JP4379694B2 - ベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベニヤレースにより原木を切削して単板を削成する際に、原木の切削箇所近傍を加圧するプレッシャーローラーバー装置に関する。

ベニヤレースにより原木を切削して単板を削成する際に、切削時におけるベニヤ単板の裏割れの発生を抑制してベニヤ単板を高品質に切削するため、ローラーバーにより原木の切削箇所近傍（具体的には切削ナイフより原木回転方向上手側へ若干ずれた原木の外周）を加圧しながら切削している。

従来のプレッシャーローラーバー装置としては、例えば特許文献１に示すものが知られている。このプレッシャーローラーバー装置は、原木の反対側に配置されるキャップ５にボルト９が固定される支持バー８の先端部に形成された切欠部内にバッキングローラ２１及びこれに接触して一部外周が原木側へ突出したプレッシャーローラー２２を回転可能に支持し、バッキングローラ２１を、プレッシャーローラー２２が原木の回転方向と反対の方向へ回転するように回転駆動してプレッシャーローラーにより原木を加圧している。

しかし、この種のプレッシャーローラーバー装置にあっては、回転する原木に対してプレッシャーローラー２２を、原木切削時に発生する裏割れを抑制するのに充分な力で圧接させる必要があるが、プレッシャーローラー２２には原木からの押し戻す力が作用し、しかもこの力がプレッシャーローラー２２に接触するバッキングローラ２１にも作用することになる。

このような圧力を受けた状態でバッキングローラ２１を回転駆動すると、プレッシャーローラー２２とバッキングローラ２１の間に大きな摩擦力が作用してプレッシャーローラー２２を低トルクで効率的に回転させることが困難になる。また、両者間に発生する摩擦熱によりバッキングローラ２１及びプレッシャーローラー２２が熱膨張してプレッシャーローラー２２の位置精度が悪くなって加圧力が不均一になってベニヤ単板を高品質に切削できなくなる問題を有している。

また、バッキングローラ２１及びプレッシャーローラー２２と、プレッシャーローラー２２を軸支するバッキングバー１９が短期間に摩耗し易くなるため、原木を長期にわたって安定的に加圧することが困難になり、高品質のベニヤ単板を効率的に切削できないと共にベニヤ単板を高品質に切削するには摩耗したバッキングローラ２１及びプレッシャーローラー２２とバッキングバー１９を短期間で交換しなければならず、プレッシャーローラーバー装置の保守管理が煩雑になると共にベニヤレースの稼働率が低下してベニヤ単板の生産性が低下する問題を有している。

特に、原木を有効に加圧して切削時のベニヤ単板の裏割れ発生を最小にするには、小径のプレッシャーローラーを使用して原木に対する加圧力を集中的に作用させる必要があるが、プレッシャーバーを小径とした場合には、上記した問題点が顕著に現れている。
アメリカ特許公報第２４７３５４１号

解決しようとする問題点は、原木に圧接するローラーバーを回転させるには高トルクの駆動部材を使用して回転させる必要があり、これに伴ってローラーバーが摩耗し易くなると共に摩擦熱が発生して耐久性が悪くなる点、ローラーバーの交換頻度が高くなってベニヤレースの稼動効率が悪くなり、ベニヤ単板の生産性が低下する点にある。

本発明は、ベニヤレースにおいて、原木の芯方向に軸線を有し、原木の切削箇所近傍を加圧するローラーバーと、該ローラーバーを原木回転方向の上手側及び下手側で回転可能に支持する支持体と、ローラーバーの軸線と一致する方向に軸線を有し、原木と反対側のローラーバーに当接して回転させる支持ロールとを備え、該支持ロールはローラーバーに当接する大径部及びローラーバーと非当接の小径部を軸中心線方向に設けてなり、該支持ロールの小径部を軸受により回転可能に支持すると共にローラーバーを原木回転方向と逆方向へ回転させるように支持ロールを回転する第１駆動源を設けて構成する。

本発明は、ローラーバーに対して支持ロールの大径部を当接させて回転させることにより低トルクの駆動部材を使用することができ、これに伴ってローラーバーの摩耗及び摩擦熱の発生を抑制して耐久性を高くすることができる。また、ローラーバーとして小径のものを使用することができ、原木を有効に加圧して裏割れの少ないベニヤ単板を効率的に切削することができる。更に、ローラーバーの交換頻度を少なくしてベニヤレースの稼動効率を高めてベニヤ単板の生産性を向上することができる。

本発明は、原木の外周に圧接するローラーバーを、該ローラーバーの外周に当接する大径部及び非当接になる小径部を有して回転駆動される支持ローラにより回転させることを特徴とする。

以下に実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１〜図６において、ベニヤレース１は本体３において少なくとも切削する原木５の芯方向長さの間隔をおいて相対する一対の側壁７にそれぞれ回転駆動し、かつ芯方向に軸線を有した一対のスピンドル９により原木５を両木口面の略芯位置でチャッキングして図示する実線矢印方向へ回転させながら本体３に対してスピンドル９の軸線直交方向へ、切削するベニヤ単板の厚さに応じた送り量で移動する刃物台１１に設けられた切削刃１３を原木５の外周に芯方向にわたって当接させることによりベニヤ単板１５を削成する。

該ベニヤレース１としては従来公知の構造で、上記したスピンドル９により原木５を回転させるスピンドル駆動形式、スピンドル９にチャッキングされた原木５に対して切削刃１３と反対側の外周に圧接して回転させるバックアップロール（図示せず）を備えたバックアップロール駆動形式及びこれらの組合せからなる駆動形式の何れであってもよい。

刃物台１１には切削刃１３の刃先より原木５の回転方向上手側で原木外周面に対して芯方向全体に圧接して加圧するローラーバー３１を備えたにプレッシャーローラーバー装置１７が設けられている。プレッシャーローラーバー装置１７の取付け台１９は少なくとも原木５の芯方向長さで、その芯方向の中央部には支点の役割となる取付けボルト２１が固定され、該取付けボルト２１は刃物台１１に設けられた芯直交方向に延出する長孔１１ａに対して揺動可能で、かつ原木５の芯直交方向へ移動するように支持される。取付け台１９は、ローラーバー３１の軸中心線方向の両端部付近で、その下面が、図２では省略したが、図５に示すように刃物台１１に固定された摺動台５９の上面にて摺動自在に当接されている。

取付け台１９における原木５の相対面には多数の支持体２３が原木５の芯方向へ互いに隣接して固定される。各支持体２３は上部に取付け台１９へ固定する際の固定ボルト２５を挿通する貫通孔２７が形成されると共に上下方向の中央部には後述するローラーバー３１を抜け止め可能に軸支する軸受部材２９を固定するためのネジ穴３０がそれぞれ形成されている。
各支持体２３における原木５への相対面下部にはローラーバー３１の原木回転方向の上手側及び下手側と原木５の反対側をそれぞれ支持する全体は周面に倣う半円弧状であって、更に原木５と相対する箇所は半円弧状より若干後退してローラーバー３１の周面と隙間ができる凹部３３ａ（図３及び図８参照）を有した支持部３３が形成される。各支持体２３における支持部３３の原木回転方向下手側には切削されたベニヤ単板が後述する支持ロール３７側に巻込まれるのを防止し、上面が支持体としての機能を持つ規制部材としてのカバー３５が形成されている。また、各支持体２３の下部両側には後述する支持ロール３７における大径部３７ａの一部を収容してローラーバー３１の外周面に当接可能にする半円弧状の凹部３９がそれぞれ形成される。

上記したローラーバー３１は少なくとも原木５の芯方向とほぼ一致する軸線長さで、互いに隣接配置される各支持体２３の支持部３３に対して原木５側の一部外周が突出するように支持される。また、ローラーバー３１の外周面には軸中心線方向へ延出する凹凸部３１ａが軸線回りに略等しい間隔をおいて形成されている。凹凸部３１ａの具体例としては、ピッチを約0.8mm、高さを約0.3mmに設定することにより該ローラーバー３１が圧接する原木５に対し、凹凸部３１ａによる傷付きが少ない状態で回転させる力を有効に伝達し、高品質のベニヤ単板を切削可能にすることができる。

ローラーバー３１を支持する各支持体２３における原木５の相対面にはローラーバー３１が抜出すのを規制しながら軸支する軸受部材２９がネジ４５をネジ穴３０にネジ止めして固定される。上記した軸受部材２９としては少なくとも原木５の芯方向長さに一致する長さからなる１本物または適宜個数分の支持体２３に応じた長さの複数個からなり、図２は軸受部材２９を複数個で分割構成した例を示す。

ローラーバー３１を中心とする原木５と反対側の取付け台１９には上記した支持ロール３７が、その軸線高さがローラーバー３１の軸線高さとほぼ一致又は若干上方にある状態で、取付け台１９に固定される複数の軸支部材４７を介して回転可能に支持されている。取付け台１９に対する支持ロール３７の軸支箇所としては、少なくとも支持ロール３７の軸中心線方向両端部であればよいが、図２は取付け台１９に対して支持ロール３７を、軸中心線方向両端部及び軸中心線方向中間部２箇所の合計４箇所の後述する小径部３７ｂで軸支する構成例を示す。

そして支持ロール３７の両軸端部にはスプロケット等の回転体４９がそれぞれ固定され、各回転体４９には刃物台１１に取付けられた電動モータ等の第１駆動源を構成する第１駆動部材５１がチェーン等の連結部材５２を介して連結され、該第１駆動部材５１の駆動に伴って支持ロール３７を図３及び図４に示す実線矢印方向へ回転させる。

上記した支持ロール３７は各支持体２３に支持されたローラーバー３１における原木５と反対側の外周面に当接する複数の大径部３７ａ及びローラーバー３１に対して非当接になる複数の小径部３７ｂを軸中心線方向へ交互に設けた構造で、各大径部３７ａの外周面には軸中心線方向へ延出してローラーバー３１の凹凸部３１ａに係合し合う凹凸部３７ｃがそれぞれ形成される。また、支持ロール３７にはローラーバー３１がギャボックス３８内の歯車（図示せず）を介して連結され、支持ロール３７の回転に同期してローラーバー３１を原木回転方向と逆方向へ回転させる。

尚、支持ロール３７は、小径部３７ｂの外径からなる軸部材に対して適宜間隔をおいて複数の大径部３７ａを挿嵌して固定キーにより固定した構造、又は大径部３７ａの外径からなる軸部材を切削加工して複数の小径部３７ｂを形成した構造のいずれであってもよい。

原木５と反対側の取付け台１９には、ローラーバー３１を原木５に加圧する加圧装置５５が、概略を示す図５のように設けられている。

即ち、図中の符号５７は螺旋状の圧縮バネで、圧縮された状態で取付け台１９と刃物台１１との間に当接されている。該圧縮バネ５７の内側には取付け台１９の図５で右方向への移動を規制するための第１ストッパー６１が刃物台１１に固定されている。また、図中の符号６３は取付け台１９に固定された係止部材で、符号６５は刃物台１１に固定された第２ストッパーである。これら第１ストッパー６１、係止部材６３及び第２ストッパー６５は圧縮バネ５７だけからの力により取付け台１９が原木５側、即ち図５に示す左側へ移動して係止部材６３が第２ストッパー６５に当接した時、ローラーバー３１の周面が切削刃１３の刃先を通る鉛直線より原木５側へ0.5mm程、突出した状態になるように、またローラーバー３１が原木５から押されて取付け台１９が原木５側から遠ざかる方向、即ち図５に示す右側へ移動して圧縮バネ５７が縮み、図７に示すように取付け台１９が第１ストッパー６１に当接した時、ローラーバー３１の周面が上記鉛直線より原木５側から遠ざかる方向へ設定された距離、例えば希望するベニヤ単板厚さの約９０％野距離だけ離れた位置にあるようにそれぞれ設定する。

次に、プレッシャーローラーバー装置１７による原木５の加圧作用を説明する。
先ず、スピンドル９を回転駆動してチャッキングされた原木５を図７に示す実線矢印方向へ回転させると共に第１駆動部材５１を回転駆動して支持ロール３７を図７に示す実線矢印方向へ回転して該支持ロール３７の大径部３７ａが当接して互いの凹凸部３１ａ・３７ｃが噛み合うローラーバー３１を原木５の回転方向と反対の方向へ回転させる。尚、ローラーバー３１は上記した当接する大径部３７ａと共にギャボックス３８内の歯車を介して支持ロール３７の回転力が付与されることにより上記した方向へ回転させられる。

この状態で刃物台１１をベニヤ単板の厚さに応じた所望の送り量で原木５側へ移動しながら回転する原木５の外周に対し、先ず、ローラーバー３１を切削刃１３の近傍に圧接させる。

この圧接により取付け台１９が図５に示す右側へ移動して係止部材６３が第２ストッパー６５から離れて圧縮バネ５７が縮むと、圧縮バネ５７からの力によりローラーバー３１が原木５の周面に圧接される。

そして回転する原木５に対して刃物台１１をベニヤ単板の厚さに応じた送り量で更に原木５側へ移動してローラーバー３１により切削刃１３近傍の原木外周面を加圧し、かつローラーバー３１から原木５を回転させる力を伝達しつつ、切削刃１３を原木５の外周に当接させることにより、切削されて得られるベニヤ単板の厚さが希望する厚さより薄くなる切削初期であっても問題なく切削できる。更に、切削の進展に伴って得られるベニヤ単板の厚さが希望する厚さとなると、取付け台１９が更に右側へ移動して図７に示すように第１ストッパー６１に当接して原木５の周面に対するローラーバー３１が上記位置になり、同様に原木５を回転させる力を伝達し、かつ先割れの発生を少なくしながら切削することができる。（図６参照）

この原木５の切削時においては、原木５の外周に圧接するローラーバー３１には原木５からの押し戻し力が作用するが、ローラーバー３１に作用する原木５からの押し戻し力の殆どを当接する支持ロール３７の大径部３７ａにより受承させる。これは図７に示すように支持部３３の原木５に相対する箇所に凹部３３ａが形成されているため、ローラーバー３１と凹部３３ａとが非接触になり、回転するローラーバー３１と凹部３３ａとの間に摩擦力が生じず、ローラーバー３１の回転抵抗が大にならないと共に周面が磨耗することがない。

それゆえ、図９に示すように原木５から押し戻し力を当接する大径部３７ａにより受承させることによりローラーバー３１が撓むのを防止すると共に大径部３７ａに対する当接を強固にして支持ロール３７からの回転力をローラーバー３１へ確実に伝えて回転させることができる。また、ローラーバー３１は軸受部材２９の下部の円弧状面と支持体２３のローラーバー３１を下方より支持する円弧状面とにより原木５回転方向の上手側及び下手側への移動を阻止されているが、このことにより回転するローラーバー３１への摩擦力が生じ、またローラーバー３１の周面が摩耗するが、摩耗量を少なくすることができる。

以上のようにして切削が行われるが、切削終了時は次のように各部材が作用する。
原木５が回転している状態で、刃物台１１の原木５方向への移動を停止させると、原木５から切削刃１３により切削される単板の厚さは徐々に薄くなり、やがて原木５がほぼ真円状となり切削されなくなる。即ち、例えば図９においてローラーバー３１が当接されている箇所の原木５の周面が、切削刃１３の刃先を通る鉛直線側に徐々に後退することになる。

しかるに、取付け台１９から前記のように圧縮バネ５７により原木５側に加圧されているので、取付け台１９が図７の状態から図５の状態へと徐々に移動してローラーバー３１は原木５の周面に追従して当接され続け、原木５に回転させる力を伝達し続けることができ、原木５がほぼ真円状となるまで切削することができる。

尚、原木５の外周面に圧接するローラーバー３１の外周面には凹凸部３１ａが設けられて原木５の外周面に強固に噛合うことができるため、該ローラーバー３１の回転力を原木５を回転するための主な動力に、または補助的な動力としてもよい。

上記した切削作用により原木５から繊維直交方向へ連続するベニヤ単板又は繊維直交方向の幅が短いベニヤ単板が刃物台１１の排出通路１１ａを通過して排出される。その際、繊維直交方向幅が短いベニヤ単板にあっては、切削時に発生する裏割れにより上方へ湾曲した状態で排出されるため、排出通路１１ａを通過する際に上方に湾曲したベニヤ単板が支持ロール３７側へ巻込まれてローラーバー３１を回転不能にさせるおそれがある。本実施例にあっては、図９に示すように各支持体２３の原木回転方向下手側に設けられたカバー３５により排出されるベニヤ単板が支持ロール３７側へ巻込まれるのを防止して排出させることができる。

本実施例は、以下の作用効果を有している。
１．ローラーバー３１を支持ロール３７の大径部３７ａを当接して回転させるため、原木５を加圧する際にローラーバー３１に作用する原木５からの押し戻し力を大径部３７ａにより受けてローラーバー３１の撓みを抑制することができる。これによりローラーバー３１を小径化することができ、原木５に対する加圧力を集中作用させて切削されるベニヤ単板の裏割れの発生を有効に抑制することができる。

２．低トルクの第１駆動部材５１を使用して支持ロール３７及びローラーバー３１を回転させることができ、ローラーバー３１の摩耗や摩擦熱の発生を抑制することができる。

３．原木５の切削時にローラーバー３１に作用する原木５からの押し戻し力のほとんどを当接する支持ロール３７の大径部３７ａにより受承することにより上記した作用効果と相俟って支持ロール３７及びローラーバー３１の摩耗及び摩擦熱の発生を抑制し、長期にわたってローラーバー３１を安定した状態で回転させながら原木５を加圧することができる。

４．支持ロール３７及びローラーバー３１の摩耗を抑制することができる結果、これら部材の交換頻度を少なくしてプレッシャーローラーバー装置１７の耐久性を高めてベニヤレース１の稼動効率を良好にしてベニヤ単板の生産性を向上することができる。

５．ローラーバー３１の直径を小さくすることができ、原木５の周面を有効に加圧して切削時の裏割れを少なくすることができ、しかもローラーバー３１を小径化した場合であっても切削抵抗により捩れて塑性変形したり、捩れによりローラーバー３１の軸中心線方向における周速差が生じるのを少なくし、ローラーバー３１の全体で原木５へ回転力を安定した状態で伝達することができる。

本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．本実施例は、１本物のローラーバー３１としたが、例えば支持体２３、３個分の幅に応じた軸線長さからなる複数本のローラーバーを、軸中心線方向に連続するように配置した構成であってもよい。また、本実施例は、原木５の芯方向へ隣接する複数個の支持体で構成したが、原木の芯方向へ連続する１本物の支持体としてもよい。

２．本実施例は、ローラーバー３１における外周面の軸線回りに軸中心線方向へ延出する多数状の凹凸部３１ａを設けて支持ロール３７の大径部３７ａの外周面に設けられた凹凸部３７ｃに係合することによりローラーバー３１の回転を確実に行う構成としたが、支持ロール３７の大径部３７ａが当接するローラーバー３１の外周面のみに凹凸部を形成し、大径部３７ａの外周面に設けられた凹凸部３７ｃと係合させることにより支持ロールの回転力をローラーバー３１へ確実に伝達可能にする構成（請求項２に対応する。）、図１０に示すように大径部３７ａが当接するローラーバー３１における外周面以外の外周面に凹凸部３１ｂを設ける構成（上記した変更実施例２は請求項１に従属する請求項３に対応する。尚、実施例１は請求項２に従属する請求項３に対応する。）としてもよい。

３．上記説明は、支持ロール３７に対してローラーバー３１をギャボックス３８内の歯車によりローラーバー３１が原木５の回転方向と反対の方向へ回転するように連結する構成としたが、ローラーバー３１に支持ロール３７の第１駆動部材５１とは別の電動モータ等の第２駆動源を構成する第２駆動部材を連結してローラーバー３１を支持ロール３７と独立して上記のように回転させる構成であってもよい。

４．上記説明は支持ロールを軸中心線方向へ１列に設けたが、以下のように２列に設けてもよい。
即ち、図３に対応する要部の図である図１１及び図１２に示すように構成する。図中の符号７１は軸７３及び７５を回転自在に支持する軸受であり、これら軸７３及び７５にはローラーバー３１の周面に当接する支持ロールとなる大径部７７及び７９を、図１２に示すように軸中心線方向に間隔をおいて交互に固定して設ける。また、軸７３及び７５には各々駆動源と連結して大径部７７及び７９を矢印方向へ回転させることで、ローラーバー３１を矢印方向に回転させるのである。尚、ローラーバー３１及び大径部７７・７９の双方又はいずれか一方の周面に凹凸部を形成しても、或いは凹凸部を形成しない面であってもよい。

５．上記説明は、支持体としての軸受部材２９、半円弧状の支持部３３、カバー３５をローラーバーの軸中心線方向に連続して支持するように設けたが、該方向に間隔をおいて設けてもよい。

６．大径部３７ａとローラーバー３１の各周面に形成する凹凸部３１ａ・３７ｃは、互いに噛合わずに摩擦力により力を伝達する構成であってもよく、その場合の凹凸部としては螺旋状の溝であってもよい。

７．ローラーバー３１及び支持ロール３７の大径部３７ａの各周面には凹凸部を形成せず、共に滑らかな面であってもよい。

８．ローラーバー３１の周面が擦れることをできるだけ避けるため、摩擦力を小さくするために支持部３３に凹部３３ａを設けたが、該凹部３３ａを設けず、ローラーバー３１の軸中心線方向で大径部３７ａが当接する箇所に対し、当接しない箇所の直径を若干（0.2mm程度）小さく形成して支持部３３による摩擦力の発生を少なくしてもよい。

ベニヤレースの概略を示す略体斜視図である。 プレッシャーローラーバー装置の概略を示す略体斜視図である。 図２のＡ−Ａ線縦断面図である。 図２のＢ−Ｂ線縦断面図である。 ローラーバー加圧装置の概略を示す説明図である。 原木に対するローラーバーの圧接状態を示す説明図である。 ローラーバー加圧装置の作動説明図である。 ローラーバーに作用する原木からの押し戻し力の受承状態を示す説明図である。 ローラーバー及び支持ロールに対するベニヤ単板の巻込み防止状態を示す説明図である。 ローラーバーに設けられる凹凸部の変更実施例を示す説明図である。 変更例の要部説明図である。 図１１の一点鎖線Ｘ−Ｘより矢印方向を見た図である。

符号の説明

１−ベニヤレース、５−原木、２３−支持体、３１−ローラーバー、３１ａ−凹凸部、３３−支持部、３７−支持ロール、３７ａ−大径部、３７ｂ−小径部、３７ｃ−凹凸部、５１−第１駆動源を構成する第１駆動部材

Claims (6)

1. ベニヤレースにおいて、原木の芯方向に軸線を有し、原木の切削箇所近傍を加圧するローラーバーと、該ローラーバーを原木回転方向の上手側及び下手側で回転可能に支持する支持体と、ローラーバーの軸線と一致する方向に軸線を有し、原木と反対側のローラーバーに当接して回転させる支持ロールとを備え、該支持ロールはローラーバーに当接する大径部及びローラーバーと非当接の小径部を軸中心線方向に設けてなり、該支持ロールの小径部を軸受により回転可能に支持すると共にローラーバーを原木回転方向と反対方向へ回転させるように支持ロールを回転する第1駆動源を設けたベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。
2. 請求項１において、支持ロールの大径部の外周と、少なくとも上記大径部の外周に相対するローラーバーの外周部分とに互いに係合し合う凹凸部を設けたベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。
3. 請求項１又は２において、支持ロールの大径部の外周に相対するローラーバーの外周以外の外周部分に適宜形状の凹凸部を設けたベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、ローラーバーを回転させる第２駆動源を設けたベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、支持ロールを回転する駆動源からの駆動力をローラーバーに付与して回転させるベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、支持体の原木回転方向下手側には支持ロールに対する切削されたベニヤ単板の巻込みを規制する規制部材を設けたベニヤレースのプレッシャーローラーバー装置。

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