WO2004106022A1

WO2004106022A1 - Method and device for the processing of a wood element with a thermoplastic filler

Info

Publication number: WO2004106022A1
Application number: PCT/EP2004/005650
Authority: WO
Inventors: Heinz Müller; Roman Kappeler
Original assignee: Robatech AG
Current assignee: Robatech AG
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2005-11-27
Also published as: EP1500477A1

Abstract

The invention relates to a device (10) for filling a cavity (11.1) in a wooden element (11), by means of a plate (12) positioned on the wooden element (11). The plate (12) defines the cavity (11.1) and the plate (12) comprises an opening (12.1). An application pressure is generated between the plate (12) and the wooden element (11) and a supply device (13) supplies a viscous thermoplastic filler (15) into the cavity (11.1), where the filler (15) subsequently hardens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Holzelements mit einem Thermoplastischen Füllstoff Method and device for processing a wooden element with a thermoplastic filler

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines Holzelements mit einem thermoplastischen Füllstoff. Die Erfindung betrifft insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zum Ausbessern von Holzelementen, die einen Wuchs-, Handlings- oder Bearbeitungsschaden aufweisen.The invention relates to a device and a method for processing a wooden element with a thermoplastic filler. The invention relates in particular to devices and methods for repairing wooden elements which have growth, handling or processing damage.

Hintergrund der Erfindung, Stand der TechnikBackground of the Invention, State of the Art

Holz ist einer der wichtigsten Baustoffe und Materialien. Es gibt Holz in verschiedensten Qualitäten und Formen. Ein grundlegendes Problem besteht darin, dass Holz typischerweise Wuchsschäden oder andere störende Merkmale aufweisen kann. Auch kommt es häufig zu Transportoder Bearbeitungsschäden am Holz.Wood is one of the most important building materials. There is wood in various qualities and shapes. A basic problem is that wood is typically stunted or otherwise can have disruptive features. Transport or processing damage to the wood is also common.

Wenn das Holz in einem sichtbaren Bereich eingesetzt werden soll, oder wenn es so eingesetzt wird, dass es mechanischen Belastungen unterworfen wird, dann sind die Anforderungen an die Holzqualität besonders hoch. Qualitativ hochwertiges Holz ist jedoch teuer.If the wood is to be used in a visible area or if it is used in such a way that it is subjected to mechanical loads, then the demands on the wood quality are particularly high. However, high quality wood is expensive.

Im Fensterbau wird häufig Holz der Weisstanne eingesetzt, weil dies zum Beispiel wenige Wuchsschäden hat. Würde man weniger hochwertiges Holz, zum Beispiel Kiefernholz, verwenden, so wäre der Ausschuss in der Produktion höher, oder es müssten zusätzliche manuelle Bearbeitungsschritte eingeplant werden.Wood from the silver fir is often used in window construction because it has little growth damage, for example. If one were to use less high-quality wood, for example pine wood, the rejects in production would be higher, or additional manual processing steps would have to be planned.

Heute wird in der Holzverarbeitung bereits teilweise schadhaftes Holz aufbereitet oder ausgebessert, wo dies kommerziell sinnvoll ist. Dieses Aufbessern geschieht normalerweise manuell und ist zeit- und arbeitsintensiv.In wood processing, damaged wood is already partially processed or repaired where this makes commercial sense. This improvement is usually done manually and is time and labor intensive.

In der Holzverarbeitung wird zum Teil das Holz begutachtet, um schadhafte Stellen zu finden. Dann werden die schadhaften Stellen entfernt, zum Beispiel durch Herausbohren, und die so entstandene Kavitat wird mit einem Spachtelmaterial gefüllt. Dann wird das Holz und die Spachtelmasse geschliffen, um die gewünschte Oberflächenqualität zu erhalten. Diese Vorgehensweise ist teuer und umständlich. Ausserdem gibt es Probleme, wenn überstehende Spachtelmasse Schleifbänder zusetzt.In wood processing, some of the wood is examined in order to find damaged areas. Then the damaged areas are removed, for example by drilling out, and the resulting cavity is filled with a spatula. Then the wood and filler is sanded to obtain the desired surface quality. This procedure is expensive and cumbersome. In addition, there are problems if excess filler clogs sanding belts.

Deshalb stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, die es erlauben auch Hölzer geringerer Qualität einzusetzen, respektive Hölzer, die (Be-)Schädigungen aufweisen schnell und einfach aufzubereiten.Therefore, the task arises to create a device and a corresponding method that also allow wood of lower quality or wood that has (damaged) damage can be processed quickly and easily.

Ausserdem stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereit zu stellen, dass einen höheren Automatisierungsgrad in der Holzverarbeitung bzw. Holzbearbeitung zulässt.In addition, there is the task of providing a device and a corresponding method that allow a higher degree of automation in wood processing or wood processing.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 17.The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 17.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung aufgeführt.Further advantageous embodiments of the invention are listed in the subclaims.

Abbildungenpictures

Im Folgenden werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und teilweise mit Bezug auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Alle Figuren sind schematisiert und nicht maßstäblich, und entsprechende konstruktive Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, auch wenn sie im Einzelnen unterschiedlich gestaltet sind. Es zeigen:In the following, further details and advantages of the invention are described in detail on the basis of exemplary embodiments and partly with reference to the drawing. All figures are schematic and not to scale, and corresponding structural elements are provided with the same reference symbols in the various figures, even if they are designed differently in detail. Show it:

Fig. 1A - IG eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht und die verschiedenen Schritte eines erfindungsgemässen Verfahrens;1A-IG a first embodiment of the invention in a schematic side view and the different steps of a method according to the invention;

Fig. 2A eine Draufsicht eines Kantholzes mit einer schadhaften2A is a plan view of a squared timber with a damaged one

Stelle im Kantenbereich; Fig. 2B eine Schnittansicht des Kantholzes nach Fig. 2A mit der schadhaften Stelle im Kantenbereich; Fig. 2C eine Schnittansicht des Kantholzes mit einer erfindungsgemässen Platte zum Ausbessern der schadhaften Stelle im Kantenbereich; Fig. 3A - 3C eine Draufsicht eines Holzbrettes mit einer schadhaftenPlace in the edge area; FIG. 2B shows a sectional view of the square timber according to FIG. 2A with the damaged area in the edge area; 2C is a sectional view of the squared timber with a plate according to the invention for repairing the damaged area in the edge area; 3A-3C is a top view of a wooden board with a defective one

Stelle und die verschiedenen Schritte eines weiteren erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 4A - 4C eine Schnittansicht eines Holzelements mit einer künstlich erzeugten Kavitat und die verschiedenen Schritte eines weiteren erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Ansicht. Location and the various steps of a further method according to the invention; 4A-4C show a sectional view of a wooden element with an artificially created cavity and the different steps of a further method according to the invention; Fig. 5 shows a further embodiment of the invention in a schematic view.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

Im Folgenden wird das Prinzip der Erfindung anhand einer ersten Ausführungsform beschrieben. Diese Ausführungsform ist in den Figuren 1A bis IG schematisch dargestellt, wobei die genannten Figuren verschiedene Schritte der Erfindung zeigen.The principle of the invention is described below with reference to a first embodiment. This embodiment is shown schematically in FIGS. 1A to IG, the figures mentioned showing different steps of the invention.

Die Vorrichtung 10, gemäss Erfindung, dient zum Füllen von Kavitäten 11.1 in einem Holzelement 11 mit einem viskosen thermoplastischen Füllstoff, der aushärtet. Es ist eine Pressplatte 12 vorgesehen, die gegen das Holzelement 11 gepresst werden kann. Zu diesem Zweck ist die Platte 12 bewegbar ausgeführt, wie durch den Doppelpfeil B2 schematisch angedeutet. Wenn die Platte 12 auf dem Holzelement 11 aufliegt, ergibt sich eine Begrenzung der Kavitat 11.1. Die Platte 12 weist eine Öffnung 12.1 auf, durch die der Füllstoff in die Kavitat 11.1 gepresst werden kann. Es ist eine Fördervorrichtung zum Fördern des Füllstoffs vorgesehen. Die Fördervorrichtung kann zum Beispiel eine Pumpe 13 und ein Rohr- oder Schlauchsystem 13.1 umfassen.The device 10, according to the invention, serves to fill cavities 11.1 in a wooden element 11 with a viscous thermoplastic filler that hardens. A press plate 12 is provided which can be pressed against the wooden element 11. For this purpose, the plate 12 is designed to be movable, as schematically indicated by the double arrow B2. If the plate 12 rests on the wooden element 11, there is a limitation of the cavity 11.1. The plate 12 has an opening 12.1 through which the filler can be pressed into the cavity 11.1. A conveying device for conveying the filler is provided. The conveying device can comprise, for example, a pump 13 and a pipe or hose system 13.1.

Es ist ein Einspritzmittel 14 vorgesehen, das dazu ausgelegt ist, mit der Fördervorrichtung und der Platte 12 gekoppelt zu werden, damit die Fördervorrichtung den Füllstoff durch die Einspritzmittel 14 und die Öffnung 12.1 der Platte 12 in die Kavitat 11.1 hineinpressen kann.An injection means 14 is provided which is designed to be coupled to the delivery device and the plate 12, so that the delivery device can press the filler through the injection means 14 and the opening 12.1 of the plate 12 into the cavity 11.1.

Das erfindungsgemässe Verfahren läuft wie folgt ab:The method according to the invention proceeds as follows:

Fig. 1A: In einem ersten, vorbereitenden Schritt wird das Holzelement 11 in dem gezeigten Beispiel von links unter die Vorrichtung 10 bewegt. Diese Bewegung wird durch den Pfeil Bl schematisch angedeutet. Ziel dieses vorbereitenden Schrittes ist es, die Kavitat unter die Öffnung 12.1 der Platte 12 zu positionieren. Fig. 1B: Der vorbereitende Schritt ist abgeschlossen und die Kavitat befindet sich unter die Öffnung 12.1. Diese Position ist auf der gezeigten x-Achse mit x = 0 bezeichnet.Fig. 1A: In a first, preparatory step, the wooden element 11 is moved from the left under the device 10 in the example shown. This movement is indicated schematically by the arrow B1. The aim of this preparatory step is to position the cavity under the opening 12.1 of the plate 12. Fig. 1B: The preparatory step is completed and the cavity is located under the opening 12.1. This position is designated x = 0 on the x-axis shown.

Fig. IC: Die Platte 12 wird abgesenkt, oder das Holzelement 11 wird angehoben, bis die Platte 12, wie in Fig. IC gezeigt, auf dem Holzelement 11 aufliegt. Die Kavitat befindet sich direkt unter die Öffnung 12.1. Die relative Bewegbarkeit der Platte und des Holzelements 11 wird in den Figuren mit B2 angedeutet. Damit die Erfindung funktioniert, muss ein Mindestanpressdruck F2 zwischen Platte 12 und Holzelement 11 gewährleistet werden. Entweder kann dies erreicht werden, indem zum Beispiel die Platte 12 ein entsprechendes Eigengewicht hat, oder es können Mittel eingesetzt werden, die den Mindestanpressdruck F2 bereitstellen.Fig. IC: The plate 12 is lowered or the wooden element 11 is raised until the plate 12, as shown in Fig. IC, rests on the wooden element 11. The cavity is located directly under the opening 12.1. The relative mobility of the plate and the wooden element 11 is indicated in the figures with B2. For the invention to work, a minimum contact pressure F2 between plate 12 and wooden element 11 must be ensured. Either this can be achieved by, for example, the plate 12 having a corresponding weight, or means can be used which provide the minimum contact pressure F2.

Fig. ID: Das Einspritzmittel 14 wird abgesenkt, oder das Holzelement 11 samt Platte 12 wird angehoben, bis, wie in Fig. ID gezeigt, eine dichtende Verbindung mit der Öffnung 12.2 der Platte 12 gewährleistet ist. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Dichtmittel, zum Beispiel in Form eines O-Ringes 14.2 vorgesehen sein (siehe Fig. 1A). Damit die Erfindung funktioniert, muss auch hier ein Mindestanpressdruck F3 zwischen dem Einspritzmittel 14 und der Platte 12 gewährleistet werden. Entweder kann dies erreicht werden, indem zum Beispiel das Einspritzmittel 14 ein entsprechendes Eigengewicht hat, oder es können Mittel eingesetzt werden, die den Mindestanpressdruck F3 bereitstellen.Fig. ID: The injection means 14 is lowered or the wooden element 11 together with the plate 12 is raised until, as shown in Fig. ID, a sealing connection with the opening 12.2 of the plate 12 is ensured. For this purpose, for example, a sealant, for example in the form of an O-ring 14.2, can be provided (see FIG. 1A). In order for the invention to work, a minimum contact pressure F3 between the injection means 14 and the plate 12 must also be ensured here. Either this can be achieved by, for example, the injection means 14 having a corresponding weight, or means can be used which provide the minimum contact pressure F3.

Fig. 1E: Die Pumpe 13 fördert durch die Verbindungsmittel 13.1 hindurch den Füllstoff 15 in Richtung Einspritzmittel 14. Von dort gelangt der Füllstoff 15 durch die Öffnung 12.1 in die Kavitat 11.1. In Fig. 1E ist ein Zustand gezeigt, bei dem die Kavitat 11.1 bereits teilweise mit dem Füllstoff 15 gefüllt ist. Fig. 1F: Die Kavitat 11.1 ist jetzt vollständig mit dem Füllstoff 15 gefüllt und die Einspritzmittel 14 wurden bereits wieder von der Platte 12 getrennt, wie schematisch durch den Pfeil B4 angedeutet. Die Platte 12 verbleibt für eine gewisse Verweildauer auf dem Holzelement 11, wobei vorzugsweise der Mindestanpressdruck F2 bestehen bleibt.1E: The pump 13 conveys the filler 15 through the connecting means 13.1 in the direction of the injection means 14. From there, the filler 15 reaches the cavity 11.1 through the opening 12.1. 1E shows a state in which the cavity 11.1 is already partially filled with the filler 15. 1F: The cavity 11.1 is now completely filled with the filler 15 and the injection means 14 have already been separated from the plate 12, as indicated schematically by the arrow B4. The plate 12 remains on the wooden element 11 for a certain dwell time, the minimum contact pressure F2 preferably remaining.

Fig. IG: In einem nachfolgenden Schritt wird auch die Platte 12 von dem Holzelement 11 getrennt, wie schematisch durch den Pfeil B5 angedeutet, und das Holzelement 11 kann wegbewegt werden. Die Bewegung des Holzelements 11 erfolgt im gezeigten Beispiel nach links, wie durch den Pfeil B6 angedeutet.Fig. IG: In a subsequent step, the plate 12 is also separated from the wooden element 11, as indicated schematically by the arrow B5, and the wooden element 11 can be moved away. The movement of the wooden element 11 takes place to the left in the example shown, as indicated by the arrow B6.

Im Folgenden werden verschiedene Begriffe erläutert, die in der Beschreibung und den Patentansprüchen Verwendung finden. Bei dem Holzelement 11 kann es sich zum Beispiel um ein Holzbrett, einen Holzbalken, ein Holzpanel, eine Holzleiste oder ein Zwischenprodukt eines holzverarbeitenden Prozesses handeln. Besonders geeignet ist die Erfindung zur Anwendung im Fensterbau, in der Sargschreinerei, beim Fertigen oder Bearbeiten von Hölzern, die im Bau zur Anwendung kommen, im Möbelbau und bei der Parkettherstellung, um einige Beispiele zu nennen. Die Erfindung kann eingesetzt werden, um Massivholz, Pressplatten, Brettschichtträger, furniertes Holz usw. auszubessern oder aufzubereiten.Various terms that are used in the description and the claims are explained below. The wooden element 11 can be, for example, a wooden board, a wooden beam, a wooden panel, a wooden strip or an intermediate product of a woodworking process. The invention is particularly suitable for use in window construction, in coffin joinery, in the manufacture or processing of wood used in construction, in furniture construction and in parquet production, to name a few examples. The invention can be used to repair or prepare solid wood, pressed boards, glulam, veneered wood, etc.

Wie eingangs beschrieben, weist Holz häufig Vertiefungen, Dellen, ausgerissene oder gebrochene Kanten, Katschen an den Kanten oder andere Stellen auf, die zum Beispiel im Rahmen des Transports oder der Verarbeitung entstehen. Wuchsschäden und andere störende Stellen im Holz, zum Beispiel Harzgalle und Astlöcher, werden im Rahmen der Holzverarbeitung häufig ausgestemmt, herausgefräst oder ausgebohrt. Dadurch kann die störende Stelle an sich entfernt werden, aber es entsteht eine Vertiefung, ein Bohr- oder Fräsloch. Alle derartigen Vertiefungen werden hier vereinfacht mit dem Begriff Kavitat bezeichnet.As described at the beginning, wood often has depressions, dents, torn or broken edges, chats on the edges or other places that arise during transport or processing, for example. Damage to growth and other disruptive areas in the wood, such as resin bile and knotholes, are often cut out, milled out or drilled out as part of wood processing. This can remove the annoying area itself, but it does creates a depression, a drilling or milling hole. All such depressions are simply referred to here as cavitation.

Gemäss Erfindung wird ein viskoser thermoplastischer Füllstoff verwendet, um die Kavitäten zu füllen. Der Füllstoff kann durch Erhitzen flüssig oder flüssiger gemacht werden. Gemäss Erfindung wird ein Füllstoff verwendet, dessen Viskosität bei Verarbeitungstemperaturen im Bereich zwischen 80°C und 150°C geringer ist als bei Raumtemperatur. Vorzugsweise liegt die Verarbeitungstemperatur im Bereich zwischen 100°C und 130°C. Der Füllstoff kann mit Zusätzen versehen werden, um die Eigenschaften an das zu bearbeitende Holz anzupassen. Die Füllstoffe können einen Einfluss auf die Zähigkeit, die Dehnbarkeit, die Bearbeitbarkeit und die Farbe haben. Besonders geeignet sind Füllstoffe, die sich schleifen, hobeln, kehlen und schaben lassen. Je nach Anwendung können auch Füllstoffe eingesetzt werden, die überstreichbar oder spritzlackierbar sind. Füllstoff der beim Aushärten wenig Schwund hat ist besonders geeignet. Die Wetterfestigkeit kann auch ein wichtiges Kriterium bei der Wahl des Füllstoffs sein. Gut geeignet sind auch Füllstoffe, die einfärbbar sind.According to the invention, a viscous thermoplastic filler is used to fill the cavities. The filler can be made liquid or more liquid by heating. According to the invention, a filler is used whose viscosity is lower at processing temperatures in the range between 80 ° C. and 150 ° C. than at room temperature. The processing temperature is preferably in the range between 100 ° C. and 130 ° C. Additives can be added to the filler to adapt the properties to the wood being processed. The fillers can have an impact on toughness, ductility, machinability and color. Fillers that can be ground, planed, grooved and scraped are particularly suitable. Depending on the application, fillers can also be used that can be painted or spray painted. Filler that has little shrinkage when hardened is particularly suitable. Weather resistance can also be an important criterion when choosing the filler. Fillers that can be colored are also suitable.

Vorzugsweise wird der Füllstoff als Granulat oder in Blöcken in einen Tank einer Tankschmelzanlage oder dergleichen eingefüllt.The filler is preferably filled into a tank of a tank melting plant or the like as granules or in blocks.

Wie im Zusammenhang mit den Figuren 1A bis IG beschrieben, dient die Platte 12 dazu eine Begrenzung der Kavitat 11.1 zu gewährleisten. Es wird durch einen Teil der Platte und durch die „Wandung" der Kavitat eine Art temporäre Gussform für das Hineinpressen des Füllstoffs erzeugt. Die Platte muss nicht eben sein, sondern die einzige Bedingung ist, dass die Platte zusammen mit der Kavitat eine temporäre Gussform bildet. Beispiele für Platten, die eine andere Form haben als die in den Figuren 1A bis IG gezeigte, werden im Zusammenhang mit weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Je nach Ausführungsform kann die Platte gekühlt werden. Es ist besonders vorteilhaft eine gekühlte Platte einzusetzen, da der Füllstoff an seiner Oberfläche durch den Kontakt mit der Platte abgeschreckt wird. Dadurch härtet der Füllstoff an der Oberfläche und verbleibt beim Entfernen der Platte in der Kavitat. Die Platte bleibt dadurch sauber und die Oberfläche des Füllstoffs ist besonders eben.As described in connection with FIGS. 1A to IG, the plate 12 serves to ensure that the cavities 11.1 are delimited. A part of the plate and the "wall" of the cavity create a kind of temporary mold for pressing the filler in. The plate does not have to be flat, but the only condition is that the plate forms a temporary mold together with the cavity Examples of plates which have a shape other than that shown in FIGS. 1A to IG are described in connection with further exemplary embodiments. Depending on the embodiment, the plate can be cooled. It is particularly advantageous to use a cooled plate, since the surface of the filler is quenched by contact with the plate. This causes the filler to harden on the surface and remains in the cavity when the plate is removed. This keeps the plate clean and the surface of the filler is particularly flat.

Die Kühlung der Platte kann zum Beispiel durch ein Kühlmedium, wie Luft oder Kühlflüssigkeit, oder mittels Peltierelementen erfolgen. Vorzugsweise ist die Platte zusätzlich zu der Kühlung oder alternativ dazu mit einer Antihaft-Beschichtung versehen, um eine bessere Trennung von dem Füllstoff zu gewährleisten.The plate can be cooled, for example, by a cooling medium, such as air or cooling liquid, or by means of Peltier elements. In addition to or alternatively to the cooling, the plate is preferably provided with a non-stick coating in order to ensure better separation from the filler.

Die Einspritzmittel können so ausgeführt sein, dass sie ein An- und Abschalten und/oder ein Dosieren des Füllstoffs ermöglichen. Es kann zu diesem Zweck zum Beispiel ein Ventil am Einspritzmittel vorgesehen sein, das sich durch Bewegen eines Kolbens in einem Zylinder öffnen oder schliessen lässt. Es können auch andere Stellglieder zum An- und Abschalten und/oder Dosieren eingesetzt werden. Um die Einspritzmittel nicht zu verkleben, kann eine Heizung vorgesehen sein, um den Füllstoff auf einer geeigneten Temperatur zu halten. Es ist auch möglich, dass die Fördervorrichtung eine kurze Rückwärtsförderung macht, nachdem eine Kavitat gefüllt ist und die Einspritzmittel von der Platte getrennt wurde, um durch die Rückwärtsförderung den Füllstoff, der ansonsten in dem Einspritzmittel und/oder der Fördervorrichtung verbleiben würde, wieder heraus zu befördern.The injection means can be designed in such a way that they enable the filler to be switched on and off and / or dosed. For this purpose, for example, a valve can be provided on the injection means, which can be opened or closed by moving a piston in a cylinder. Other actuators for switching on and off and / or dosing can also be used. In order not to stick the injection means, a heater can be provided to keep the filler at a suitable temperature. It is also possible that the delivery device makes a short backward delivery after a cavity has been filled and the injectors have been separated from the plate, in order to use the backward delivery to remove the filler that would otherwise remain in the injectant and / or the delivery device transport.

Als Fördervorrichtung sind Pumpen geeignet, die einen Druck erzeugen, der zwischen 4 bar und 80 bar beträgt. Vorzugsweise wird der Füllstoff mit einem Druck von 5 bar bis 60 bar in die Kavitat gepresst. Besonders geeignet sind Fördervorrichtungen mit Zahnradpumpen oder Kolbenpumpen.Pumps that generate a pressure that is between 4 bar and 80 bar are suitable as the conveying device. The filler is preferably pressed into the cavity at a pressure of 5 bar to 60 bar. Conveying devices with gear pumps or are particularly suitable Piston pumps.

Im Folgenden werden verschiedene weitere Ausführungsformen beschrieben.Various other embodiments are described below.

In Fig. 2A ist die Draufsicht eines Kantholzes 21 gezeigt, das im Kantenbereich eine Beschädigung aufweist, die als Kavitat 21.1 gekennzeichnet ist. In den Figuren 2B und 2C ist ein Schnitt von A-A' durch das Kantholz 21 dargestellt. In Fig. 2B ist die Kavitat 21.1 an der rechten oberen Kante zu erkennen. Das Kantholz 21 ist so bearbeitet worden, dass es abgerundete Kanten oder Kanten mit Fasen aufweist. In Fig. 2C ist ein Bearbeitungsschritt gezeigt, bei dem eine Platte 22 mit einer Kraft F2 gegen die zu reparierende Kante gepresst wird. Die Platte 22 ist gewinkelt und weist eine inneres Kantenprofil 22.3 auf, das einer Negativform der gewünschten Kante des Kantholzes 21 entspricht. Durch Öffnungen 22.1 kann ein Füllstoff 25 in die so gebildete temporäre Gussform hineingepresst werden. Kurze Zeit später wird die Platte 22 entfernt und die reparierte Kante ist entweder fertig, oder kann weiter bearbeitet werden. Diese abschliessenden Schritte sind nicht in Fig. 2C gezeigt.FIG. 2A shows the top view of a squared timber 21 which has damage in the edge region which is identified as cavity 21.1. A section from A-A 'through the square timber 21 is shown in FIGS. 2B and 2C. 2B, the cavity 21.1 can be seen on the right upper edge. The squared timber 21 has been machined so that it has rounded edges or bevelled edges. 2C shows a processing step in which a plate 22 is pressed against the edge to be repaired with a force F2. The plate 22 is angled and has an inner edge profile 22.3, which corresponds to a negative shape of the desired edge of the square timber 21. A filler 25 can be pressed through openings 22.1 into the temporary casting mold thus formed. A short time later, the plate 22 is removed and the repaired edge is either finished or can be processed further. These final steps are not shown in Fig. 2C.

In den Figuren 3A bis 3C ist die Draufsicht auf ein Holzbrett 31 gezeigt. Das Holzbrett 31 hat einen Wuchsschaden 31.1, zum Beispiel ein Harzeinschluss oder ein Astloch. In einem ersten, erfindungsgemässen Schritt wird der Wuchsschaden 31.1 unter einer Bohrspitze oder einem Fräskopf positioniert. Dieser Schritt kann manuell, semi-manuell oder automatisch erfolgen. Mit der Bohrspitze oder dem Fräskopf wird ein Loch 31.2 in das Holzbrett 31 gebohrt, das einen Durchmesser hat, der so gewählt ist, dass der Wuchsschaden 31.1 komplett oder weitestgehend entfernt ist. Dieses Loch wird auch als Kavitat bezeichnet und ist in Fig. 3B gezeigt. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren, wie eingangs beschrieben, kann die Kavitat 31.2 nun mit einem Füllstoff 35 gefüllt werden. Das Ergebnis ist in Fig. 3C gezeigt.The top view of a wooden board 31 is shown in FIGS. 3A to 3C. The wooden board 31 has growth damage 31.1, for example a resin inclusion or a knothole. In a first step according to the invention, the growth damage 31.1 is positioned under a drill tip or a milling head. This step can be done manually, semi-manually or automatically. With the drill tip or the milling head, a hole 31.2 is drilled in the wooden board 31, which has a diameter that is selected so that the growth damage 31.1 is completely or largely removed. This hole is also called a cavity and is shown in Fig. 3B. With the inventive method, as at the beginning described, the cavity 31.2 can now be filled with a filler 35. The result is shown in Fig. 3C.

Ein weiteres Verfahren gemäss Erfindung wird in den Figuren 4A bis 4C gezeigt. In diesen Figuren ist ein Schnitt durch ein Holzelement 41 gezeigt. Das Holzelement 41 weist eine Kavitat 41.1 auf, die zum Beispiel mit einem Fräskopf erzeugt wurde. Es wird eine Platte 42 auf dem zu bearbeitenden Bereich platziert und mit einem Anpressdruck F2 angepresst. Die Platte 42 hat eine strukturierte Unterseite, die in die Kavitat 41.1 eingreift, wie in Fig. 4B gezeigt. Es sind zwei Öffnungen 42.1 in der Platte 42 vorgesehen, durch die ein Füllstoff 45 in die Kavitat 41.2 gepresst werden kann. Die Begrenzung der Kavitat 42.2 ergibt sich auf der Wandung der Kavitat 41.1 und der Unterseite der Platte 42. Nachdem der Füllstoff 45 hineingepresst und die Platte 42 nach einer Verweildauer entfernt wurde, verbleibt ein strukturierter Füllstoff 45, der eine Vertiefung 45.1 aufweist. Ein solches Verfahren kann zum Beispiel vorteilhafterweise in Möbel- oder Fensterbau eingesetzt werden, um ein Holzelement 41 für den Ein- oder Anbau eines weiteren Elements vorzubereiten. In das Holzelement kann nun zum Beispiel ein Scharnier oder ein anderer Beschlag eingesetzt werden, wobei der strukturierte Füllstoff als Aufnahme dienen kann.Another method according to the invention is shown in FIGS. 4A to 4C. A section through a wooden element 41 is shown in these figures. The wooden element 41 has a cavity 41.1, which was created, for example, with a milling head. A plate 42 is placed on the area to be machined and pressed with a contact pressure F2. The plate 42 has a structured underside which engages in the cavity 41.1, as shown in FIG. 4B. There are two openings 42.1 in the plate 42 through which a filler 45 can be pressed into the cavity 41.2. The limitation of the cavity 42.2 results on the wall of the cavity 41.1 and the underside of the plate 42. After the filler 45 has been pressed in and the plate 42 has been removed after a dwell time, a structured filler 45 remains which has a depression 45.1. Such a method can, for example, advantageously be used in furniture or window construction in order to prepare a wooden element 41 for the installation or attachment of a further element. For example, a hinge or other fitting can now be inserted into the wooden element, and the structured filler can serve as a receptacle.

Die Beispiele in den Figuren 2A bis 2C, 3A bis 3C und 4A bis 4C dienen dazu aufzuzeigen, wie flexibel das erfindungsgemässe Verfahren einsetzbar ist.The examples in FIGS. 2A to 2C, 3A to 3C and 4A to 4C serve to show how flexibly the method according to the invention can be used.

Im Folgenden wird eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform beschrieben. In Fig. 5 ist eine Vorrichtung 50 dargestellt, wobei ein Teil der Vorrichtung 50 als schematisierte Schnittdarstellung gezeigt ist.A further embodiment according to the invention is described below. A device 50 is shown in FIG. 5, a part of the device 50 being shown as a schematic sectional illustration.

Die Vorrichtung 50, gemäss Erfindung, dient zum Füllen von Kavitäten in einem Holzelement 51 mit einem viskosen thermoplastischen Füllstoff. Es ist eine Platte 52 vorgesehen, die gegen das Holzelement 51 gepresst werden kann. Zu diesem Zweck ist die Platte 52 bewegbar ausgeführt. Die Platte 52 wird von einem Pneumatikzylinder 52.1 bewegt. Der Pneumatikzylinder 52.1 ist in dem gezeigten Beispiel im oberen Bereich des Gehäuses 55.5 angeordnet. Der Pneumatikzylinder 52.1 kann einen Druck auf die Platte 52 ausüben, um diese nach unten zu bewegen und gegen das Holzelement 51 zu pressen. Die Platte 52 wird in der gezeigten Ausführungsform von vertikal verlaufenden Führungswellen 52.3 getragen. Neben diesem Pneumatikzylinder 52.1 ist ein weiterer (Hochdruck-)Pneumatikzylinder 54.1 mittig angeordnet, der im Bereich des unteren Endes in einem Träger 55.3 befestigt ist. Dieser Pneumatikzylinder 54.1 bewegt die Einspritzmittel 54, die durch Führungswellen 54.3 geführt werden. Im unteren Bereich der Vorrichtung 50 ist eine Halterung 54.2 zur Aufnahme der Einspritzmittel 54 vorgesehen. Der Pneumatikzylinder 54.1 kann eine Bewegung der Einspritzmittel 54 in Richtung der Platte 52 erzeugen, um das untere Ende der Einspritzmittel 54 an eine Öffnung der Platte 52 zu koppeln nachdem die Platte 52 auf dem Holzelement 51 aufliegt.The device 50 according to the invention serves to fill cavities in a wooden element 51 with a viscous thermoplastic filler. A plate 52 is provided which can be pressed against the wooden element 51. For this purpose, the plate 52 is designed to be movable. The plate 52 is moved by a pneumatic cylinder 52.1. In the example shown, the pneumatic cylinder 52.1 is arranged in the upper region of the housing 55.5. The pneumatic cylinder 52.1 can exert pressure on the plate 52 in order to move it downwards and to press it against the wooden element 51. In the embodiment shown, the plate 52 is supported by vertically running guide shafts 52.3. In addition to this pneumatic cylinder 52.1, a further (high-pressure) pneumatic cylinder 54.1 is arranged centrally, which is fastened in a carrier 55.3 in the region of the lower end. This pneumatic cylinder 54.1 moves the injection means 54, which are guided by guide shafts 54.3. A holder 54.2 is provided in the lower area of the device 50 for receiving the injection means 54. The pneumatic cylinder 54.1 can generate a movement of the injection means 54 in the direction of the plate 52 in order to couple the lower end of the injection means 54 to an opening of the plate 52 after the plate 52 lies on the wooden element 51.

Dieser Teil der Vorrichtung 50 ist mit einem Gehäuse versehen, das als Schutz dienen kann. Von dem Gehäuse sind die Verkleidungen 55.4, 55.5, 55.2 und 55.3 gezeigt. Zum Schutz des Bedieners der Vorrichtung 50 ist eine Schutzhaube 55.3 vorgesehen, die vorzugsweise mindestens teilweise transparent ausgeführt ist. Die Schutzhaube 55.3 sitzt unter einer Schutzblechhaube 55.4 und ist mechanisch mit den Pneumatikzylindern so verbunden, dass sich die Schutzhaube 55.3 zusammen mit der Platte 52 nach unten bewegt und während dem Hineinpressen des Füllstoffs mit einem kleinen Abstand oberhalb des Holzelements 51 ruht. Es ist eine leicht abgewinkelte Platte 55.2 vorgesehen, die so angeordnet ist, dass der transparente Teil der Schutzhaube 55.3 gegen Spritzer geschützt ist. Die Platte 55.2 kann zum Beispiel aus Chromstahl bestehen.This part of the device 50 is provided with a housing which can serve as protection. The casings 55.4, 55.5, 55.2 and 55.3 are shown from the housing. To protect the operator of the device 50, a protective hood 55.3 is provided, which is preferably at least partially transparent. The protective hood 55.3 sits under a protective hood hood 55.4 and is mechanically connected to the pneumatic cylinders in such a way that the protective hood 55.3 moves down together with the plate 52 and rests with a small distance above the wooden element 51 while the filler is pressed in. A slightly angled plate 55.2 is provided, which is arranged so that the transparent part of the Protective hood 55.3 is protected against splashes. The plate 55.2 can be made of chrome steel, for example.

Die gezeigte Vorrichtung 50 weist mit anderen Worten ein System von Pneumatikzylindem auf, die so gelagert und miteinander kombiniert sind, dass sich erst die Platte 52 in Richtung des Holzelements 51 bewegt und gegen diese gepresst wird. Dann vollziehen die Einspritzmittel 54 eine lineare Bewegung in Richtung der Platte 52, um im Bereich der Öffnung der Platte 52 anzukoppeln.In other words, the device 50 shown has a system of pneumatic cylinders which are mounted and combined with one another in such a way that the plate 52 first moves in the direction of the wooden element 51 and is pressed against it. The injection means 54 then perform a linear movement in the direction of the plate 52 in order to couple in the region of the opening of the plate 52.

Die Vorrichtung 50 umfasst weiterhin einen Unterbau 56, der zum Beispiel als Werkzeugbank ausgelegt ist, und eine Fördervorrichtung 53. Die Fördervorrichtung 53, deren Tank und Pumpe nicht in Fig. 5 sichtbar ist, ist über einen Schlauch 53.1 mit dem Einspritzmittel 54 verbunden. Der Schlauch und mindestens Teile der Einspritzmittel sind beheizbar ausgeführt um ein Erstarren des Füllstoffs zu vermeiden. Vorzugsweise wird ein Tankschmelzgerät als Fördervorrichtung 53 eingesetzt.The device 50 further comprises a substructure 56, which is designed, for example, as a tool bench, and a conveying device 53. The conveying device 53, the tank and pump of which are not visible in FIG. The hose and at least parts of the injection means are heatable to prevent the filler from solidifying. A tank melting device is preferably used as the conveying device 53.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung 50 mit einem Startknopf ausgestattet, der ein Auslösen des erfindungsgemässen Verfahren erlaubt. Es können Sicherheitselemente vorhanden sein, um einen Notstopp auszulösen.The device 50 is preferably equipped with a start button which allows the method according to the invention to be triggered. There may be safety elements to trigger an emergency stop.

Das Gehäuse der Vorrichtung kann vorzugsweise eine herunter klappbare oder bewegbare Schutzhaube umfassen.The housing of the device can preferably comprise a protective hood that can be folded down or moved.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, weist die Vorrichtung Mittel auf, um die Platte mit der Öffnung manuell oder automatisch über der Kavitat positionieren zu können, oder um die Positionierung zu unterstützen. Besonders geeignet ist ein Laservorrichtung mit zwei Lasern, die im sichtbaren Wellenlängenbereich eine Art Fadenkreuz auf dem Holzelement zeigen. Damit ist es möglich, das Holzelement, manuell, semi-manuell oder automatisch, z.B. mittels CCD-Kamera und CNC Steuerung und einer in X-Y-Richtung verschiebbaren Arbeitsplattform, zu verschieben, bis die Kavitat im Bereich des Fadenkreuzes liegt. Dann kann das erfindungsgemässe Verfahren eingeleitet werden.In a further embodiment of the invention, the device has means in order to be able to position the plate with the opening manually or automatically over the cavity, or to support the positioning. A laser device with two lasers, which show a type of crosshair on the wooden element in the visible wavelength range, is particularly suitable. This makes it possible to manually, semi-manual or automatic, for example using a CCD camera and CNC control and a work platform that can be moved in the XY direction, until the cavity lies in the area of the crosshairs. The method according to the invention can then be initiated.

Gemäss Erfindung kann eine Ablaufsteuerung vorgesehen sein, welche die verschiedenen Abläufe automatisch steuert. Vorzugsweise wird der Druck der Fördervorrichtung für 1 bis 5 Sekunden beibehalten, nachdem die Kavitat gefüllt ist.According to the invention, a sequence control can be provided which automatically controls the various processes. Preferably, the pressure of the conveyor is maintained for 1 to 5 seconds after the cavity is filled.

Untersuchungen haben ergeben, dass der Anpressdruck zwischen der Platte und dem Holzelement zwischen einigen Bar und zum Beispiel 50 Bar betragen sollte. Besonders vorteilhaft ist ein Anpressdruck zwischen 10 und 40 Bar.Investigations have shown that the contact pressure between the plate and the wooden element should be between a few bars and, for example, 50 bars. A contact pressure between 10 and 40 bar is particularly advantageous.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass vermehrt Holz geringerer Qualität eingesetzt werden kann.It is an advantage of the invention that wood of lower quality can increasingly be used.

Es ist ein weiterer Vorteil, dass das erfindungsgemässe Verfahren schnell und zuverlässig ist. Es eignet sich besonders zur Automatisierung.It is a further advantage that the method according to the invention is quick and reliable. It is particularly suitable for automation.

Die Erfindung erlaubt es neu jetzt auch zum Beispiel Kiefernholz oder Pinienholz einzusetzen wo bisher zum Beispiel die teure Weisstanne verwendet werden musste.The invention now makes it possible to use pine or pine wood, for example, where previously the expensive silver fir had to be used.

Statt mit Linearbewegungen und Pneumatikzylindern zu arbeiten, können auch Dreh- oder Klappbewegungen so eingesetzt werden, dass die Platte über der Kavitat zu Liegen kommt.Instead of working with linear movements and pneumatic cylinders, rotating or folding movements can also be used so that the plate comes to rest over the cavity.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Öffnung der Platte so ausgeführt, dass sie eine Art Rückschlagventil enthält, um ein Rückfluss des Füllstoffs zurück in die Einspritzvorrichtung zu unterbinden.According to a further embodiment, the opening of the plate is designed in such a way that it contains a type of check valve in order to prevent backflow the filler back into the injector.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Einspritzvorrichtung mit der Öffnung der Platte verbunden. Diese Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels eines flexiblen Verbindungselements. Besonders geeignet ist ein flexibler Schlauch, der so ausgeführt ist, dass sich eine geringe Wärmebrücke zwischen der Einspritzvorrichtung und der Platte ergibt, um die beiden Elemente temperaturmässig zu entkoppeln.In a further embodiment of the invention, the injection device is connected to the opening of the plate. This connection is preferably made by means of a flexible connecting element. A flexible hose, which is designed in such a way that there is a small thermal bridge between the injection device and the plate, is particularly suitable in order to decouple the temperature of the two elements.

Die Erfindung eignet sich auch zum Ausbessern oder reparieren von schadhaften Holzelementen. The invention is also suitable for repairing or repairing damaged wooden elements.

Claims

claims:

1. Device (10; 50) for filling a cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1) of a wooden element (11; 21; 31; 41; 51), with a plate (12; 22; 42; 52) for positioning the wooden element (11; 21; 31; 41; 51) to limit the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1), the plate (12; 22; 42; 52) having an opening (12.1; 22.1; 42.1) and there is a contact pressure between the plate (12; 22; 42; 52) and the wooden element (11; 21; 31; 41; 51), a conveying device (13, 13.1; 53, 53.1) for conveying a viscous thermoplastic Filler (15; 35; 45), an injection means (14; 54) for connection to the conveyor device (13, 13.1; 53, 53.1) and the plate (12; 22; 42; 52) to connect to the conveyor device (13, 13.1; 53, 53.1) the filler (15; 35; 45) through the injection means (14; 54) and the opening (12.1; 22.1; 42.1) of the plate (12; 22; 42; 52) into the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1).

2. Device (10; 50) according to claim 1, characterized in that the plate (12; 22; 42; 52) and / or the wooden element (11; 21; 31; 41; 51) is mechanically or pneumatically movable in order to be moved relative to one another and to be pressed against one another with the contact pressure.

3. Device (10; 50) according to claim 1 or 2, characterized in that the plate (12; 22; 42; 52) can be cooled and preferably has a non-stick coating.

4. The device (10; 50) according to claim 1 or 2, characterized in that the injection means (14; 54) and / or the wooden element (11; 21; 31; 41; 51) together with the plate (12; 22; 42; 52) mechanical or are pneumatically movable relative to one another in order to couple the injection means (14; 54) to the opening (12.1; 22.1; 42.1).

5. The device (10; 50) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the conveying device (13, 13.1; 53, 53.1) and / or the injection means (14; 54) are at least partially heatable.

6. The device (10; 50) according to claim 4 or 5, characterized in that the injection means (14; 54) is only temporarily coupled to the plate (12; 22; 42; 52) in order to heat the plate (12; 22; 42; 52) to reduce.

7. The device (10; 50) according to claim 1 or 2, characterized in that the plate (12; 22; 42; 52) after pressing the filler (15; 35; 45) into the cavity (11.1; 21.1; 31.2 ; 41.1) remains on the wooden element (11; 21; 31; 41; 51) for a while.

8. The device (10; 50) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a tank is provided which serves to melt and store the filler (15; 35; 45), the tank preferably using a heatable hose ( 13.1; 53.1) can be connected to the conveyor device (13; 53).

9. The device (10; 50) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the wooden element (11; 21; 31; 41; 51) is a wooden board (31), a wooden beam (21) Wood panel, a wooden strip or an intermediate (41) of a wood processing process.

10. The device (10; 50) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the cavity (31.2) by cutting out or Drilling out or milling out growth damage (31.1) or processing damage to the wooden element (31) has arisen.

11. The device (10; 50) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises means for manually or automatically moving the plate (12; 22; 42; 52) with the opening (12.1; 22.1; 42.1) to position the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1) or to support the positioning.

12. A method for filling a cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1) of a wooden element (11; 21; 31; 41; 51), with the following steps: a) positioning the wooden element (11; 21; 31; 41; 51 ) to bring the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1) close to a plate (12; 22; 42; 52) with an opening (12.1; 22.1; 42.1), b) covering the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1) with the plate (12; 22; 42; 52) c) generating a contact pressure between the plate (12; 22; 42; 52) and the wooden element (11; 21; 31; 41; 51), d) Pumping a thermoplastic filler (15; 35; 45) through an injection means (14; 54) and the opening (12.1; 22.1; 42.1) into the cavity (11.1; 21.1; 31.2; 41.1), e) interrupting the pumping, whereby the contact pressure is maintained for a certain dwell time, f) removing the plate (12; 22; 42; 52).

13. The method according to claim 13, characterized in that before the pumping of the thermoplastic filler (15; 35; 45) the injection means (14; 54) are coupled to the opening (12.1; 22.1; 42.1).

14. The method according to claim 13, characterized in that after interrupting the pumping, the injection means (14; 54) from the opening (12.1; 22.1; 42.1) are uncoupled.

15. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the generation of the contact pressure takes place mechanically or pneumatically.

16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the plate (12; 22; 42; 52) is cooled at least temporarily.

17. The method according to any one of claims 12 to 16, characterized in that in a preparatory step, growth damage (31.1) or processing damage to the wooden element (31) is cut out or drilled out or milled out, in order thus to create a cavity (31.2) to be filled.