JPH03256702A - 角木材の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は、残りの板の形状の損失なく予設定数の所定厚
をもつ薄板をもたらすようこっばの出ないかつ損失のな
い分割によって角木材を加工する方法に関する。更に詳
細には本発明は、所定数の所与厚さ結果をもつ薄板へ一
個の角木材のこっばの出ないかつ損失しない分割に対す
る方法に係り、具体的には多重複合シート及び他の積層
構造部分の製造方法に関し、この方法の場合ナイフ及び
協働スラスト部材を使用して前記ナイフに向って縦方向
に前記角木材を移動かつ前記ナイフ及び前記協働スラス
ト部材に逆って負荷手段によって横断方向に前記角木材
をプレスすることによって連続的に各薄板を切断し、前
記角木材の縦方向に関して横断方向の前記ナイフと前記
協働スラスト部材との間の距離がつくられる薄板の厚さ
を実質的に決定しまた板を分割している間前記角木材の
縦方向に関して横断方向に前記ナイフと前記協働スラス
ト部材との間の距離が分割される板の厚さ以下の前記角
木材の厚さに実質上対応する。

（従来の技術〉 １つの層から次の層までその層の木目方向の交替で適当
である場合多層構造として多数の層板或いは薄板を接着
させることによって積層構造部分として例えば木材建築
のトラス類或いははり類のような高強度構造部分をつく
ることが当業界では慣例である。

（発明が解決しようとする課題〉 通常このため要求される薄い層状板は、角木材を鋸挽分
割することによってつくられる。だがこの方法は貴重な
原材料としての木材の完全使用に関して不経済である。

なぜならば多数の薄板の場合ではそれらの板が鋸屑の形
式でその木材の４０％まで失われるようにしばしば要求
されるからである。鋸挽きく使用鋸刃の形式に関係する
〉により形成される隙間の幅を考慮する場合、等しい厚
さの多数の板へ角木材を完全に分割することは比較的簡
単な事柄である。例えば−個の角木材から１０枚の同じ
厚さの板をつくるべき場合、板の厚さは、角材の厚さ（
鋸切断幅の９倍を減算した〉の１７１０に等しい、一定
の厚さをもつ角木材の選択及びそれらの鋸刃の適当な調
節によって、そのとき予設定される。等厚をもつ多数の
薄板をつくることができる。それから多数層の形状の多
数の板が一緒に接着される積層構造部分の場合、それら
の板厚に対して成る公差を守る必要がある。

近時貴重な原材料として木材を一層有効に使用するため
鋸を使用することによって切断することに対立するもの
としてこっばの出ないように角木材から複数の板を分割
するためナイフを使用することを採用している（これに
関して例えばドイツ連邦共和国特許明細書第３．７０２
．９０９　Ａ号或いは対応するアメリカ合衆国特許第４
．８２５．９１７号参照〉。

前述の明細書で説明される方法ではその角木材は、一般
に静止ナイフに向って及び逆ってその木材の縦方向に送
られ、前記ナイフの前に協働スラスト部材があり、この
部材は、前記ナイフの作用のためその隙間から出発する
割裂のような木材の他の場合通常発生する割裂を防止す
ることを目的とする。角木材は、その縦方向に対し横断
する方向に前記ナイフ及び前記協働スラスト部材に逆っ
て負荷手段によって押圧される。

つくられる板の厚さを概略的に決定するパラメータは、
前記角木材の軸に対して直交方向の前記ナイフと前記協
働スラスト部材との間の距離である。しかしながら実際
の板厚は、一連の別の方法パラメータ類、即ち例えばそ
の木材の水分含量、場合によっては前記ナイフと無関係
に、前記角氷材上への前記協働スラスト部材のスラスト
等に関係する（この点についてドイツ連邦共和国特許明
細書第３．６２３．２３７４号参照）。

所定の厚さをもつ複数の板を得るように前記ナイフと前
記協働スラスト部材との間の距離及びその協働スラスト
部材によって加えられるスラストを設定する場合これら
の方法パラメータを考慮に入れかつ適宜調節するため各
種の試みが既に行なわれた。しかしながら木材が天然の
産物でありがつ従ってその諸性質が変動するから、つく
られる板の厚を予設定できるように多数の方法パラメー
タを考慮することができない。前記該みの集中的取り組
みにもかかわらずこれまでのところ上述のパラメータ類
に基づいて正確に制御して実施されているものはない。

公知のように角木材からつくられる多数の板厚の変動に
関して累積作用があるから、厚さの僅かの差ですら多数
の際にその厚さが所要厚さに対して異なる残り板ができ
、従って均一な板厚を必要とする連続工程にとって使用
できないような誤差を結局もたらすだろう。

従って本発明の第１目的は、特に選択された厚さをもつ
１個の角木材から切断分割によって予設定数の所定厚さ
の板をそれを用いてつくることができ、前記角木材を分
割し尽した終りに所定の目的に対して使用できないよう
な半端な寸法で残されている板がない方法を考案するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 従って本発明によると始めに挙げた型式の方法を下記の
ように改変する。即ち、先づ第１に１個の出発角氷材は
、それの初期厚さがつくられる複数の板の目標厚さの合
計に等しくなるように選択され、そのナイフとその協働
スラスト部材との間の距離が実験的に得られた値に基づ
いて目標厚さをもつ最初の板の生産をもたらすような量
に対して設定され、１つ或いはそれ以上の板をそれぞれ
分割した後残りの角木材の残りの厚さが測定されかつ本
装置の設定、及び詳細には前記ナイフと前記協働スラス
ト部材との間の距離が前記残りの角木材の測定に基づい
て改変され、従って実験値に基づいて修正目標厚さ結果
をもつ複数の板をつくると共にその負荷手段がそれぞれ
別の板の分割の前にそれらの板の初期目標厚さに対応す
る別個の段階で前記ナイフに対して移動されかつ切断し
ている間負荷スラストによって作用される。

実際上本装置の適当な予設定によって少なくともその単
独の板が次の加工にとってなお受は入れできるような程
度の精度で単独の板の厚さを予知できることが判明した
。実際には前記角木材を分割し尽す場合使用できないも
のにされる残りの板の原因となるのは、単独板の場合に
なお許容できる複数の差異の代数和である。その次の板
の分割に対する前記角木材の本発明による測定及び前記
ナイフを設定するため前記測定結果の帰還は、所望厚さ
の複数の板を得るため制御パラメータデータ類及びそれ
らデータに従ったその工程の制御の複雑な要求なく角木
材を分割する極めて簡単な方法をもたらす。

特定の用途に対して設計される本発明の好ましい態様に
よると、本発明に準拠する方法は、それを用いる場合所
定の角木材部品から一連の薄板をつくり、従ってそれら
の板が異なる厚さをもつがしかし次の加工のコースで使
用できなくなるような残り板を残すことがないように設
計することができる。

（作用〉 本発明による方法のこの特定形態は、多数の切断板から
の積層体類の製造に対し著しく重要となる。接着された
複シート類及び他の構成部分の製造は、−緒に接着され
るべき多数の板が一定の最低水分含量をもつことを必要
とする。なぜならば一方ではそれらの積層製品をプレス
しない間ですらも諸欠陥の機会がありまた他方では次の
加工の間で諸欠陥が起るかも知れないからである。

−個の角木材から何回も鋸挽きすることによって多数の
薄板をつくる積層体類の製造に対する従来の方法の場合
、複数の板の製造に対し適宜乾燥した角木材を使用する
よう一般に行われており、従ってそのときそれらの板が
何等二次的変化を受けることなく次の加工に対して直ち
に適している。

こっばを発生する切断による製造の場合では、高品質面
をもつ多数の薄板は、湿気のある木材からしかつくられ
ないから、積層製品類を形成する二次加工に先行して乾
燥する必要がある。公知のように乾燥は、木材の天然生
長構造が異方性であるため収縮がつきものである。木材
は、樹幹の縦方向に殆んど収縮しないのに年輪に沿うと
この年輪を横切った場合よりも大きい程度に対し収縮す
る。

角木材からつくられる複数板の場合樹幹の中央からつく
るそれらの板では年輪がそれらの板面に対してほぼ直交
して伸びるから、それら年輪と板面との間の角度は樹幹
の中心からの板の距離につれて減少する。この結果樹幹
中心からの板は、樹幹の縁部分からの板よりも乾燥する
とき一層大きく収縮される。板の幅方向の板の収縮は、
積層体類の生産にとってより重要でない。

従って積層体の製造の目標は、乾燥後等しい厚さの板が
利用できねばならない。これは、樹幹或いは角木材の板
材の初期の設定に左右される程度だけ板の厚さをオーバ
ーサイズにつくることによって遠戚でき、このような許
容差が切断している間直ちにつくられかつ乾燥工程の間
のそれらの板の示差収縮を補償するので、乾燥後実質的
に同じ厚さの複数の板が得られる。

それらの板を切断する関係においてはこれは、板の位置
に従って、実質的に板厚を決定するナイフと協働スラス
ト部材との間の距離を計画設定に関して変更させねばな
らぬことを意味する。残りの角木材の厚さを測定する場
合得られる実際値は、残りの角木材がそれから複数の板
を分割した後もたねばならぬ目標値から異っている可能
性がある。

そのとき同一厚さをもつ複数板の場合この差異がその残
りの角木材からつくられる板の数によって完全に分割さ
れ、従って各板に対する修正値を遠戚させるようにする
ので、前記ナイフと前記協働スラスト部材との間の距離
は、その計画値設定に関して修正され、この計画値設定
が同じ厚さをもつ複数板の製造の場合に一定である。

一連の異った厚さをもつ板をつくるよう所望される場合
、目標値からの残りの木材片の厚さの差異が板の各厚さ
に比例するようにつくられる複数板の間で完全に分割す
る必要がある。個々の板の間でのこのような差異割当て
は、当然近代のデータ処理装置を使用して容易に可能で
ある。異なる厚さをもつ複数板の製造にとって前記ナイ
フと前記協働スラスト部材との間の距離は、いづれにし
ても各切断に対して変更させる必要があるから、さらに
各コンピュータ計算修正値を同時に考慮に入れることが
できる。

それらの板の収縮挙動に関連する厚さの差異が比較的小
さくかつ更に残り角木材の測定後考慮に入れるべき修正
値が同様に小さいから、異なる厚さの複数の板の製造を
している間この方法を同様使用してもよく、従ってその
残りの角木材の場合見出される差異は、つくられる複数
板の数によって分割され、各板に対し同じ修正値を割り
当てるようにする。このような修正値に含まれる誤差は
、いづれにしても残りの角木材を測定する次回に再び帰
還によって補償される。

１つ或いは若干数の板の分割の後残りの角木材の測定は
、異なったように、例えば、適当な厚さ感知装置を使用
して機械的に感知することにより或いは光学測定によっ
て行なってもよい。この点に関して測定される板の面積
をできる限り代表しまた測定結果がその木材の複数のも
つ上った繊維或いは複数の無作為凹部によって変造され
ないようにその測定方法を行なう段階を踏むことが有利
であると判明する。その測定は、両アームが板の２つの
側面に置かれる単板挾みゲージで測定されるように行な
わねばならない。また例えばレーザビームを使用する光
学測定法の場合では同じ結果を得るため走査曲線の自動
評価を使用することができる。

走査或いは測定方法をさらに最適化するためその検出或
いは評価ユニットがそれぞれ電子工学的或いは機械的に
各種部材と正確に結合させることができるので、距離の
修正は、検出及び評価ユニットによって自動的に行なわ
れる。

（発明の効果） それらの板を製造する装置が単独のナイフしか装備され
ない場合またその角木材が本装置を介する反復通過によ
って分割されるので角木材が終局的に多数の薄板へ転換
される場合、その残りの角木材が測定され、再びいつで
も角木材がこの装置を通過するのが有利である。しかし
ながら１つのナイフを備える２つ或いはそれ以上の装置
を使用し、それらを介して分割し尽される角木材を連続
して通過させる場合、そのときには投下資本を減少させ
るため一連の切断手段を介するパスの後だけ残りの角木
材の測定が行なわれるのが有利である可能性がある。こ
れは、その装置で可能な測定精度に左右される。１つの
切断装置がその装置を介する一回のパスで各系列の板を
つくるように多数の継続的に設けられるナイフを備える
場合、同じ条件で適用できる。本発明による方法の長所
は、使用できる複数板をつくる一個の角木材の完全分割
にとって目標板厚を得るために特殊でありまた場合によ
っては１つの樹幹から次の樹幹まで変化する可能性のあ
る特有材料パラメータを測定する必要がないことを繰返
して一度強調すべきである。

前記ナイフと前記協働スラスト部材との間の距離を改変
するためにその残りの角材の測定を帰還させることが必
要がない。それらの修正値の寸法が小さいから、前記ナ
イフ及び前記協働スラスト部材に対して前記角木材にス
ラストを加える負荷手段は、それらの変更によって影響
されない。角木材が本装置を通過するたびに複数の以前
の段階でその厚さの計画された減少に従って送られるか
も知れない。前記負荷手段によってその角木材へ加えら
れるスラストは、どんな場合にもその調節式負荷手段で
設けられる複数の空圧或いは油圧シリンダによって発生
され、各シリンダがその角木材の厚さの差異では一定量
の遊隙で処理できるようにされている。

角木材から複数の板を切断している間でさえもその樹幹
のそれらの板の設定に従ってそれらの板厚の示差収縮を
見込むために、それらの板が種々の量の収縮を補償する
種々の厚さに対して切断されるような処置方法は、本発
明による特徴である。

もし多数の板が樹木の髄をその中心に含んでいる角木材
の中央部部分から切断される場合、その切断される板は
、樹幹の髄をその中に含んでいる中央板の分割後それか
ら更に厚さを減少するために樹幹の外側から出発して樹
幹の中心に向ってその厚さを減少しなければならない。

公知のプロセス制御装置を使用して本装置に対して自動
的にこのように規定された値を伝達することができるの
で、従って本装置の設定が行なわれる。

（実施例〉 添付図面に示される実施例に基づいて本発明を極めて詳
細に説明する。本明細書ではアメリカ合衆国特許第４，
８２５，９１７号の第１図に示される複数の薄板を切断
する装置及びその説明の関連部分に明白に引用される。

引用されたアメリカ合衆国特許に示される参照数字は、
下記において全く同じに使用される。

より理解し易く表現するため単独刃１２及び向かい会っ
て設けられる圧カニニットしかもたない装置を示し、前
記圧カニニットは、大体においてフレーム部分４及び複
数の揺動レバー１８を介する複数の圧力シリンダ２０を
用いて制御できる複数の圧力ローラ１７から戒っている
。角板材１は、本装置を反復して通過させられ、終にほ
この板材が完全に多数の薄板へ切断される。

刃１２の傍でこの切断刃の先端に置かれる圧力レール１
３、及び前記刃装置の両側に置かれる複数の案内面１４
から成る刃ホルダ１１の実施例は、本発明にとって特に
重要である。

圧力レール１３は、送り部材４５で、例えば、機械的或
いは電動的のように連結される。添付図では概略的にし
か示されないそれぞれ感知或いは測定手段４６は、切断
手段９に対して直列に接続される。

前記手段は、例えば、摺動厚さ測器の種類の機械的厚さ
感知手段或いはレーザビームを使用する光学測定手段に
してもよい。それぞれこの感知或いは測定手段４６は、
電子工学検知及び評価ユニット４８と信号線４７を介し
て接続される。前記ユニットは、更に圧力レール１３と
電子工学的４９或いは機械的に接続される。

切断個所９を去る残りの角板材ｌは、それぞれ感知及び
測定ユニット１６を用いて機械的或いは光学的に測定さ
れ、それらの測定結果が検知及び評価ユニット４８に対
して送信される。前記ユニットは、その圧力レール１３
に対する送り値を受信される値から計算し、またこの送
りを発生させる送り部材４５に対してこの値を通し続け
る。これによって残りの角板材の測定は、この装置を介
する各通過後に行なわれる。

残りの角板材１の測定及び後続板の分割に対する前記刃
の調節に対するこの測定結果の帰還によって整数の使用
に便利な板への角板材１の分割は、所望厚さの板を得る
ため多数の工程パラメータの複雑な検出及び制御を要す
ることなく最も簡単なように得られる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明による角板材を加工する方法を実施
する装置の部分的に断面にした側面図である。 ｌ・・・角板材、４・・・フレーム部分、９・・・切断
個所、１２・・・刃、１３・・・圧力レール、１７・・
・圧力ローラ、１８・・・揺動レバー、２０・・・圧力
シリンダ、４５・・・送り部材、４６・・・測定手段、
４γ・・・信号線、４８・・・検出及び評価ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定数の所与厚さ結果をもつ薄板へ一枚の角木材の
   こっぱの出ないかつ損失しない分割方法、更に具体的に
   多重複合シート及び他の積層構成部分の製造方法であっ
   て、この方法の場合ナイフ及び協働するスラスト部材の
   作用を使用して各薄板が前記ナイフに向って縦方向の前
   記角木材の移動及び前記ナイフ及び前記協働スラスト部
   材に対する負荷手段によって横断方向に前記角木材をプ
   レスすることによって連続的に切断され、前記ナイフと
   前記協働スラスト部材との間で前記角木材の縦方向に関
   して横断方向の距離がつくられる薄板の厚さを実質上決
   定しまた前記ナイフと前記負荷手段との間の距離が板を
   分割している間前記角木材の縦方向に関して横断方向に
   分割される板の厚さより少なく前記角木材の厚さに実質
   上対応する前記方法において、 先づ第１に出発する一個の角木材は、その初期厚さがつ
   くられる複数板の目標厚さの合計に等しくなるように選
   択され、前記ナイフと前記協働スラスト部材との間の距
   離がつくられる板の目標値をもつ最初の板の生産をもた
   らす量に対して実験的に得られた値に基づいて設定され
   、１つ或いはそれ以上の板をそれぞれ分割した後残りの
   角木材の残りの厚さが測定されかつ本装置の設定、また
   更に具体的に前記ナイフと前記協働スラスト部材との間
   の距離が前記残りの角木材の測定に基づいて改変され、
   従って前記実験値に基づいて修正目標厚さ結果をもつ複
   数板がつくられると共に前記負荷手段が格別の板を分割
   するに先行してそれら板の初期目標厚さに対応する別個
   の段階で前記ナイフに対して移動されかつ切断している
   間負荷スラストによって作用されることを特徴とする方
   法。 ２、所定数の最高品質の厚さをもつ板へ前記角木材を分
   割する請求項１による方法において、前記初期角木材の
   厚さがつくられる複数板の目標厚の全数倍に等しくなり
   、前記残りの角木材の残りの厚さが、残りの角木材の測
   定後、前記残りの角木材からつくられる複数板の数によ
   って分割され、前記つくられる複数板に対する修正厚さ
   をもたらしまた前記ナイフと前記協働スラスト部材との
   間の距離が改変され、従つて実験値に基づいて前記改変
   目標値をもつ複数板がつくられる一方、前記負荷手段が
   前記ナイフに向つてそれら板の初期目標に対応する別個
   の段階でやはり移動されることを特徴とする方法。 ３、所定の厚さの差をもつ一連の複数板へ前記角木材を
   分割する請求項１による方法において、各残りの角木材
   の測定の後いづれにしても前記角木材から既に分割され
   る複数板の厚さの差異をもつに違いない前記測定済残り
   厚さが目標残り厚さと比較され、つくられる板に対する
   修正済目標値が確定されかつ前記ナイフと前記協働スラ
   スト部との間の距離は、実験値に従つて目標厚さの修正
   結果をもつ複数板がつくられるように改変されると共に
   前記負荷手段が前記ナイフに向って各別の板の分割に先
   行してそれらの板厚の初期目標結果に対応する別個の段
   階で移動されることを特徴とする方法。 ４、残りの初期角木材を完全使用する一連の異なる板厚
   の製造の場合では前記残り角木材の目標厚の角測定後こ
   の残り角木材の厚さの差異がこの残りの角木材からつく
   られる複数板の数によって分割されかつさらにつくられ
   る各板に対してそのとき到達される差異が前記ナイフと
   前記協働スラスト部材との間の距離設定へ考慮されるこ
   とを特徴とする請求項３による方法。 ５、前記残りの角木材の厚さが機械的厚さ測定装置によ
   つて測定されることを特徴とする請求項１による方法。 ６、前記残りの角木材の厚さがレーザビームを使用する
   光学走査によって測定されることを特徴とする請求項１
   による方法。 ７、前記残りの角木材の厚さ測定の結果がこの板材の長
   さの範囲に対して必要に応じてその木材の表面構造を考
   慮に入れる電子工学処理ユニットを使用して修正されか
   つこのような結果の平均値が検出されかつ残りの角木材
   に対するこのような平均値から信号がそれら板の修正厚
   さ結果に対して得られかつこの信号が本装置設定の改変
   に対して転換されることを特徴とする請求項１による方
   法。 ８、少なくとも３０重量％の水分の含有量でナイフを使
   用して切断することによって多数の薄板をつくるため角
   木材の損失のないこっぱの出ない完全分割方法、更に具
   体的にはそれらの板を切断後乾燥させた後多重の積層シ
   ート及び他の積層複合構造部分の製造方法において、 その板厚を切断するためその樹幹における各板の位置に
   従つて厚さ増分が割り当てられ、このような増分は、つ
   くられた複数の板を乾燥した後同じ厚さをもつように厚
   さに関し各板の収縮に対応することを特徴とする方法。