JP5684698B2 - 木片製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、木質セメント板を形成する際にセメントペーストに混ぜ合わせる木片を製造するための木片製造装置に関する。
木質セメント板を形成するためにセメントペーストに混ぜ合わせる木片とは、木毛、木材細片、木材チップを総称したものである。木毛は、繊維方向に細長く形成され、3〜5mm程度の幅で、20〜400mm程度の長さを有する木質材料である。木材細片は、木毛と同様に繊維方向に長く形成され、20〜400mm程度の長さを有する木質材料であるが、木毛に比べて幅広(1cm程度)であり、幅方向の断面が弧状をなしている。また、木材チップは、木毛及び木材細片に比べて充分に細かく、縦横の長さが10〜30mmの方形で厚さが0.1〜0.5mmのものや三角形状などをなす木質材料である。
このような形状の木片を製造する従来の装置として、例えば特許文献1の装置が知られている。この装置は、鉛直方向を向く回転軸周りを水平面内で回転する回転盤と、回転盤の上面の径方向に延在して着脱自在に配置され、該回転盤の回転方向を切削方向とした複数のカンナ部と、前記切削方向の所定位置に上方から木材を供給し、前記複数のカンナ部による木材の連続切削を可能とする木材供給部とを備え、前記カンナ部は、前記径方向に延びて回転盤の上方及び下方を連通するカンナ開口部を形成したカンナ台と、前記切削方向の後方位置に配置され、前記カンナ開口部から上方に突出する刃先を凹凸が連続する溝刃状に形成した切削刃と、前記切削方向の前方位置に配置されて前記カンナ開口部から刃先が上方に突出し、前記切削刃に切削される直前の前記木材を下側から受ける平刃状の受け刃とで構成した装置である。この装置は、回転円盤の上部から供給した木材をカンナ部により連続して切削していき、短時間の間に多量の木片を製造する。
特開平11−188707号公報
しかし、特許文献1の装置は、カンナ部を構成している溝刃状の切削刃と受け刃との刃先どうしの間に、生成した木片が確実に下方に落下できる空間が設けられておらず、刃先どうしの間に生成した木片が詰まってしまうという不都合が生じやすい。このように、溝刃状の切削刃と受け刃との刃先どうしの間に木片が詰まってしまうと、木片の厚さが不均一となり、木片の品質に影響を与えるおそれがある。また、切削刃と受け刃との刃先どうしの間に木片が詰まると、切削刃や受け刃が破損するおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、木片の詰まりを防止して木片を高品質に製造することができる木片製造装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の木片製造装置は、鉛直方向を向く回転軸とともに水平面内で回転する回転盤と、この回転盤の上部の周方向に所定間隔をあけて配置され、前記回転盤の回転方向を切削方向とした複数のカンナ部と、上方から木材が供給され、直下に移動してきた前記カンナ部による木材の切削を可能とする木材供給部と、を備えた木片製造装置において、前記複数のカンナ部は、前記回転盤の上部に固定されてカンナ開口部を形成したカンナ台と、前記カンナ開口部の前記切削方向の後方位置に配置され、斜め上方に刃先が突出している平刃形状の切削刃と、この切削刃に対して前記切削方向の前方位置となるように前記カンナ開口部に配置され、前記切削刃の刃先に向けて斜め上方に刃先が対向している受け刃とを備え、前記受け刃の刃先は、平刃形状の平刃部と、この平刃部の幅方向に所定のピッチをあけて一体形成された直線状に突出する複数の毛引き部とを備え、前記回転盤の回転により前記木材供給部の下部に移動してきた前記カンナ部は、前記木材を下側から受ける前記受け刃の前記複数の毛引き部により当該木材に複数の毛引き溝を形成し、前記切削刃の刃先が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成する。
また、本発明に係る請求項2記載の木片製造装置は、木材を送り込む木材通路と、木材通路の送り方向前端に配置され、該木材通路と交叉する方向に往復運動可能とされたカンナ部と、このカンナ部に往復運動力を伝達する駆動装置と、を備えた木片製造装置において、前記カンナ部は、カンナ開口部を形成して往復運動するカンナ台と、前記カンナ開口部の往復運動方向の一側に配置され、前記木材通路に向けて斜めに刃先が突出している第1切削刃と、前記カンナ開口部の往復運動方向の他側に配置され、前記木材通路に向けて斜めに刃先が突出し、この刃先と前記第1切削刃の刃先とが対向している第2切削刃とを備え、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の刃先は、平刃形状の平刃部と、この平刃部の幅方向に所定のピッチをあけて一体形成された直線状に突出する複数の毛引き部とを備えているとともに、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の前記複数の毛引き部は、幅方向位置が一致した状態で設けられており、前記カンナ部の往動作において、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の一方の前記複数の毛引き部が前記木材に複数の毛引き溝を形成し、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の他方の前記平刃部が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成し、前記カンナ部の復動作において、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の他方の前記複数の毛引き部が前記木材に複数の毛引き溝を形成し、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の一方の平刃部が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成する。
本発明に係る請求項1記載の木片製造装置によると、回転盤の回転により木材供給部の下部に移動してきたカンナ部は、先ず、切削刃に切削される直前の木材を下側から受ける受け刃の複数の毛引き部が木材の下面に複数の毛引き溝を形成し、次いで、切削刃が、木材に形成した複数の毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成しているので、効率よく木片WTを製造することができる。また、切削刃は平刃形状であり、受け刃も平刃部の幅方向に複数の毛引き部が一体形成された構造であり、切削刃及び受け刃には凹凸の刃部が存在しないので、切削刃及び受け刃の刃先どうしの間に生成した木片が詰まってしまうという不都合が生じない。
また、本発明に係る請求項1記載の木片製造装置によると、カンナ部の往動作において、第1切削刃及び第2切削刃の一方の複数の毛引き部が木材に複数の毛引き溝を形成し、第1切削刃及び第2切削刃の他方の平刃部が、木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成し、カンナ部の復動作において、第1切削刃及び第2切削刃の他方の複数の毛引き部が木材に複数の毛引き溝を形成し、第1切削刃及び第2切削刃の一方の平刃部が、木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成し、カンナ部が木材通路に交叉する方向に往復運動すると木片が連続して生成されるので、効率よく木片を製造することができる。また、第1切削刃及び第2切削刃は、平刃部の上面に複数の毛引き部が一体形成された構造であり、第1切削刃及び第2切削刃には凹凸の刃部が存在しないので、第1切削刃及び第2切削刃の刃先どうしの間に生成した木片が詰まってしまうという不都合が生じない。
第1実施形態の木片製造装置の平面視で示した図である。 図1のII−II線矢視図である。 第1実施形態のカンナ部を示す図である。 第1実施形態のカンナ部を示す断面図である。 第1実施形態のカンナ部を構成する受け刃の形状を示す図である。 第1実施形態のカンナ部を構成する受け刃が毛引き溝を形成した状態を示す図である。 第1実施形態のカンナ部を構成する切削刃が、木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を形成した状態を示す図である。 第2実施形態の木片製造装置の平面視で示した図である。 第2実施形態の木片製造装置を側面から示した図である。 第2実施形態のカンナ部の往復動作を示す断面図である。 第2実施形態のカンナ部を構成する第1切削刃及び第2切削刃の刃先形状を示す図である。
以下、この発明の木片製造装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1から図7は、本発明に係る第1実施形態の木片製造装置を示すものである。
本実施形態の木片製造装置は、図1及び図2に示すように、鉛直回転軸2とともに水平面内において回転する回転円盤4と、回転円盤4の上部に放射状に配置された複数のカンナ部6と、搬送路8から搬送されてきた木材Wを複数段に積み重ねた状態で収容し、最下段の木材Wをカンナ部に順次供給していく木材供給部10と、回転円盤4の下部に設けた木片落下空間12とを備えている。
木片落下空間12は、円筒形状のケーシング12aと、ケーシング12aの下部開口部を閉塞している円盤状の底板12bとで画成され、回転円盤4の中心部に上部が固定されている鉛直回転軸2が、底板12bを貫通して回転駆動部14に連結しており、この回転駆動部14の駆動により鉛直回転軸2が回転し、図1の矢印方向に回転円盤4が水平回転するようになっている。
複数のカンナ部6は、図3及び図4に示すように、回転円盤4に放射状に設けた複数の開口部4aに着脱自在に固定されたカンナ台20と、回転円盤4の径方向に長手方向が延在するようにカンナ台20に形成したカンナ開口部22と、回転円盤4の回転方向後方側のカンナ開口部22の長手方向の一側に沿って配置され、回転方向に向かって刃先が斜め上方に突出している切削刃24と、回転円盤4の回転方向前方側のカンナ開口部22の長手方向の他側に沿って配置され、回転方向に対して逆方向に刃先が斜め上方に突出している受け刃26とを備えている。
切削刃24の刃先は、鋭角に形成した先端24aが幅方向に連続した平刃形状であり、木材Wを下側から切削する刃である。
この切削刃24の胴部には、刃先側に長軸を向けた長孔24bが形成されている。そして、カンナ台20の第1傾斜下面20aに埋め込んだ固定ボルト20bを長孔24bに通過させた状態で切削刃24を第1傾斜下面20aに当接し、固定ボルト20bに螺合したナットによりクランプ部材を介して押し付けられている。そして、この切削刃24は、ナットをゆるめて長孔24b内の固定ボルト20bの位置を変化させることで、刃先高さを変更することができる。
受け刃26は、切削刃24に切削される直前の木材Wを下側から受ける刃であり、図3に示すように、鋭角に形成した先端が幅方向に連続した平刃部28と、平刃部28の上面の幅方向に所定のピッチをあけて一体に形成された直線状の複数の毛引き部30とを備えている。
毛引き部30は、平刃部28の上面に3〜10mm程度のピッチPをあけて設けられており、幅Hが1.0〜2.0mm、高さTが0.5〜1.5mm程度の横断面四角形状の部位である。そして、切削刃24の刃先に対向する毛引き部30の先端30aは鋭角に形成されている。
この受け刃26の胴部には、刃先側に長軸を向けた長孔26aが形成されている。そして、カンナ台20の第2傾斜下面20cに埋め込んだ固定ボルト20dを長孔26aに通過させた状態で受け刃26を第2傾斜下面20cに当接し、固定ボルト20dに螺合したナットによりクランプ部材を介して押し付けられている。そして、受け刃26は、ナットをゆるめて長孔26a内の固定ボルト20dの位置を変化させることで、刃先高さを変更することができる。
そして、図4に示すように、回転方向の前方に位置する受け刃26と回転方向の後方に位置する切削刃24は、受け刃26の毛引き部30の先端30aと切削刃24の先端24aとが同一高さとなるように配置されている。
次に、上記構成の木片製造装置による木片の製造手順について説明していく。
先ず、搬送路8から供給した木材Wを、図2に示すように複数段に積み重ねた状態で木材供給部10内に収容する。この際、木材供給部10内の木材Wは、軸が切削方向を向くように収納される。
そして、回転駆動部14の駆動により回転円盤4が回転すると、木材供給部10の下部に移動してきたカンナ部6の受け刃26が切削刃24に切削される直前の木材Wを下側から受けるが、受け刃26に設けた複数の毛引き部30が、図4に示すように、木材Wの下面に毛引き溝32を形成する。この毛引き溝32は、図6(a)、(b)に示すように、
四角形状の溝条として所定ピッチPをあけて複数形成される。
次いで、切削刃24が毛引き溝32を形成した木材Wを切削していくが、受け刃26の毛引き部30の先端30aと切削刃24の先端24aとが同一高さとなるように配置されていることから、図7に示すように、切削刃24は、木材Wの毛引き溝32の間の部位を切削して木片WTを生成し、これら木片WTが木片落下空間12に落ちていく。
したがって、本実施形態の木片製造装置によると、木材供給部10の下部に移動してきたカンナ部6は、先ず、切削刃24に切削される直前の木材Wを下側から受ける受け刃26の複数の毛引き部30が木材Wの下面に複数の毛引き溝32を形成し、次いで、切削刃24が、木材Wに形成した複数の毛引き溝32の間の部位を切削して木片WTを生成しているので、効率よく木片WTを製造することができる。
また、切削刃24は平刃形状であり、受け刃26も平刃部28の上面に複数の毛引き部30が一体形成された構造であり、切削刃24及び受け刃26には凹凸の刃部が存在しないので、切削刃24及び受け刃26の刃先どうしの間に生成した木片が詰まってしまうという不都合が生じない。
次に、図8から図11に示すものは、本発明に係る第2実施形態の木片製造装置を示すものである。
図8は、本実施形態の木片製造装置を平面視で示すものであり、駆動装置40と、駆動装置40から往復力が伝達されるカンナ部42と、カンナ部42に向けて複数の木材を滑らせながら挿入する木材通路43とを備えている。
木材通路43は、上面全体に鋼板が張ってあって木材を滑らせながらカンナ部42まで送入する装置である。木材通路43の両側には、木材をカンナ部42まで送り込む送り込み装置45が左右対称に配置されている。送り込み装置45の前方には、木材通路43内に送り込まれている木材の外部への飛び出し防止のために木材通路43の左右にシャッタ47が配置されている。
カンナ部42は、図8及び図9に示すように、駆動装置40から往復力が伝達されることで、木材通路43に対して交叉する方向に往復運動可能とされてフレーム49に支持されている。
カンナ部42は、図10(a)に示すように、開口部42aに着脱自在に固定されたカンナ台44と、カンナ台44に形成したカンナ開口部46と、カンナ部42の往復運動方向の一側であるカンナ開口部46に沿って配置された第1切削刃48と、カンナ部42の往復運動方向の他側であるカンナ開口部46に沿って配置され、第1切削刃48の刃先に対向している第2切削刃50とを備えている。
第1切削刃48は、図11に示すように、鋭角に形成した先端が幅方向に連続した平刃部52と、平刃部52の上面の幅方向に所定のピッチをあけて一体に形成された直線状の複数の毛引き部54とを備えている。この第1切削刃48は、図5で示した第1実施形態の受け刃26と同様に、毛引き部54が、平刃部52の上面に3〜10mm程度のピッチPをあけて設けられており、幅Hが1.0〜2.0mm、高さTが0.5〜1.5mm程度の横断面四角形状の部位である。そして、毛引き部54の先端54aは鋭角に形成されている。
図10(a)に示すように、第1切削刃48の胴部には、刃先側に長軸を向けた長孔48aが形成されている。そして、カンナ台44の第1傾斜下面44aに埋め込んだ固定ボルト44bを長孔48aに通過させた状態で第1傾斜下面44aに当接し、固定ボルト44bに螺合したナットによりクランプ部材を介して押し付けられた第1切削刃48は、カンナ開口部46内に斜めに突出した状態で配置される。この第1切削刃48は、ナットをゆるめて長孔48a内の固定ボルト44bの位置を変化させることで、カンナ開口部46からの刃先突出量を変更する。
第2切削刃50は、図11に示すように、鋭角に形成した先端が幅方向に連続した平刃部56と、平刃部56の上面の幅方向に所定のピッチをあけて一体に形成された直線状の複数の毛引き部58とを備えている。この第2切削刃50も、第1切削刃48と同様に、毛引き部58が、平刃部56の上面に3〜10mm程度のピッチPをあけて設けられており、幅H、高さTが1〜2mm程度の横断面四角形状の部位である。そして、毛引き部58の先端58aは鋭角に形成されている。
図10(a)に示すように、第2切削刃50の胴部には、刃先側に長軸を向けた長孔50aが形成されている。そして、カンナ台44の第2傾斜下面44cに埋め込んだ固定ボルト44dを長孔50aに通過させた状態で第2傾斜下面44cに当接し、固定ボルト44dに螺合したナットによりクランプ部材を介して押し付けられた第2切削刃50は、カンナ開口部46内に斜めに突出した状態で配置される。この第2切削刃50は、ナットをゆるめて長孔50a内の固定ボルト44dの位置を変化させることで、カンナ開口部46からの刃先突出量を変更する。
そして、図11に示すように、カンナ部42の往復動方向に対向して配置されている第1切削刃48及び第2切削刃50は、互いの毛引き部54,58の幅方向位置が一致した状態で、カンナ開口部46からの毛引き部54,58の刃先突出量が同一に設定されている。
駆動装置40は、図8及び図9に示すように、偏心板40aと同軸に配置したプーリ40bに、モータ40cの回転を、Vベルト40dを介して伝達し、偏心板40aをプーリ40bとともに回転させ、クランクシャフト40eを介してカンナ部42を往復運動させる装置である。
次に、本実施形態の木片製造装置による木片の製造手順について説明していく。
先ず、木材Wを木材通路43の幅より少し短い長さ寸法に切断し、木材通路43の後端部に横長に置く。次いで、送り込み装置45の駆動により、木材Wはカンナ部42に向けて送りこまれる。そして、木材通路43の最先端に達した木材Wは、駆動装置40から往復力が伝達されるカンナ部42によって切削される。
カンナ部42の往動の際には、図10(a)に示すように、第2切削刃50が第1切削刃48に切削される直前の木材Wを側方から受けるが、第2切削刃50に設けた複数の毛引き部58が、木材Wの下面に、所定ピッチPをあけて互いに平行な複数の毛引き溝60を形成する。次いで、第1切削刃48が毛引き溝60を形成した木材Wを切削していく。この際、第1切削刃48は、木材Wの毛引き溝60の間の部位を切削して木片WTを生成していく。
また、カンナ部42の復動の際には、図10(b)に示すように、第1切削刃48が第2切削刃50に切削される直前の木材Wを側方から受け、第1切削刃48に設けた複数の毛引き部54が、木材Wの下面に、所定ピッチPをあけて互いに平行な複数の毛引き溝62を形成する。次いで、第2切削刃50が毛引き溝62を形成した木材Wを切削していく。この際、第2切削刃50は、木材Wの毛引き溝62の間の部位を切削して木片WTを生成していく。
したがって、本実施形態の木片製造装置によると、カンナ部42が木材通路43に対して交叉する方向に往復運動すると、カンナ部42の往動作において、第2切削刃50が木材Wに複数の毛引き溝60を形成した後に第1切削刃48が毛引き溝60の間の部位を切削して木片WTを生成し、カンナ部42の復動作では、第1切削刃48が木材Wに複数の毛引き溝62を形成した後に第2切削刃50が毛引き溝62の間の部位を切削して木片WTを生成し、カンナ部42の往復運動により木片WTが連続して生成されるので、効率よく木片WTを製造することができる。
また、第1切削刃48及び第2切削刃50は、平刃部52,56の上面に複数の毛引き部54,58が一体形成された構造であり、第1切削刃48及び第2切削刃50には凹凸の刃部が存在しないので、第1切削刃48及び第2切削刃50の刃先どうしの間に生成した木片が詰まってしまうという不都合が生じない。
2…鉛直回転軸、4…回転円盤、4a…開口部、6…カンナ部、8…搬送路、10…木材供給部、12…木片落下空間、12a…ケーシング、12b…底板、14…回転駆動部、20…カンナ台、20a…第1傾斜下面、20b…固定ボルト、20c…第2傾斜下面、20d…固定ボルト、22…カンナ開口部、24…切削刃、24a…切削刃の先端、24b…長孔、26…受け刃、26a…長孔、28…平刃部、30…毛引き部、30a…毛引き部の先端、32…毛引き溝、40…駆動装置、40a…偏心板、40b…プーリ、40c…モータ、40d…ベルト、40e…クランクシャフト、42…カンナ部、42a…開口部、43…木材通路、44…カンナ台、44a…第1傾斜下面、44b…固定ボルト、44c…第2傾斜下面、44d…固定ボルト、45…送り込み装置、46…カンナ開口部、47…シャッタ、48…第1切削刃、48a…長孔、49…フレーム、50…第2切削刃、50a…長孔、52…平刃部、54…第1切削刃の毛引き部、54a…第1切削刃の毛引き部の先端、56…平刃部、58…第2切削刃の毛引き部、58a…第2切削刃の毛引き部の先端

Claims (2)

  1. 鉛直方向を向く回転軸とともに水平面内で回転する回転盤と、この回転盤の上部の周方向に所定間隔をあけて配置され、前記回転盤の回転方向を切削方向とした複数のカンナ部と、上方から木材が供給され、直下に移動してきた前記カンナ部による木材の切削を可能とする木材供給部と、を備えた木片製造装置において、
    前記複数のカンナ部は、前記回転盤の上部に固定されてカンナ開口部を形成したカンナ台と、前記カンナ開口部の前記切削方向の後方位置に配置され、斜め上方に刃先が突出している平刃形状の切削刃と、この切削刃に対して前記切削方向の前方位置となるように前記カンナ開口部に配置され、前記切削刃の刃先に向けて斜め上方に刃先が対向している受け刃とを備え、
    前記受け刃の刃先は、平刃形状の平刃部と、この平刃部の幅方向に所定のピッチをあけて一体形成された直線状に突出する複数の毛引き部とを備え、
    前記回転盤の回転により前記木材供給部の下部に移動してきた前記カンナ部は、前記木材を下側から受ける前記受け刃の前記複数の毛引き部により当該木材に複数の毛引き溝を形成し、前記切削刃の刃先が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成することを特徴とする木片製造装置。
  2. 木材を送り込む木材通路と、木材通路の送り方向前端に配置され、該木材通路と交叉する方向に往復運動可能とされたカンナ部と、このカンナ部に往復運動力を伝達する駆動装置と、を備えた木片製造装置において、
    前記カンナ部は、カンナ開口部を形成して往復運動するカンナ台と、前記カンナ開口部の往復運動方向の一側に配置され、前記木材通路に向けて斜めに刃先が突出している第1切削刃と、前記カンナ開口部の往復運動方向の他側に配置され、前記木材通路に向けて斜めに刃先が突出し、この刃先と前記第1切削刃の刃先とが対向している第2切削刃とを備え、
    前記第1切削刃及び前記第2切削刃の刃先は、平刃形状の平刃部と、この平刃部の幅方向に所定のピッチをあけて一体形成された直線状に突出する複数の毛引き部とを備えているとともに、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の前記複数の毛引き部は、幅方向位置が一致した状態で設けられており、
    前記カンナ部の往動作において、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の一方の前記複数の毛引き部が前記木材に複数の毛引き溝を形成し、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の他方の前記平刃部が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成し、
    前記カンナ部の復動作において、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の他方の前記複数の毛引き部が前記木材に複数の毛引き溝を形成し、前記第1切削刃及び前記第2切削刃の一方の平刃部が、前記木材に形成した毛引き溝の間の部位を切削して木片を生成することを特徴とする木片製造装置。
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