JP2005516811A - チッパー用ナイフアセンブリー - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はナイフフレーム（11）に装着するようにしたチッパーのためのナイフアセンブリーに関する。
【解決手段】 このナイフアセンブリー（12）は、カウンターナイフ（16）と；両側に２つの切断用べべルエッジ（20、20´）を有する可逆ナイフ（14）と；クランプ（15）とを具備してなる。このナイフアセンブリー（12）は更に、クランプ（15）を固定するための固定手段（17）と；可逆ナイフの長手軸と平行に設けられ、カウンターナイフとの関連で可逆ナイフの横方向の動きを防止するための少なくとも１つの係止片（18）とを有する。可逆ナイフ（14）、カウンターナイフ（16）および係止片（18）は、ナイフフレーム（16）との関連で可逆ナイフ（14）の位置がその横方向の所望の位置に設定できるように配置されている。係止片（18）も可逆ナイフ（14）又はカウンターナイフ（16）の固定部を形成するように配置されている。カウンターナイフ（16）は形状的ロックを用いてナイフフレーム（11）に嵌合されている。

Description

本発明はチッパー用ナイフアセンブリーに係り、特にチッパーのナイフフレーム形成部に装着するようにしたナイフアセンブリーに関する。このナイフアセンブリーは、以下のような構成部材を包含するものである。すなわち、
- ナイフフレームに嵌合するカウンターナイフと；
- 上記カウンターナイフに向けて設定された基本的に対称的な可逆ナイフであって、その両側に２つの切断用べべルエッジ（斜縁）を有し、その一方が上記ナイフフレームから上記カウンターナイフよりも更に外側に延出したものと；
- 上記カウンターナイフとは反対側から可逆ナイフを押圧するように配置されたクランプと；
- 上記クランプを固定し、上記クランプを上記ナイフフレームに向けて締め付け、上記可逆ナイフを上記クランプと上記カウンターナイフとの間に押圧するための固定手段と；
- 上記可逆ナイフの長手軸と平行に設けられ、上記可逆ナイフと上記カウンターナイフとの間の境界面の両側に延び、上記カウンターナイフとの関連で上記可逆ナイフの横方向の動きを防止するための少なくとも１つの係止片と；
を具備してなり；
上記可逆ナイフ、上記カウンターナイフおよび上記係止片が、上記ナイフフレームとの関連で上記可逆ナイフの位置がその横方向の所望の位置に設定できるように配置されていることを特徴とする。

米国特許No.5,409,047に、可逆ナイフを使用したチッパーナイフアセンブリーが開示されている。この可逆ナイフを支持するため、上記ナイフアセンブリーには、クランプとカウンターナイフとが備えられ、その間に可逆ナイフが圧入されている。公知のようにして、２つの切断用べべルエッジが両端に形成されていて、上記ナイフアセンブリー中の可逆ナイフを２つの異なる方式でセットできるようになっている。このようにして、可逆ナイフの材料をできるだけ効率的に利用できるようにしている。この米国特許においては、この可逆ナイフを研ぐことができるように配置することにより効率を改善する試みがなされている。その目的のため、係止片としてのキーがカウンターナイフと可逆ナイフとの間に設けられていて、カウンターナイフとの関連で可逆ナイフの横方向の動きを防止するようにしている。換言すれば、このキーは剪断力に抗して可逆ナイフを所定位置に保持するものである。この可逆ナイフにはこのキーのための溝が設けられている。相応じて、カウンターナイフにもキーのための数個の平行溝が形成されていて、可逆ナイフとナイフフレームとの関係で所望の位置にセットできるようになっている。可逆ナイフのためのカウンターナイフ中の長手方向溝は調整用許容量が設けられていて、その範囲で移動可能にしている。可逆ナイフが許容研ぎ量又は上記の調整用許容量を超えた場合は、新しい可逆ナイフと交換される。
米国特許No.5,409,047

この米国特許に開示されているナイフアセンブリーで使用されているキーは特に薄く、破損され易い。更に、このキーを正確に位置決めすることが困難であり、可逆ナイフを装着させるときに、クランプも取り外さなければならない。これはカウンターナイフ中の溝が可逆ナイフの幅の１部しか覆っていないからである。同時に、１個の可逆ナイフのために数個のキーを必要とし、それにより可逆ナイフをセットすることを、更に困難にしている。実際上、カウンターナイフもチッピングの間に摩耗する。しかし、この米国特許に開示されているナイフアセンブリーは、長期に亘り同一の１個のカウンターナイフを使用するものである。更に、ネジで取着するようになっているため、カウンターナイフの交換が面倒である。更に、操業中に生じる荷重により、可逆ナイフおよびカウンターナイフが浮き上がりがちになり、それらの間に削り屑が詰め込まれ、これらナイフを曲げたり、これらナイフからの熱の放散を妨げることになる。更に、可逆ナイフおよびカウンターナイフに作用する荷重の殆どが、固定手段として作用するネジに向けられることになる。

本発明はチッパーのための新しいタイプのナイフアセンブリー、すなわち、従前のものよりも使い易く、寿命が長く、従ってより経済的なものを作成することを意図している。

本発明の特徴点は添付した特許請求の範囲に記述されている。

本発明のナイフアセンブリーにおいて、可逆ナイフの交換は特に迅速、かつ容易に行うことができる。更に、可逆ナイフを多数回、研ぐことができる。このように研いでも、可逆ナイフの切断用べべルエッジを所望の位置に確実、かつ迅速にセットすることができる。これは可逆ナイフと、カウンターナイフとの驚くべき協同作用により達成され、キーを別途要しない。更に、カウンターナイフの取着は、従前のものよりも確実になされ、カウンターナイフの交換も容易である。更に、クランプは新規な方法でフレーム中に支持され、ナイフアセンブリー全体に対する荷重も従前のものよりも大きくすることができる。更に、クランプおよびナイフアセンブリーの支持は、ナイフアセンブリーの正確な組立てを容易にし、あまい嵌合を排除することができる。これに加えて、可逆ナイフは、このクランプを若干弛めることにより交換することができる。同様に、可逆ナイフは道具なしで交換することも可能である。更に、ナイフアセンブリーは総体的構造をコンパクトにするとともに、可逆ナイフを強固に支持することができる。

以下、本発明を、具体例を示す添付図面を参照して、より詳細に説明する。
図１は、従来のドラムチッパーのナイフフレーム11を示しており、これに本発明による３個のナイフアセンブリー12が装着されている。このナイフフレーム11は矢線で示す方向に回転し、他の構造物（図示しない）により支持されている。操作的に同様な部材については同一の参照符号が付されている。更に、各ナイフアセンブリー12の回転方向前方部にはナイフアセンブリー12により削り取られたチップのための空間を有する削りくずポケット13が配置されている。本発明によるこのナイフアセンブリーは固定式又は可動式など全てのタイプのチッパーに適合するものである。図２aおよび２bは、いわゆるディスクチッパーのナイフフレーム11を示し、この場合、ナイフアセンブリー12はナイフフレーム11の前面に取着されている。削られたチップはこのナイフフレーム11の開口部を介して排出される。更に、本発明によるナイフアセンブリーは、製材場で使用されるログ・カント・チッパーにも使用することができる。なお、この場合、可逆ナイフは円錐状ナイフフレームに取着される。製材場で使用される厚板トリミング用チッパーにおいても、このナイフアセンブリーが、ナイフフレームの回転軸に対し、しばしば或る角度でセットされる。ここに記載されているナイフフレームの直径は約350mmである。この寸法を変更することにより本発明のナイフアセンブリーはルータ（くり抜き機）、あるいは手工具でも使用することができる。

図３aおよび３bには、本発明によるナイフアセンブリー12の更なる詳細が示されている。これには主としてナイフアセンブリー12に装着されたカウンターナイフ16が包含されている。実際のチッピング部材は、基本的に対称形の可逆ナイフ14であり、これはカウンターナイフ16に対してセットされる。可逆ナイフは両端に２つの切断用べべルエッジ20、20´を有し、この可逆ナイフを２つの方式でナイフアセンブリー内にセットすることができるようになっている。一方の切断用べべルエッジ20はナイフフレーム11からカウンターナイフ16よりも先方に突出し、所望のチッピング効果が達成されるようにしている。実際において、可逆ナイフは被チッピング材料からチップを切削し、これをカウンターナイフに当て、破砕させる（図２b）。

可逆ナイフ14はクランプ15の助けを借りて所定位置に固定される。つまり、クランプ15はカウンターナイフ16とは反対側から可逆ナイフ14を押圧するように配置されている。このナイフアセンブリー12は更にクランプ15を固定し、これをナイフフレーム11に対し締め付けるための固定手段17を具備している。ここで、この固定手段17は十分な数のネジからなる。従って、この可逆ナイフ14は、これらネジを締め付けることによりクランプ15とカウンターナイフ16との間に押圧され、所定位置にて保持される。更に、少なくとも1個の係止片18が可逆ナイフ14の対称軸、即ち長手方向軸と平行に、可逆ナイフ14とカウンターナイフ16との間に形成されている。係止片18は可逆ナイフ14とカウンターナイフ16との間の界面21の両側に延びている。これによりカウンターナイフ16との関連で可逆ナイフ14の横方向の動きが防止される。この可逆ナイフの長手方向が図2a中に双方向矢線で示されている。

本発明によるナイフアセンブリーにおいて、上記可逆ナイフ、カウンターナイフおよび係止片は、可逆ナイフがその横方向において、ナイフフレームとの関連で可逆ナイフを所望位置にセットできるよう配置されている。換言すれば、可逆ナイフはナイフアセンブリーにおいて適宜異なる位置にセットできるようになっている。この問題の特徴については以下に詳述する。本発明による係止片は一般に可逆ナイフ又はカウンターナイフの固定部として配置される。更に、意外な事は、形状的ロック（shape-locking）が、カウンターナイフをナイフフレームに嵌合させるのに使用されている。換言すれば、カウンターナイフは公知のネジを使用することなく固定されている。従って、このカウンターナイフは道具なしで、更にクランプを取り除くことなく迅速に交換することができる。更に、従来の可逆ナイフを使用することも可能である。

図示のナイフアセンブリーにおいて、係止片18がカウンターナイフ16に配置されている。従来同様の可逆ナイフ14には、この係止片に対応する溝19が形成されている。本発明においては、この係止片は可逆ナイフの横方向の長さがその高さよりも大きくなっている。これにより、この係止片を従来のものよりも強度においてより大きくしている。更に、これは削りくずで容易に詰まらせるような狭い溝を回避するものである。この単純な構造は可逆ナイフがしっかりと支持されていることを意味している。図３bにおいては、可逆ナイフ14は、ナイフフレーム11およびカウンターナイフ16の双方により支持されるように配置されている。このカウンターナイフおよびクランプは一般にナイフフレーム上に直接支持されるように配置される。従って、可逆ナイフ上に作用する荷重はナイフフレームに直接、伝達される。更に、図３bに示す実施例においては、ナイフフレーム11およびカウンターナイフ16は一緒になって可逆ナイフのための実質的に平坦な支持面を形成している。更に、クランプの第2の端部も上記支持面上に支持されているので、ナイフフレームに対し機械加工されるべき形状は単純であり、簡単な道具により作成することができる。図3aに示す実施例においては、可逆ナイフ14はカウンターナイフ16のみによりナイフフレーム11上に支持されている。これによりナイフフレームとの関連で可逆ナイフの後部の浮遊、つまりカウンターナイフのへこみの発生による浮遊を防止することができる。

本発明によれば、カウンターナイフは従って、従来のネジなしでナイフフレームに取着することができる。これは、ナイフフレーム、クランプおよびカウンターナイフの相互間の形状により可能となっている。これらの部材が一緒になって、可逆ナイフを正確に所定位置に保持させることができ、同時にこれら部材自体もネジにより所定位置に保持される。実際上、可逆ナイフの荷重は事実、形状的ロックを締め付けるだけのものである。可逆ナイフを交換する場合は、ネジを弛めるだけでよく、可逆ナイフを長手方向に引く抜くことができ、回転させた後、元に戻すことができる。図3aおよび3bにおいては、カウンターナイフ16には２つのカウンター面（counter-surfaces）22および23がナイフフレーム11に対応するようにして設けられ、これらは鋭角αを形成するように形成されている。一般に、この角度αは25-75°の範囲、好ましくは35-70°の範囲である。相応じて、クランプ15は２つのカウンター面24および25を有し、ナイフフレーム11に対応するようにして設けられ、これらは鋭角βを形成するように形成されている。一般に、この角度βは40-85°の範囲、好ましくは45-75°の範囲である。すなわち、ナイフフレームおよびクランプの双方は異なるタイプのくさびを形成し、これらは有利な固定作用を生じさせる。同時に、例えば、カウンターナイフはネジがないにも拘らず、所定位置にしっかりと固定される。図3aおよび3bは、これらの角度の二等分線を破線で示している。本発明によれば、角度αおよび角度βの二等分線間の角度は最大20°となっている。図3bにおいては、これら二等分線はほぼ平行となっている。従って、種々の部材は同一方向で締め付けられ、弛みを排除するのに役立っている。

本発明による可逆ナイフは更に研ぐことができる。従って、一個の可逆ナイフを従来のナイフよりも可なり長期間に亘って使用することができる。これはトータルコストの面から有利である。可逆ナイフを研いだときに生じる切断用べべルエッジの移動は、本発明によるカウンターナイフ系列を使用することにより補償される。従って、可逆ナイフの両方の切断用べべルエッジを再度研ぐことができるように配置させることができる。この目的のため、ナイフ系列には、研いだ可逆ナイフのそれぞれについて対応するカウンターナイフが含まれる。従って、研いだ切断用べべルエッジの位置を、ナイフフレームとの関連で、研ぐ以前のものと同じになるように変更することができる。同様に、広い係止片を可変性カウンターナイフの1部として使用することができる。図4a-dはナイフアセンブリーのための1連のカウンターナイフを示している。図4f-jはナイフアセンブリーのための第2の1連のカウンターナイフを示している。これらカウンターナイフは、可逆ナイフの横方向において突出する係止片の位置が異なる以外は、他の全ての点で互いに類似している。これは、研ぐことにより生じる切断用べべルエッジの移動を補償するためのものである。従って、本発明による単一の可逆ナイフを例えば、4回研ぐことができ、研ぎ方、可逆ナイフ次第で、実際上、更に多くの回数研ぐことができる。例えば、研ぐたびに、毎回、0.5mmの材料が切断用べべルエッジから失われるとすると、その結果、可逆ナイフは4回の研ぎにより4mm狭くなる。実際には、カウンターナイフおよび係止片は、可逆ナイフのタイプおよび研磨方法に従って寸法が定まる。一般に、カウンターナイフの系列は1-6個、好ましくは2-5個の異なるカウンターナイフを含む。従って、可逆ナイフの位置は各研磨後、その横方向において0.5-1.5mm、好ましくは0.8-1.2mmの範囲で変化する。摩耗した切断用べべルエッジおよび研ぎ許容量（破線）が図4b、4d、4gおよび4iに示されている。係止片の移動が図4f-4jに最も明確に示されており、その内の図4fおよび4gには、可逆ナイフが逆転されていて、カウンターナイフが同じになっている。図4hおよび４iにはカウンターナイフ系列の第2のカウンターナイフが示され、図4jには第3のカウンターナイフが示されている。

可変性カウンターナイフの使用は、その他の利点をもたらす。本発明によるカウンターナイフ系列には、対応する数のカウンターナイフを含む少なくとも１つの第2のカウンターナイフ系列が含まれる。この第2のカウンターナイフ系列において、カウンター・べべル・エッジの角度γおよび/又はその切断用べべルエッジからの距離は第1のカウンターナイフ系列のものとは異なっている。これは、カウンターナイフを変化させることによりチップの形状および長さを変えることを可能にするものである。換言すれば、チッパーの操作は、チッピングされる各材料および操作条件に適合するように調整することができる。例えば、異なるナイフのセッテングが冬および夏において針葉樹木材のために使用される。相応じて、広葉樹木材および針葉樹木材について異なるセッテングが用いられる。図３bには角度γおよびカウンター・べべル・エッジが示されている。

カウンターナイフとクランプのくさび状構造は、ネジを弛めることにより可逆ナイフおよびカウンターナイフ双方を容易に変更することができることを意味している。更に、可逆ナイフをナイフアセンブリーに容易に戻すことができる。これは広く、かつ固定された係止片によるものである。公知のように、可逆ナイフは使用により摩耗する。他方、クランプおよびカウンターナイフは非常に長時間、継続する。すなわち、同一のクランプおよびカウンターナイフ系列を、同種類の可逆ナイフと共に、同じ位置で長時間使用することができる。このクランプおよびカウンターナイフは好ましくは析出硬化鋳造物又は圧延物からなり、1回の操作で耐久性があり、かつ寸法的に正確な部材が得られるようにする。図3bに示す比較的小さなカウンターナイフ16は鋳造により容易、かつ経済的に製造することができる。相応じて、図３aに示す大きいカウンターナイフ16は形状が単純であり、圧延により良好に製造することができる。ナイフフレームへの応力の伝達は、係止片をカウンターナイフに対し形状的ロックさせることにより助長することができる（図３a）。従って、可逆ナイフを開こうとする応力は部分的にカウンターナイフを介してナイフフレームに伝達され、それによりクランプへの荷重を軽減させることができる。同時に、可逆ナイフがカウンターナイフから離脱するのを防止することができる。図３aにおいて、形状的ロックは、あり継手を使用して履行することができる。

本発明によるナイフアセンブリーの使用は、可逆ナイフを多数回研ぐことができるので、材料コストを節約することができる。より容易なナイフの交換による装着時間の可なりの短縮も重要である。更に、このナイフアセンブリーの特徴を容易に調整することができ、又、このナイフアセンブリーを多くの異なる種類の可逆ナイフの取着に対し適用することができる。

図１は、チッパーのナイフフレーム内に配設された本発明によるナイフアセンブリーの断面図である。 図２aは、本発明によるナイフアセンブリーで装着されたチッパーのナイフフレームの他の例を示す前面図である。図２bは、図２aに示すナイフフレームの断面図である。 図３aは、図１に示すナイフフレームの一部拡大断面図である。図３bは、図３aに示すナイフアセンブリーの変形例を示す図である。 図４a-図４dは、クランプを付けない状態の本発明のカウンターナイフ系列を示す断面図である。図４eは、図４a-図４dに示すカウンターナイフの変形例を示す図である。図４f-図４jは、本発明によるカウンターナイフ系列の変形例を示す断面図である。

符号の説明

11 ナイフフレーム
12 ナイフアセンブリー
13 ポケット
14 可逆ナイフ
15 クランプ
16 カウンターナイフ
17 固定手段
18 係止片
19 溝
20、20´切断用べべルエッジ
21 界面
22、23 カウンター面
24、25 カウンター面

Claims (10)

1. チッパーの1部を形成するナイフフレーム（11）形成部に装着するようにしたチッパー用ナイフアセンブリー（12）であって、
   - ナイフフレーム（11）に嵌合するカウンターナイフ（16）と；
   - 上記カウンターナイフ（16）に向けて設定された基本的に対称的な可逆ナイフ（14）であって、その両側に２つの切断用べべルエッジ（20、20´）を有し、その一方が上記ナイフフレーム（11）から上記カウンターナイフ（16）よりも更に外側に延出したものと；
   - 上記カウンターナイフ（16）とは反対側から可逆ナイフ（14）を押圧するように配置されたクランプ（15）と；
   - 上記クランプ（15）を固定し、上記クランプ（15）を上記ナイフフレーム（11）に向けて締め付け、上記可逆ナイフ（14）を上記クランプ（15）と上記カウンターナイフ（16）との間に押圧するための固定手段（17）と；
   - 上記可逆ナイフ（14）の長手軸と平行に設けられ、上記可逆ナイフ（14）と上記カウンターナイフ（16）との間の境界面(21)の両側に延び、上記カウンターナイフ（16）との関連で上記可逆ナイフ（14）の横方向の動きを防止するための少なくとも１つの係止片（18）と；
   を具備してなり；
   上記可逆ナイフ（14）、上記カウンターナイフ（16）および上記係止片（18）が、上記ナイフフレーム（11）との関連で上記可逆ナイフ（14）の位置がその横方向の所望の位置に設定できるように配置され、更に、上記係止片（18）が可逆ナイフ（14）又はカウンターナイフ（16）の固定部を形成するように配置され、カウンターナイフ（16）が形状的ロックを介してナイフフレーム（11）に嵌合していることを特徴とするナイフアセンブリー。
2. 上記係止片（18）がカウンターナイフ（16）に設けられ、上記係止片（18）に対応する溝（19）が可逆ナイフ（14）に設けられ、可逆ナイフ（14）の横方向における係止片（18）の幅が係止片（18）の高さよりも大きいことを特徴とする請求項１記載のナイフアセンブリー。
3. 上記カウンターナイフ（16）およびクランプ（15）が、ナイフフレーム（11）上に直接的に支持されるようにして配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のナイフアセンブリー。
4. 上記カウンターナイフ（16）が、ナイフフレーム（11）に着座するように設けられた２つのカウンター面（22、23）を有し、これらは25-75°の範囲、好ましくは35-70°の範囲の鋭角αを形成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のナイフアセンブリー。
5. 上記クランプ（15）が、ナイフフレーム（11）に着座するように設けられた２つのカウンター面（24、25）を有し、これらは40-85°の範囲、好ましくは45-75°の範囲の鋭角βを形成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のナイフアセンブリー。
6. 角度αおよび角度βの二等分線間の角度が最大20°となっていることを特徴とする請求項４又は５記載のナイフアセンブリー。
7. 請求項１ないし６のいずれかのナイフアセンブリーのためのカウンターナイフ系列であって、ナイフアセンブリーの可逆ナイフ（14）の双方の切断用べべルエッジ（20、20´）が研ぐことができるように配置することができ、各研がれた可逆ナイフ（14）について、上記カウンターナイフ系列が、ナイフフレーム（11）との関連で、研いだ切断用べべルエッジ（20、20´）の位置が、研ぐ以前のものと同じになるようにするため、対応するカウンターナイフ（16）を含むことを特徴とするカウンターナイフ系列。
8. 可逆ナイフ（14）の位置を研磨後、その横方向において0.5-1.5mm、好ましくは0.8-1.2mmの範囲で変化させるため、カウンターナイフの系列が1-6個、好ましくは2-5個の異なるカウンターナイフ（16）を含む請求項７記載のカウンターナイフ系列。
9. カウンターナイフ系列が、対応する数のカウンターナイフ（16）を含む少なくとも１つの第2のカウンターナイフ系列を含み、このカウンターナイフ（16）のカウンター・べべル・エッジ（26）の角度γおよび/又はカウンター・べべル・エッジ（26）からの切断用べべルエッジ（20）の距離が第1のカウンターナイフ系列のものとは異なっている請求項７又は８記載のカウンターナイフ系列。
10. 上記カウンターナイフ（16）が、析出硬化鋳造物又は圧延物からなる請求項７ないし９のいずれかに記載のカウンターナイフ系列。
    

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