CN87102760A - 单板柔化设备 - Google Patents

Abstract

柔化单板的设备，有一对旋转加压装置，各在表面上有若干突出部，其顶部压迫待柔化的单板。当一个加压装置的突出部的顶部和另一个加压装置突出部的顶部，在旋转中互相相对时，互相交叉，当单板从其间通过时从两侧压迫单板，在单板上产生小裂纹。

Description

本发明与单板柔化（tenderizing）设备有关。

传统单板柔化设备可分为三大类：

（a）其设备包括两个在圆周上覆盖橡胶之类弹性材料的旋转滚子，单板从滚子间通过时橡胶变形，单板在滚子间通过时受到拉力，因此生成小裂纹;

（b）其设备有一个小曲率半径的滚子，压迫单板使其弯曲，因而使板上产生小裂纹;

（c）其设备上有若干切刀用以切割单板。

上述设备中（a）类的缺点为，由于单板同滚子之间产生摩擦，给予单板拉力，于是单板机械强度高的部分可能不产生裂纹，而强度低的部分则大量产生裂纹，而加工时如果单板的纤维方向同拉力方向有相当大的倾斜角度，则不产产生裂纹。上述设备中的（b）也有缺点，即单板厚度小时不产生裂纹，假如纤维方向和滚子轴线方向有相当大的倾斜时，不能产生足够数目的裂纹。上述设备中的（c），无论纤维方向如何都可以在上面产生割纹或裂纹，但可能将纤维横切，降低单板的强度，并要求经常保持切割工具的锋利。

日本实用新型申请公告第48-102274号中揭示了一种防止单板变为波形，或消灭这种变形的设备。设备有一对橡胶滚，圆周上各有若干斜槽，当两滚接触时斜槽互相倾斜交叉。这种设备中的滚子的斜向突出部分压迫单板的上下表面，在两表面上向相反方向弹性变形，因而对单板施拉力，使之略为变形。这先有技术领域中之设备，有与前述设备（a）相同的缺点，单板的机械强度不同的部分上裂缝不同。而且这先有技术领域的设备还具有的缺点就是，假如单板纤维的方向和拉力方向的倾斜超过某一限度时，产生的拉力不足以在单板上产生裂纹。

本发明的主要目的，是提出一种单板柔化设备，它没有上述传统设备的缺点。

本发明的其他目的将随着对附图的以下讨论而变得清楚。

图1为本发明最佳实施例的一对旋转滚子的侧视图;

图2为图1滚子的前视图;

图3为从图1及2滚子中通过的一部分单板进行柔化的放大图;

图4为本发明另一最佳实施例的一对旋转滚子的透视图;

图5为从图4滚子中通过的一部分单板进行柔化的放大图;

图6至图8为本发明的其他最佳实施例;

图9表示旋转滚子突出部的局部去除;

图10为本发明的又一实施例;

图11表示根据本发明另一特点的在旋转滚子突出部之间清除杂物的方法。

参看附图，具体见图1及2，示出根据本发明一最佳实施例的柔化器，它有一对旋转滚子1和2，其直径分别为75毫米，各有若干径向外突的倾叙突出部7（见滚子1）或8（见滚子2）布置在圆周上。两个滚子1及2各依靠相关齿轮5及6，等速按图1箭头方向旋转。上滚1的每一突出部7连续围绕滚1的圆周伸展，因此为圆形。突出部7在轴向上等距离并列，有相同的间距约为5毫米。下滚2的每突出部8从滚子2的一端，向另一端轴向伸展，突出部8在圆周上等间距并列，间距约为3.6毫米，而不互相远离。每一突出部7及8的与滚子圆周垂直的截面，有尖头向外的等腰三角形形状，顶角40°高5毫米。因此各突出部有尖锐的顶端。可以理解，上突出部7及下突出部8当相对时，互相基本垂直。每突出部用适当的刚性材料制造，诸如铁，钢（包括不锈钢），硬塑料，陶瓷等。

在图1中，字母B表示运送单板P的输送器，将单板在滚子1及2间进行柔化。上下滚1和2的相对位置是，突出部7及8的顶（即锋缘）的距离小于单板P的厚度，单板P在滚子1及2间柔化。这距离最好调定为单板P的厚度的0%至40%。

运转时，将待柔化的单板P放在输送器B上，使单板纤维的方向基本和单板P的输送方向垂直。操纵输送器B，将单板P从旋转滚子1及2间，即突出部7及8间送过，其顶锋分别压迫单板P的上下表面，使单板P通过时被柔化。因为，从上面叙述可见，上滚1的突出部7和下滚2的突出部8的压力锋缘互相横向放置，例如在压单板P时互相垂直，单板P被压的结果如图3所示。也就是单板被压时，其上表面如图中实线所示，而下表面如图中虚线所示，与实线相横。因此，单板被变形或压缩，尤其在图示的实线和虚线交叉处的受压部分上。每一交叉部分及其附近，图1中共同用字母A表示。

滚子1及2和其上的突出部7及8的作用，在部分A间产生拉力，单板P上承受拉力的最薄弱部分，也就是沿纤维方向的部分上，部分出现裂纹9，横过每一部分A（见图3）。

于是单板P被柔化。可以理解，用上述的设备，甚至在单板有各种不同方向的纤维时，也可将其柔化。

而且，从上面叙述可见，上述设备和传统用切刀的柔化设备比较，横向切断纤维的可能性非常小。因此，根据本发明，单板的机械强度在柔化作业中设有很大的下降。此外，理所当然，上述先有技术领域中的一项作业，即保持切刀锋利的作业，可不再需要。并且，上述的设备用其简单结构对单板作压点密度大的加压，也就是将单板在互相垂直的突出部7及8间加压。因此，本发明的设备使单板制造的生产费用，低于过去的用针形突出部对单板加压的柔化器。

如有需要时，单板P在输送器上的放置，可使其纤维方向与运送方向一致。然而，就上述设备而言，在柔化作业中，假如纤维与运送方向基本垂直，和与运送方向一致相比，单板有较大的伸长。

本发明的另一实施例，用图4中的滚子10和11代替图1及2的旋转滚子。滚子10及11设在其相应的圆周上的倾斜突出部16及17的垂直截面和图1及2中突出部7及8相同，也有锋顶，但并列螺旋形放置，有等间隔和等节距（例如为4毫米）。螺旋突出部16及17分别同其轴芯12及13的方向相交的角度，在15至60度的范围内选定，向同一方向伸展。同前述的突出部7及8相同，当在单板P上加压时，突出部16及17的相对方向，是使其锋顶互相交叉。但是突出部16顶部和突出部17顶部的交角，与前面所述的突出部7与8顶部的交角不同。因此，被加压的待柔化的单板P，产生的裂纹如图5所示，其实线表示上突出部顶对单板的加压，虚线表示下突出部顶的加压，标号18表示裂纹。滚子10及11，和螺旋突出部16及17，比前述的滚子1及2制造简便，费用低廉。

图1及2以及图4中的旋转滚子，分别与其轴芯3，4及12，13为一体。然而，在本发明另一实施例的设备中，有若干和可旋转轴芯作可拆卸安装的小宽度环形滚子。这种结构的一例如图6所示。在图6中，有若干环形滚子21，举例而言厚度各约为40毫米，直径约为295毫米，各在圆周上设若干螺旋形斜突出部22。滚子21的可拆卸的方式，用键和键槽并排安装在可旋转轴芯19或20上，有相同的旋转轴线。各滚子21的螺旋形斜突出部22，截面与前述突出部16及17的相同，因此顶尖有锋刃，和突出部16及17相同，有等间隔和等节距。上旋转滚或下旋转滚21，共同形成与任一前述单滚不仅在其总的形状上，而且在其功能上相似的装置，但是，图6的结构，与图4的滚子16或17有显然的差异。图6的上螺旋形突出部22，方向与相应的下突出部22相同，但是每一对相应的上下螺旋突出部22，22，方向与相邻的一对或两对不同，因此，整个的螺旋形突出部22，方向为“之”形。因此，在图6所示的实施例中，单板的从最右边数的第二和第四滚子之间通过的部分，压后的形状如图5所示，但通过其他滚子间加压的部分，图5中的实线位置，同虚线互换。

图6中的螺旋突出部构形，可使单板的加压没有图4构形的缺点，因为某些材料的单板，可能在加压时，倾向于有与螺旋突出部16及17（图4）方向垂直的卷曲。图6中设备之所以能避免这种缺点，是因为图6中的螺旋突出部的“之”形安排，可抵销倾向于将单板在不同方向上卷曲的力。

并且，图6中的结构还有经济上的优点，假如滚子21中的任何一个，例如因有异物而损坏时，可通过仅将坏滚子更换而修复。并且，滚子21的相对位置可变更，形成造宜柔化特定单板的结构，或者为同样目的，可将任何一个滚子21同另一环形滚更换。

本发明的另一实施例，可通过使用与图2滚子1相同的上滚，和若干图7及8所示的可拆卸下滚实现。在图7所示的结构中，使用结构与图2滚子1相同的可旋转上滚23，和若干以可拆卸方式，在可旋转轴芯26上并排安装的环形下滚子25结合。每一滚子25上设置若干在滚子25圆周上，从一端伸到另一端的轴向斜突出部27。每一下滚子25的尖突出部27，垂直截面与上滚23的每一突出部相似，因而也有锋顶。每一下滚25的突出部27在旋转方向上有等节距，即围绕圆周而不互相远离。因此，突出部27在圆周上安排的形式，与图2滚2的突出部8相同。上述节距在下滚25的全部突出部27上也相同。然而如图所示，每一下滚25的安装，其突出部27的锋顶，相对于相邻的一个或两个下滚25的突出部，是在前一节距的一半之处。因此，每一滚子25的每一突出部的锋顶，不与相邻的一个或两个滚子25的突出部锋顶正对，而与间隔一个滚子的正对，即滚子25，25每一滚子上的突出部27的尖顶有交错的安排形式。

在运转时，待柔化的单板的方向，是纤维方向基本垂直于单板在旋转滚子23及25之间前进的方向，在滚子间前进，从而单板一部分被按与图2结构相同的方式压出裂纹。但是，图7的结构在以下的方面与图2的结构有所不同。在图2的结构中，例如在滚子1及2间运送的单板，纤维的方向恰与下突出部8的方向完全或几乎完全平行时，单板上的由上下突出部7及8产生的裂纹，多少将互相沿下突出部8连绵。这将在与纤维垂直的方向上，使单板的机械强度下降相当大。在另一方面，在图7的结构中，如果单板在滚子23及25中运送时纤维方向与前进方向相同，上下突出部在单板上产生的裂纹，仅沿下突出部27，互相间歇对直，这是因为下突出部27仅在下滚25的轴向上有间歇地互相对正。因此，使用图7中的结构，单板柔化时，机械强度的下降低于使用图2的结构。

图7所示的结构用图8的滚子29及30代替可拆卸可旋转环形下滚25，便可将其变化。在图8中，可拆卸的环形下滚29及30，在可旋转的轴芯26上，沿轴芯交替安装。滚29上有尖突出部，形状和位置与图7中的突出部27相同，而另外的滚子30上设有的尖突出部有锋顶，轴向伸展和滚子29相似，而在圆周上互有间距。每一滚子30上的突出部有等距离间隔，距离很大，因此每一滚子30上突出部的数目比每个滚子29上的少。并且，每一滚子30上的每一突出部，宽度也比滚子29上的小。下滚29及30合并用号28表示，当单板从上滚23及下滚28间通过时，上滚23和下滚29加压的单板的部分产生裂纹，例如图3所示裂纹，因此这些部分伸长。同时，上滚23和下滚30加压的单板部分，在滚上的突出部交叉的地方变形，在伸长部分和变形部分之间产生拉力，因此单板的被滚子23及30加压的部分也产生裂纹。简言之，用图8的结构时，可用相当小的压力产生若干裂纹。

某些材料的单板在柔化作业中产生裂纹时，不同部分可能有不同的伸长，这样的单板有可能通过压滚后扭向一边，从输送线上落下。这可以通过减少上滚和/或下滚上的一些突出部作预防。减少部分突出部的一例如图9所示，在上滚和下滚圆周上减少一部分突出部的地方，都用字母C表示。使用这种结构时，滚子每转一周，单板有一部分上没有裂纹，因此，假如单板发生裂纹时一部分的伸长和其他部分不一样，这部分便会因为有相邻的无裂纹部分而自动因弹性而恢复正常形状。因此，可以连续不停顿加工若干单板，而不受单板落下输送线导致停工的干扰。

图10表示本发明的又一种柔化设备，其中有一对上下加压结构。上加压结构有三个转向滚子41，43及45。下加压结构也有三个转向滚子42，44及46。钢带47及48分别绕过上下转向滚子组合。上下滚子41及42可由驱动装置（图未示）传动。在上钢带47上沿滚子41的旋转方向，作出与图2中突出部7相同的突出部49，而在下钢带48上，沿滚子42的轴线，作出与图2中突出部8相同的突出部50。但与图2的突出部7不同，上带47的每突出部49，在沿滚子41的旋转方向上有等间隔的切口，从而可沿滚子41，43及45旋转。当单板P从滚子41及42间通过时，上下突出部49及50压紧单板P，将其柔化。虽然，在上加压和下加压结构中，各滚子有差别很大的直径，但是，举例而言，在图10的实施例中，也可以使滚子41或42的直径和滚子45或46的直径相同。但是，可以看到，用图10所示的滚子的直径比例来制造柔化设备的成本低。

在任何上述柔化设备中，柔化作业中可能有单板碎屑或解体部分在突出部间卡塞，除非将这种异构清除，突出部不能有效压迫单板。用图11所示方法，这问题可以解决。根据本方法，可在一对滚子上预先敷设弹性材料31，如生橡胶或尿脘橡胶，填充突出部之间的空间，填充高度低于，但非常接近突出部顶的高度。假如有单板屑之类碎屑在突出部之间，压迫弹性材料31，材料31被压到一定程度，最后反抗碎屑的力使之恢复原状，把碎屑推出。

本发明的一个重要方面，是用刚性材料的上下突出部，互相交叉，将单板夹在中间加压。本发明所用的突出部，当从上方或下方观察滚子时，所谓突出部互相交叉，指的是突出部是在上滚上沿一些路线或想象的线条布置，这些路线和下滚上的突出部的路线交叉。虽然上文叙述中的突出部，有向外的楔形，成为锋顶，但并非必须有“锋刃”才能加压单板，将其柔化，突出部也可形成有某种平顶，压迫或柔化单板。这意味着，当突出部锋顶使用时变为略平时，仍可有效压迫单板，只要平坦程度不超过某一限定即可。并且，本发明可用许多种刚性材料作出突出部，突出部数目也可有很大不同等等，凡熟悉本技术领域者，均可根据本文的揭示选择。此外，可理解到上下突出部不是必须连续伸展。只需突出部互相交叉，单板夹在其间，有足够的压点足以取得要求的柔化水平即可。另外，对于图10的结构，滚子的轴向长度，钢带的宽度，以及滚子的直径，都可根据单板的尺寸和木材的类别选择。

如上所述，突出部7（图2），16及17（图4）和22（图6）互相间有间距。然而，这并非本发明的必要条件，如有需要，这些突出部也可和其他的突出部一样成为连续的。也就是说，如果突出部有节距，能实现单板的适当柔化即可。

任何上述柔化设备的突出部，在和其他突出部交叉的地方，比其他地方先磨损，当交叉部位不能产生要求的裂纹时，可将上下滚重定相对位置，使突出部在其他位置上交叉，便又可执行要求的功能。

有时候，在将单板从压滚间通过前，需要在单板的与纤维方向垂直的端部的另一端，在单板的上下表面上贴小宽度的连续粘性纸带，从而在柔化作业中，使单板在与纤维垂直的方向上机械强度不致降低。但在这种情况下，单板的上述端部在柔化时很少伸长，因为上面贴的纸带将端部拢在一起，而单板的其余部分则未能防止伸长。于是整个单板卷曲。

在对应于单板贴条的部位，并在固定的间隔上（例如5毫米间隔）设置切刀，这间题便可解决，切刀和滚子按选定角度倾斜，切割粘带并切入单板表面达要求的深度。因此当单板在压滚间通过时，斜线切割上面的粘带，从而上面贴粘带的单板端部可如单板的其余部分一样伸长，而同时，由于粘带的切割不与单板纤维平行，故全部单板可防止在与纤维垂直的方向上，降低机械强度。可理解到图4中的突出部16及17形式的螺旋突出部，可执行与上述切刀相似的功能。

应理解到：本发明可用简单结构，良好柔纤维向各种方向伸展的单板，而用传统的柔化设备则无法加工。

本发明的其他变化形式，对擅长本技术者均属显然之事。因此，不应理解有本发明受限制于本文所揭示并叙述的特定实施例，而限制仅应以后附的权利要求书为定。

Claims (11)

1、一种柔化单板的设备，它包括：

a)一对旋转滚子，在其圆周上，各有若干按预定方向伸出的径向突出部，

b)每一上述滚子的上述突出部，用基本为刚性的材料做成，

c)上述每一滚子的每一上述突出部，有用来压迫待柔化的单板的顶部，

d)上述滚子之间的相对位置，使一个上述滚子突出部的上述顶部，和另一滚子突出部的上述顶部之间有一个距离，在滚子旋转，滚子突出部顶部互相相对时，距离小于单板的厚度，

e)引导单板在滚子之间通过作柔化的装置，其布置使单板纤维伸展的方向，基本垂直于滚子旋转轴线的方向，

f)单板从滚子间通过时，当上述滚子中的一个的突出部的顶部，和另一滚子突出部的顶部相对，从相对两侧压迫单板时，两顶部互相交叉，从而在单板上产生小裂纹。

2、如权利要求1之设备，其特征为：

a）上述滚子中的一个的突出部，并排围绕滚子圆周伸展，沿滚子的选定长度在互相间安排固定的节距，

b）另一滚子的突出部，并排至少沿滚子的选定长度轴向伸展，沿滚子的旋转方向安排固定节距，

c）当上述滚子中的一个的上述突出部的顶部和另一滚子上述突出部的顶部相对时，互相交叉。

3、如权利要求1之设备，其特征为：

a）每一上述滚子的突出部围绕滚子圆周并排螺旋伸展，沿旋转方向有固定的节距，两滚子的突出部伸展方向相同。

b）两滚子的上述螺旋突出部的顶部相对时，互相按预定的角度交叉。

4、如权利要求1之设备，其特征为：

a）每一上述滚子的突出部围绕滚子圆周并排螺旋伸展，沿旋转方向有固定的节距，两滚子的突出部伸展方向不同，

b）两滚子的上述螺旋突出部的顶部相对时，互相按预定的角度交叉。

5、如权利要求1之设备，其特征为，上述滚子中至少一个的突出部，围绕滚子圆周并排螺旋伸展，沿滚子旋转方向有固定的节距。

6、柔化单板的设备，它包括：

a）一对可旋转的滚子装置，各有若干环形元件以可拆卸的方式并排安装在一根可旋转中心轴上并围绕该轴，每个滚子各有其旋转方向，

b）每一上述环形元件有若干突出部，围绕元件圆周并排螺旋伸展，沿旋转方向有固定的节距，

c）每一环形元件的上述突出部用基本为刚性的材料做成;

d）每一环形元件的每一上述突出部具有用于压迫单板的顶部，

e）一个上述旋转滚子装置中的上述环形元件，和另一个上述旋转滚子装置的环形元件有相应的位置，有相互关系，因此，在旋转中，当环形元件相对时，前一环形元件突出部的上述顶部，和后一环形元件突出部的顶部之间有一个距离，小于单板的厚度，

f）每一上述滚子装置的每个上述环形元件的突出部，和另一滚子装置相应环形元件的突出部，向同一方向伸展，而每一上述滚子装置的相邻环形元件的突出部，则向不同的方向伸展，因此每一上述滚子装置的环形元件的突出部的总观，为作“之”形伸展，

g）将单板引导从两个滚子装置中通过进行柔化的装置，其定向为单板的纤维方向，基本与旋转轴的方向垂直，

h）两滚子装置突出部的顶部，当互相相对时以予定的角度互相交叉，而当单板从滚子间通过时，从相对两侧压迫单板，在单板上产生小裂纹。

7、柔化单板的设备，它包括：

a）一个第一滚子和中心旋转轴一体制造，设有若干径向突出部围绕滚子圆周并排伸展，沿旋转轴子的旋转方向有固定的节距，

b）旋转子滚装置，有若干环形元件，以可拆卸的方式，并排安装在与该第一滚子轴平行的一根中心旋转轴上，围绕这轴，

c）每一上述环形元件设有若干径向突出部，从元件的一端向另一端并排轴向伸展，

d）上述第一滚子和每一上述环形元件的上述突出部用刚性材料制造，

e）上述第一滚和每一上述环形元件的每一突出部，有用来压迫待柔化的单板的顶部，

f）上述第一滚子和上述滚子装置，使第一滚子的突出部的上述顶部，和滚子装置的上述环形元件突出部的上述顶部，在旋转中相对时，互相间有一距离，小于单板的厚度，

g）将单板从第一滚子和滚子装置之间通过进行柔化的装置，其定向为使单板纤维的方向，基本与旋转轴的方向垂直，

h）当单板从滚子间通过时，第一滚子的突出部的顶部，和滚子装置环形元件的突出部的顶部，互相横向交叉，在单板上产生小裂纹。

8、如权利要求7之设备，其特征为，上述旋转滚子装置每一上述环形元件的上述突出部，有在旋转方向上的固定节距，环形元件的全部的突出部均与此同，每一上述环形元件的安装方法，是使其突出部的顶部，安排在相邻环形元件突出部前一节距的一半处，因此每一上述环形元件的每一突出部的顶部，不与相邻环形元件突出部的顶部正对，而与隔一环形元件的突出部的顶部正对。

9、如权利要求7的设备，其特征为，该旋转滚子装置的上述第一环形装置的突出部，沿旋转方向按固定节距安排，而另一个，即第二环形元件的突出部，则在旋转方向上，安排比该上述一环形元件的突出部相对大的固定节距，因此上述第二环形元件突出部的数目，比上述第一环形元件的突出部相对少，上述第二环形元件突出部的宽度，比上述第一环形元件突出部的宽度相对小，上述第一环形元件和上述第二环形元件在圆周位置上交替放置。

10、柔化单板的设备，它包括：

a）一对旋转加压装置各有若干转向滚子，和围绕该转向滚子的传动带装置，驱动转向滚子，

b）一个上述加压装置的上述传动带装置，表面上设有若干径向突出部，沿上述滚子旋转方向并排伸展，并在转向滚子的轴向上按固定节距安排，上述突出部沿滚子的旋转方向有径向切口，

c）另一个加压装置的上述转动带装置，表面上设若干径向突出部，沿转向滚子并排伸展，在滚子旋转方向上按固定节距安排，

d）每一上述传动带装置的每一上述突出部，有用来压迫待柔化的单板的顶部，

e）上述两加压装置的相对位置是，一个上述加压装置的传动带突出部的上述顶部，和另一加压装置突出部的顶部之间有距离，当两个加压装置的传动带突出部在旋转中相对时，这距离小于单板的厚度，

f）将单板在两个加压装置中通过进行柔化的装置，单板纤维的定向基本和转向滚子的轴垂直，

g）当把单板在上述一个加压装置的传动带突出部的顶部和另一加压装置突出部的顶部之间加压，两顶部在单板相对两侧压迫，在单板上产生小裂纹。

11、如权利要求1之设备，其特征为，每一突出部为向外的楔形，楔顶为锋刃。

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