
由此可以將每個木材件作為整體進行試驗，并且根據試驗結果用于確定的用途，更確切地說始終沒有例如在目前使用的粗徑木中的斷裂危險。
在此該橫向輸送裝置優(yōu)選由多個并排設置的輸送鏈構成。
根據一種優(yōu)選的實施方式，定心裝置具有兩個定心臂，各定心臂可以從一個位于上夾緊鉗口上方的靜止位置運動到優(yōu)選擺動到一個設置在夾緊鉗口側面的定心位置上，其中各定心臂優(yōu)選同步地向著木材件運動，更確切地說分別從一側運動。
一種特別簡單的用于進行長度差測量的裝置的特征在于，在每個夾緊支座上設置一個探針用于貼靠到木材件的端面上。


下面根據附圖來詳細說明本發(fā)明。附圖示出圖1按本發(fā)明的制造方法的工藝步驟的方框圖；圖2指形榫接的長木的典型的拉應力曲線；圖3至7長木的加工和試驗的視圖；圖8夾緊鉗口的剖面圖；圖9至11按本發(fā)明的大方木料的斜視草圖；圖12由層積膠合木制成的所謂的“膠合結合體”的視圖；圖13又分別以斜視草圖示出了按本發(fā)明的大方木料結合體；圖14粗徑木的視圖；圖15也以斜視草圖示出了大方木料；圖16木材拉伸試驗裝置的側視圖；圖17木材拉伸試驗裝置的俯視圖；圖18和19以放大的比例示出了夾緊支座的側視圖；圖19以放大的比例示出了夾緊支座的沿著圖18的箭頭XIX方向的視圖。
具體實施例方式
通過自然(自由大氣干燥)或者工業(yè)干燥(例如在電子控制的干燥室中)預備到預定值例如15％±3％的殘余含水率的木材借助于堆垛機或者其它輸送裝置輸送給實木加工設備。通常原木產品以固定的長度(例如4m或者長得多)、確定的橫截面尺寸(確定的切割尺寸)以及盡可能類似的質量作為最初產品用于標準方木制品。
這種原制品的每一件首先進行含水量試驗。這通過干燥試驗是最精確的，在此含水率重量測量試件在爐子中進行有針對性的干燥后的重量損失。電阻測量(導電性測量)可以借助于在兩個或者更多個確定點上深深插入木材內的探頭(沖擊電極(Rammelektrode))進行。但是電容方法(MHz范圍)也可以用于非接觸式的含水率測量，其中介電常數取決于木材中的水密度。紅外線測量方法、化學測量方法(例如試紙)、中子散射方法(Neutronenstreuverfahren)也可以使用。微波測量方法也可以用于確定含水率。也可以使用散射場傳感器(Streufeldsensor)、輻射場傳感器或者共振器來確定含水率。此外還可以通過鉆孔中的水計(Hygrometer)來確定含水率。
含水率試驗是第一選擇階段。過于潮濕的原材料還要送去干燥。
端面上的短切口用于使橫截面結構清楚地暴露出來以用于測量年輪密度。這種測量通過照相機、激光聚焦和圖像處理軟件或者其它測量裝置可視化地進行。第二選擇階段允許根據年輪寬度自動地EDV輔助地將樹干分成不同的品質等級。年輪的密度越高并且年輪之間的間距越小，那么強度越高，并且從而質量也越高。樹節(jié)具有降低強度的特性，因為在它年輪形成過程中成為干擾部位。
與此并行還進行關于色澤、樹節(jié)頻度、裂紋和其它通過照相機和電子圖像數據處理能夠獲得的質量特征方面的表面分析。如果到目前為止如此獲得的質量上合適的木材元件由于干燥收縮引起的形狀不平度還不是合適的分離的方木桿時，那么接下去將這些木材元件借助于鋸子鋸成原始橫截面(Rohquerschnitt)。將每個分離的原木在至少兩個側面上進行初刨，以獲得用于連接技術上的后續(xù)加工的清晰明確的參考面。
為了測定內部的木材質量，將每個木材或者用沿一個或者多個方向的X射線、通過計算機X光斷層攝影技術借助于回聲探測的超聲波進行試驗。試驗結果EDV輔助地借助于計算器、電腦或者處理器進行處理，并且進行存儲以用于木材的進一步加工。這里自動地、但是也可以由受過培訓的人員通過附加的視覺控制來測定所有缺陷部位以便接下去截除，并且將數據例如截除位置和質量等級用于后續(xù)的機械控制。
由設備的局限性得到的具有最小長度的合適的分件通過橫截鋸由預選的木材切出。在足夠合格的情況下，也可以將原材料不分割地送給進一步加工。由此產生的木材件根據主選擇測定的數據分成不同的品質等級，并通過輸送裝置分開地輸送給一個或者多個連接設備，例如指形榫接設備。
這些分件通常借助于銑刀在端面?zhèn)仍O有指形榫接、相互膠合并壓緊并且通過輸送裝置送入膠合熟化倉庫(Klebereifelager)，這些分件在那里重新按照與主分類相應的質量等級分開地停留，直到膠合連接具有所要求的強度。作為替代方案也可以使用其它連接技術。由此獲得的長木在物流上按不同的品質等級分開儲存。每個質量等級具有其具體的特征，例如外觀和強度等級。品質等級的數量可以任意確定。
為了更便于說明，考慮三個質量等級。具有較高質量、強度和對于可見區(qū)域合格的質量A(例如標準等級S13)、對于不可見區(qū)域合格的質量B(例如標準等級S10)和由于因干燥收縮而具有可見裂紋的質量R。根據等級和木材尺寸在繼續(xù)拉伸試驗時得到不同的最大允許拉應力載荷。
指形榫接的或者以其它方式連接的長木在平面刨削和銑削之前或之后通過橫向輸送機和縱向輸送機輸送給最終試驗。在此每個獨立的長木通過夾緊裝置夾緊到拉伸試驗設備中，然后將拉伸載荷一直提高到預設的試驗載荷(根據橫截面和質量等級)，并且借助于測量裝置(例如根據激光斑紋)記錄長度變化。由此例如計算獲得彈性模量。對于斷裂或者彈性模量不再按照虎克定律變化的情況下結束試驗過程，定位缺陷部位或者薄弱部位(例如指形榫接部位)并去除，然后將獲得的木料部分重新置入生產循環(huán)中，并且作為分件分配到較低的或者相同的質量等級中。事先可能有必要將桿或斷裂件分割。在彈性模量不允許或者長度變化太大時，由此試驗的木材或者也送回工作循環(huán)中，其中將繼續(xù)估計的薄弱部位進行分割和截除，或者將木材以較低的質量準則進行試驗并進行分配。如果木材斷裂，那么總是在其最薄弱部位上斷裂。斷裂部位在將損壞木材回送到生產過程中時去除(截除)。由此原理上將以這種方式循環(huán)生產的長木通過連接技術例如指形榫接連接部一個循環(huán)接一個循環(huán)地在質量上改善。為了避免設備裝置損壞并且為了防止事故，可以環(huán)繞試驗線段設置保護裝置例如保護罩，它在試件斷裂(損壞)時接收濺飛的部分。盡管如此通過這種方法可以從原木特別是粗徑木實現更大的產量。
如果產品通過了拉伸試驗，那么該產品帶上試驗結果。這可以在平面刨削和銑削后用編碼的或者未編碼的測量值和其它數據例如制造時間、質量等級、公司名稱等直接壓制、印刷到產品上，或者分開地壓制或者印刷到記錄上，該記錄通過貼條或者直接設置或者附到隨后的包裝上。
圖2示出了典型的應力應變曲線(實線)以及其導數(虛線)、木材的彈性模量。在拉伸試驗期間記錄時間、力和應變。處理軟件由力信號和已知的初始橫截面連續(xù)計算應力。
有利的是，在含水率試驗和機器輔助的外部和內部視覺檢查后將原制品一件接一件和一段接一段地進行分級，例如如下進行A ＝頂級質量；B＝較差質量，R＝具有可利用性的裂紋質量。不可利用的部分被截除并從生產過程中取出。在該第一加工階段后將木材根據上述等級分開。現在進行木材連接。將一種等級或者質量等級的木材一件接一件地通過連接技術(例如指形榫接)接合成一長條。在達到所選擇的最終長度后將該長條分成希望的長木長度(例如8m)，并將由此獲得的長木輸送到與相應質量等級相配屬的粘合熟化室或膠合熟化室中。這個過程對于所有的質量等級重復進行。然后第二加工階段的產品已經按照質量分開了，但是還沒有進行拉伸試驗。
在膠合劑熟化時間(Reifezeit)之后分別按產品等級進行拉伸試驗。
下面根據圖3至7來說明在試驗時怎樣進行到拉伸強度。
由兩個木材件2、3通過指形榫接連接部4相互連接而構成的初刨的長木1按照圖3a在兩個端部或者端部區(qū)域5借助于成對的以及相互對置的夾緊鉗口6固定，其中優(yōu)選一對夾緊鉗口6在長木1的一個端部5是位置固定的，而夾緊長木1的另一個端部5的另一對夾緊鉗口6可以沿著長木的軸線方向移動以用于施加拉力。
根據圖3b在向長木1施加拉力后發(fā)生第一長度變化Δl。繼續(xù)增加拉力一直到最終試驗載荷使得長木1斷裂，這在圖3中可以看到，斷裂的原因是薄弱部位7，該薄弱部位例如由在初步試驗時沒有識別出來的內部裂紋等形成。將該薄弱部位7如圖4a所示切除(參考圖4b)并將兩個剩余的木材件8、9在斷面處設有指形連接部10以再次相互結合。
根據圖5a在兩個木材件8、9之間插入另一個木材件11，從而使長木1盡管切除了薄弱部位7還是達到了原來的長度12。然后再次進行拉伸試驗直到最終試驗載荷，如從圖5b可以看出。如果在此所測定的長度變化Δl1歸類為允許的，那么該長木1′就通過了試驗。
需要注意的是，用全載荷試驗的長度限制在夾緊鉗口對6之間的距離Z上。長木1的受夾緊鉗口夾持的端部區(qū)域5沒有進行全載荷試驗，因為這里拉力在端部區(qū)域5上減小了。
在圖6中示出了三個用于生產長木的初刨狀態(tài)下的進行了缺陷部位試驗后的坯料。長木的區(qū)域A、B、C和I包含縱向裂紋13，并且這些區(qū)域借助于指形榫接連接部4相互連接成特有的長木質量1′，如在圖7的右邊所示，但是其中區(qū)域I由于其較短的長度構成了廢料。區(qū)域D、E、F和G沒有可識別出的缺陷部位或者沒有可以識別出的薄弱部位，并且屬于頂級質量將其通過指形榫接連接部4接合成長木1。兩個斷裂件H如同區(qū)域I一樣切除。然后長木1和1′進行按本發(fā)明的拉伸試驗。
圖8以橫截面圖示出了夾緊鉗口6如何最適合于將大的拉力施加到長木1上以確定其長度變化。在與長木1接觸的面14上延伸橫向凹槽，也就是橫向于長木1的縱向或者拉力方向延伸的凹槽15、16，其中凹槽15、16具有不同的深度t1和t2。優(yōu)選分別在一個較深的凹槽15旁邊設置一個具有較小深度t2的凹槽16，其中從凹槽15到凹槽16的過渡處17構造成尖角形。
凹槽15、16的橫截面優(yōu)選是部分圓形的，其中較深的凹槽15的橫截面的半徑R1大致大于具有較小深度t2的凹槽16的半徑。凹槽15和16的寬度a、b的比、也就是較淺的凹槽16的寬度b與較大的凹槽15的寬度a的比在0.3與0.6之間。半徑R1和R2的比優(yōu)選在0.8與1.5之間。
圖9至11涉及所謂的大方木料21、22、23，他們由按照權利要求1試驗的長木1、1′構成。圖9示出了所謂的雙層大方木料21，圖10示出了三層大方木料22，并且圖11示出了四層大方木料23。
對于大方木料21至23重要的是直立的膠縫25，由此獲得了具有木紋結構27的側面26。需要相互膠合的長木1、1′的寬度28優(yōu)選為60或者70或者80mm，由此獲得的雙層大方木料的大方木料寬29度在120與160mm之間。長木1、1′的高度30優(yōu)選在200與300mm之間。當長木1、1′的相互膠合的直立的側面在膠合前通過銑削進行加工時獲得能夠承受特別高載荷的膠縫25。
按照本發(fā)明大方木料寬29總是延伸至少兩個長木1、1′的寬度28；對于雙層大方木料為兩個，對于三層大方木料為三個，并且對于四層大方木料為四個長木1、1′的寬度。
在圖12中示出了一種傳統的“膠合結合體”31，其由作為層積膠合木的板32構成。單個板的高度33一般為3至4cm。板32的寬度34一般在120mm與200mm之間。這種“膠合結合體”31制造上是費事的，并且需要使用大量的膠合劑或者粘合劑。其側視圖可以看到整個膠縫，并且對于木材只能看到刨光的結構。
代替這種“膠合結合體”，按照本發(fā)明可以制造大方木料結合體35，其根據圖13例如由各具有直立的膠縫25的雙層大方木料21構成，其中將三個這種雙層大方木料21相互疊放在一起并且相互膠合。這種大方木料結合體的寬度36同樣在120與200mm之間，但是也可以比這個寬度大，例如當將三層大方木料或者四層大方木料22或者23相互疊放在一起并相互膠合時。
這種大方木料結合體35相對于由板32構成的膠合結合體31的優(yōu)點不僅在于外觀(在側視圖中可以看到漂亮的木紋結構27)，而且在承載性方面也是有利的，特別是它由純粹的獨立的并且在整個長度上試驗過的長木1、1′組合而成。一個重要的準則也是其可以由粗徑木構成。
在圖13中用虛線示出了在大方木料結合體35的上側面和/或下側面可以膠合長木1、1′，從而上側面或者下側面分別具有木紋結構，并由此在外觀上相當于由板32構成的“膠合結合體”31的下側面。
為了能夠將邊材37的特別的強度有利地充分用于大方木料21至23或者大方木料結合體35，將具有超過400mm直徑的粗徑木38按照圖14中所示的剖面分開。由此例如可以制造高度30大約為500至600mm的長木1、1′，其窄邊區(qū)域39由外部區(qū)域、也就是粗徑木38的邊材37的區(qū)域中切出。
如果將例如兩個這種長木1、1′在按權利要求1進行質量試驗之后膠合成大方木料21，就獲得一種承載性特別高的大方木料21，特別是大方木料的拉伸區(qū)和壓力區(qū)由邊材38構成，該邊材如上所述具有特別高的強度，特別是具有特別高的拉伸強度。如從圖15可以看到，這種大方木料21也具有一個側面的木紋結構27，更確切地說沒有那些膠縫。這種尺寸的大方木料也稱為梁結合體(Trambinder)。
如上所述，大方木料21可以特別廉價地進行制造。如從圖14可以看到，只有較少的木材損失，并且對于這種制造只需要較少的加工步驟。
按照在圖16至19中所示的拉伸試驗機的實施例，一個構造成機床41的試驗臺支承在基礎42上。該機床41在一個端部支承一個固定或者可以固定于其上的第一夾緊支座43，該夾緊支座具有兩個夾緊鉗口44和45，其中一個夾緊鉗口44在用于待試驗的長木1的支承46的高度上固定在夾緊支座43上。與該夾緊鉗口44相對地設置第二夾緊鉗口45，它可以借助于加力裝置例如壓力介質缸48相對于下夾緊鉗口44夾緊，同時夾緊長木1。
在夾緊支座43的指向機床41的端面49上設置了一個用于待試驗的長木1的定心裝置50，所述長木可以借助于一個構成支承46的橫向輸送裝置51輸送到機床41，該橫向輸送裝置優(yōu)選由多個并排設置的輸送鏈或者輸送帶構成，其中長木1的端部區(qū)域52如從圖18可以看出位于夾緊鉗口44與45之間。
借助于由兩個可擺動地支承在夾緊支座43上部的定心臂53構成的定心裝置50可以使相對于夾緊支座43的位置精確定心地對準。定心臂53借助于調節(jié)裝置例如壓力介質缸54從一個設置在夾緊鉗口44和45上方的在圖19中用虛線示出的靜止位置R同步擺動到一個在圖19中用實線示出的定心位置Z。該同步運動例如可以借助于相互嚙合的齒扇55實現，該齒扇不轉動地與定心臂53連接。
與上述夾緊支座43構造相同的、但是與其相對指向的第二夾緊支座56設置在機床41的另一個端部區(qū)域上。該第二夾緊支座56可以相對于機床41移動(參見雙箭頭57)，由此可以將具有不同長度的長木1分別用其端部區(qū)域52由兩個夾緊支座43和56的夾緊鉗口44、45夾緊。
在機床41側面設置了一個用于提供作試驗的長木1的緩沖區(qū)58，在其對面?zhèn)仍O置用于已經試驗過的長木1的倉儲區(qū)59，其中長木分別沿長木的縱向輸入和輸出這些區(qū)域58和59。在試驗后最好設置一個分離閘門裝置，在那里將那些具有已經確定的薄弱部位的長木分離出，以便將其例如截除后重新送入生產過程中。
為了在長木1夾緊在兩個夾緊支座43和56上之后將拉力(通過雙箭頭60示出)施加到長木1上，使至少一個夾緊支座43、56借助于加力裝置運動離開相對的夾緊支座，其中該加力裝置在所示實施例中沒有詳細示出。
為了確定用試驗載荷加載的長木1相對于未加載的長木1的長度差，在夾緊支座43和56上設置的探針61在施加試驗力之前運動靠到長木的端面62上，并且在試驗期間以一個預定的力壓緊到該端面62上。探針61的運動作為長木1的長度變化的結果通過合適的測量裝置確定并傳送給處理站。
機床41在所示的實施例中是用鋼板制成的矩形支架。當然它也可以由基礎42本身構成，在這種情況下對于可移動的第二夾緊支座56在基礎42上設置導軌，該導軌在所示的實施例中設置在機床41上。
權利要求
1.用于對批量生產的、優(yōu)選指形榫接的、具有預定最小長度(12)的長木(1、1′)特別是結構實木進行質量保證的方法，其特征在于對每個按長度(12)完成制造的、優(yōu)選每個完成膠合的長木(1、1′)分別以作用在其端部(5)上的并且一直增加到無缺陷長木的斷裂載荷之下的極限值的拉力進行加載，并且在長木(1、1′)的至少一段上或者整個長度上確定由此增加的長度變化(Δl1)，并且該長度變化作為用于長木(1、1’)的應用或者其進一步處理的質量準則。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于為確定長度變化(Δl1)應用激光斑紋方法。
3.按權利要求1所述的方法，其特征在于為確定長度變化(Δl1)應用具有直接測量法的長度差測量方法(標刻度的位移測量)。
4.按權利要求1所述的方法，其特征在于為確定長度變化(Δl1)應用間接測量法(例如應變片的電阻變化)。
5.按權利要求1所述的方法，其特征在于在長木(1、1′)斷裂時，將在斷裂時測定的拉應力用于斷裂件的質量分類以用于其應用或者進一步處理。
6.按權利要求1至5之一項或多項所述的方法，其特征在于在確定長木(1)在給定拉力下出現不允許的高的長度變化時將該長木(1)從生產中取出，將長木(1)的引起該不允許的長度變化的薄弱部位(7)或者長木的各薄弱部位切除，并且將長木的保留下來的無薄弱部位的部分(8、9)借助于指形榫接部(4)結合成一個新的長木，必要時添加其它長木部分(11)，接著將新制成的長木(1′)再次進行按照權利要求1的方法。
7.按權利要求1至6之一項或多項所述的方法，其特征在于作用到長木(1)上的拉力通過在長木端部(5)設置在兩個相對側的夾緊鉗口(6)施加到長木(1)上。
8.按權利要求1至5之一項或多項所述的方法，其特征在于在試驗之后進行長木(1、1′)的成品加工，例如通過刨、磨或者銑。
9.按權利要求1至8之一項或多項所述的方法，其特征在于根據長度變化確定的結果將長木(1、1′)分成至少兩個不同的質量等級。
10.按權利要求1至9之一項或多項所述的方法，其特征在于原材料在表面分析之后不分割地和/或分割成分件地分類成品質等級，并且在每個品質等級中本身作為長木必要時在指形榫接后進行按權利要求1所述的用于質量保證的方法。
11.按權利要求1至10之一項或多項所述的方法，其特征在于將至少兩個滿足于應用所規(guī)定的質量準則的長木(1、1′)以直立的膠縫(25)相互膠合以構成大方木料(21、22、23)。
12.按權利要求11所述的方法，其特征在于所述長木(1、1′)的相互用于膠合的直立的側面在膠合前通過銑削進行加工。
13.按權利要求11或12所述的方法，其特征在于將三個或者更多個長木(1、1′)并排設置并膠合成大方木料(22、23)。
14.按權利要求11、12或13所述的方法，其特征在于大方木料(21、22、23)以各自直立的膠縫(25)疊置在一起并且相互膠合成大方木料結合體(35)。
15.按權利要求11、12或13的方法之一制造的大方木料(21)，其特征在于該大方木料具有至少一個直立的膠縫(25)，并且構成膠縫(25)的側面優(yōu)選通過銑削進行加工。
16.大方木料結合體(35)，其特征在于該大方木料結合體由兩個或者更多個相互疊置的并且相互膠合的大方木料(21)構成。
17.按權利要求15或16所述的大方木料(21)或者大方木料結合體(35)，其特征在于所述直立的側面(26)具有木紋結構(27)。
18.按權利要求15、16或17所述的大方木料或者大方木料結合體，其特征在于所述大方木料或者大方木料結合體由高度(30)超過100mm優(yōu)選直至大約300mm并且寬度(28)超過50mm優(yōu)選直至100mm的長木(1、1′)構成。
19.按權利要求5至8之一項或多項所述的大方木料(21)或者大方木料結合體(35)，其特征在于所述大方木料或者大方木料結合體由高度(30)超過300mm優(yōu)選直至大約600mm并且寬度(28)超過50mm的長木(1、1′)構成，其中使用的長木(1、1′)的窄邊區(qū)域(39)從粗徑木的邊材中切出。
20.按權利要求15至19之一項或多項所述的大方木料(21)或者大方木料結合體(35)，其特征在于在下側面和/或上側面設置和膠合至少一個長木(1、1′)，所述長木在大方木料(21)或者大方木料結合體(35)的整個寬度(29)上延伸并且同樣按照權利要求1進行試驗并且向下或者向上具有木紋結構(27)。
21.用于執(zhí)行按權利要求1至9之一項或多項所述的方法的裝置，其特征在于設有一個將拉力施加到長木上的具有夾緊鉗口(6)的拉伸試驗設備，所述夾緊鉗口的與長木作用的側面設有橫向于載荷方向延伸的橫截面為弧形優(yōu)選圓弧形的凹槽(15、16)。
22.按權利要求21所述的裝置，其特征在于相鄰的凹槽(15、16)具有不同的深度(t1、t2)。
23.按權利要求21所述的裝置，其特征在于相鄰的凹槽(15、16)具有不同的曲率(1/R1、1/R2)。
24.按權利要求22或23所述的裝置，其特征在于相鄰的凹槽(15、16)具有不同的寬度(a、b)。
25.按權利要求22至24之一項或多項所述的裝置，其特征在于每個具有較大深度(t1)和較大寬度(a)且具有較小曲率(1/R1)的凹槽(15)跟隨有一個具有較小深度(t2)和較小寬度(b)以及具有較大曲率(1/R2)的凹槽(16)。
26.按權利要求22至25之一項或多項所述的裝置，其特征在于凹槽(15)挨著凹槽(16)設置。
27.用于執(zhí)行按權利要求1至9之一項或多項所述方法的裝置，特別是用于粗徑木，其特征在于以下特征的組合-一個試驗臺(41)特別是機床，其長度相當于待試驗的木材件(1)的最大長度；-一個設置在試驗臺(41)端部區(qū)域上的、優(yōu)選固定設置的第一夾緊支座(43)；-一個可沿著試驗臺(41)移動的并且可以調節(jié)到待試驗的木材件(1)的長度的第二夾緊支座(56)；-設置在兩個夾緊支座(43、56)上的夾緊鉗口(44、45)，所述夾緊鉗口從上面和下面固定并夾緊送入試驗位置的木材件(1)；-一個用于借助于夾緊支座(43、56)將拉力施加到已夾緊的木材件(1)上的裝置；-一個橫向輸送裝置(51)，用于將木材件(1)從一個設置在試驗臺(41)側面的用于木材件(1)的緩沖區(qū)(57)輸送到試驗臺(41)并繼續(xù)輸送到一個與緩沖區(qū)(57)相對的、設置在試驗臺(41)的側面的、用于容納試驗過的木材件(1)的倉儲區(qū)(58)；以及-一個用于將送入試驗位置的木材件(1)在各夾緊鉗口(44、45)之間定心的定心裝置(50)。
28.按權利要求27所述的裝置，其特征在于所述橫向輸送裝置(51)由多個并排的輸送鏈構成。
29.按權利要求27或28所述的裝置，其特征在于所述定心裝置(50)具有兩個定心臂(53)，各定心臂可以從一個位于上夾緊鉗口(45)上方的靜止位置(R)運動到優(yōu)選擺動到一個設置在夾緊鉗口(44、45)側面的定心位置(Z)上。
30.按權利要求29所述的裝置，其特征在于所述定心臂(53)可以同步地向木材評(1)運動，而且分別從一側運動。
31.按權利要求27至30之一項或多項所述的裝置，其特征在于在每個夾緊支座(43、56)上設置一個探針(60)用于貼靠到木材件(1)的端面(61)上以進行長度差測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對批量生產的、優(yōu)選指形榫接的、具有預定最小長度(12)的長木(1)進行質量保證的方法，其特征在于每個在長度(12)完成制造的長木分別以作用在其端部(5)上的并且一直增加到無缺陷長木的斷裂載荷之下的極限值的拉力進行加載，并且在長木(1)的至少一段上或者整個長度上確定由此增加的長度變化(Δl
文檔編號G01L1/24GK1875258SQ200480031855
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權日2003年10月27日
發(fā)明者漢斯－彼得·萊廷格, 塞巴斯蒂安·萊廷格 申請人:萊廷格木材工業(yè)有限公司