JPH04286601A - 木材圧締装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、４方向圧締手段を備
え、丸太木材を角柱木材に加工する木材圧締装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、丸太木材を角柱木材に加工する場
合、通常は製材所等において電気鋸により丸太木材を切
断し、断面方形の角柱材を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】切断により丸太木材を
角柱材に切断加工すると、木屑が出る許かりでなく、木
材の歩留りが悪い。また、丸太木材を効率良く角柱材に
する加工作業は、熟練を要すると共に、木材によっては
切断作業時、割れが生じる等の不利があった。

【０００４】この発明は、以上のような課題を解消させ
、四方向から同時に同応力で圧締することにより、丸太
木材を角柱材となし得る木材圧締装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
させるために、この発明の木材圧締装置では、次のよう
な構成としている。木材圧締装置は、支持枠体と、この
支持枠体に配備され、それぞれ垂直方向及び水平方向に
対向するウォーム及びラックから成る４方向圧締手段と
、この各圧締手段のラック先端に配備され、木材を加熱
圧締する圧締用金型と、前記各圧締手段のウォームを駆
動する駆動手段とから成ることを特徴としている。

【０００６】このような構成を有する木材圧締装置では
、４つの各圧締手段が上下方向と、上下方向に直交する
直角方向にそれぞれ対向状に配備してある。４つの圧締
手段に囲まれた空間中心に丸太木材が配備される。この
丸太木材は、各圧締手段の先端に取付けた平板状金型に
より、同時に同応力、同じ速度で４方向から圧締される
。４方向から同時に同じ応力と同じ速度で圧締すること
で、部分的に応力が加わることによる丸太木材の主成分
であるセルロース細胞壁の崩壊を防止している。この圧
締時において、平板状金型の表面は例えばヒータにより
所定温度で保温され、木材は圧締と同時に加熱される。 この加熱圧締により、木材成分である熱可塑性リグニン
が塑性変形し、断面が金型幅の方形状に塑性加工される
。

【０００７】かくして、丸太木材を切断することなく、
角柱材に加工することができる。

【０００８】

【実施例】図１は、この発明に係る木材圧締装置の具体
的な一実施例を示す側面図である。

【０００９】木材圧締装置は、支持枠体１と、この支持
枠体１に配備される４方向圧締手段２と、この各圧締手
段２の先端に取付けられる金型４と、各圧締手段２を駆
動する駆動手段３とから成る。

【００１０】支持枠体１は、それぞれ対向配置された４
本の支脚１１と、この四脚１１間に配備され上・下面及
び左右２側面を連結する平板状フレーム板（取付鋼板）
１２とから成る。そして、この４本の支脚１１の下部は
基台１３に固定してある。

【００１１】前記圧締手段２は、上記平板状フレーム板
１２に取付け配備される。つまり、四脚１１の上・下面
のフレーム板１２、１２と、左右側面のフレーム板１２
、１２に取付け配備される。各圧締手段２は、所謂、公
知のウォームジャッキが使用される。このウォームジャ
ッキは、円筒状ケース体（圧締本体）２１と、この圧締
本体２１に対し直角方向へ一体に取付けられたウォーム
部２２とから成る。圧締本体２１内にはラック（ラック
棒）２３が配備され、ウォーム部２２内には図２で示す
ように、上記ラック棒２３に対し直交方向に噛み合うウ
ォーム（ネジ棒）２２ｂが配備してある。つまり、ネジ
棒２２ｂの回転によってラック棒２３が直動する。この
ネジ棒（駆動側）２２ｂとラック棒（被動側）２３とは
、駆動側のみから力が伝達でき、被動側からは回転させ
られないように設定してある。この各圧締本体２１が、
それぞれ上下フレーム板１２、１２と左右フレーム板１
２、１２に囲まれる空間中央側へ対向状に突出配置して
ある。

【００１２】上記駆動手段３は、実施例では正逆回転モ
ータ３１が使用され、この正逆回転モータ３１は前記各
圧締手段２と同様位置、つまり上下フレーム板１２、１
２と左右フレーム板１２、１２に固定してある。実施例
では、単一の正逆回転モータ３１は、図２で示すように
、一定間隔を開いて並列配置された２個一対の圧締本体
２１、２１ａに連結してある。つまり、単一の正逆回転
モータ３１から２本のモータ出力軸３２を突設し、２本
のモータ出力軸（駆動回転軸）３２、３２を、それぞれ
同じフレーム板（例えば右フレーム板１２）に並列配置
された２つの圧締本体（ウォーム部２２のウォーム軸２
２ａ）２１、２１ａに連結してある。

【００１３】上記、４方向の各圧締手段２は駆動手段３
により同調運転される。つまり、丸太木材５が４方向か
ら同時に同じ応力と同じ速度で圧締されるように設定し
てある。

【００１４】前記金型４は、平板（例えば鉄板）で、上
記各圧締手段２のラック棒２３の先端に脱着可能に取付
けられる。この金型４は、例えば丸太木材５を圧締して
角柱材６を得る場合に、所望の角柱材径に対応する幅を
有するように設定してある。例えば、所望の角柱材の一
辺長さが２００ｍｍである時は、各金型４の幅は２００
ｍｍに設定される。そして、金型４の長さは丸太木材５
の長さに対応する長さに設定される。

【００１５】このような木材圧締装置では、例えば各圧
締装置２は３０Ｋｇ／ｃｍ２、速度は６ｃｍ／ｍｉｎ乃
至１８ｃｍ／ｍｉｎに設定される。また、この運転速度
は例えばインバータ制御により無段階に変速制御される
。更に、金型４の表面は、図示はしないがホットプレー
トで１６０℃程度に保温されるようになっている。また
、丸太木材５を加熱する際は高周波加熱源により加熱し
ても良い。丸太木材５を角柱材６に塑性加工する際は、
駆動手段３を駆動し、４方向の圧締手段（実施例では８
個の圧締本体）２の先端（ラック棒２３先端）の金型４
を、丸太木材５に対し４方向から当接させる。この後、
駆動手段３を更に駆動し圧締加熱する。つまり、正逆回
転モータ３１を正転駆動すると、モータ出力軸３２が回
転し、このモータ出力軸３２に連結するウムーム軸（ネ
ジ棒部２２ｂ）２２ａが回転する。これにより、ネジ棒
部２２ｂに噛み合うラック棒２３が直動し、４方向から
同時に同じ応力と同じ速度で丸太木材５を圧締する。圧
締手段２を、所謂ネジジャッキ構造のものとしているか
ら、対向する各金型４の完全な平行度が得られると共に
、加工時の運転音が静かであり、良好な作業環境のもと
で実行できる。これにより、丸太木材５は加熱と圧締を
同時に受ける。そして、丸太木材５はその成分である熱
可塑性のリグニンが加熱と圧締によって形状変形し、金
型４の幅に対応した一辺を持つ断面角形の角柱材６が得
られる（図３参照）。尚、丸太木材５を角柱材に成形し
た後、加圧応力をゼロに戻すと、木材が元の状態に戻ろ
うとする。従って、応力を加えたままの状態で金型４に
より角柱材６を冷却させることで、角柱材の塑性変形が
実現できる。

【００１６】尚、実施例では、４方向圧締において、一
方向につき２個の圧締手段（圧締本体２１）２を配置す
る例を示したが、丸太木材５が長尺な場合にはネジジャ
ッキ数を増やしても良く、これにより長い加工面に対し
、一層一様な応力をかけることができる。また、モータ
出力軸３２とウォーム軸２２ａの連結間に、トルクリミ
ッターを設置しても良い。この場合、加工中に異常な圧
力が生じた際の機械部の損傷を防止できる。更に、実施
例では、加熱・冷却を同じ金型４で実行する例を示した
が、実施に際しては圧締本体２１から金型４を離脱させ
、別工程で角柱材６を冷却するようにしても良い。また
、実施に際しては、金型４の表面に凹凸模様を形成して
おくことで、従来の木工技術でなし得なかった木材の表
面に多様で立体的な彫刻模様（木目模様）を得ることが
出来る。

【００１７】

【発明の効果】この発明では、以上のように、支持枠体
に配備される４方向圧締手段に、木材を加熱圧締する圧
締用金型を配備すると共に、各圧締手段には駆動手段を
直接連繋配備することとしたから、丸太木材は４方向圧
締手段により４方向から同時に同じ応力と同じ速度で加
熱圧締され、リグニンの形状変形により木屑を出すこと
なく、簡単に所望の角柱材を得ることができ、木材の歩
留りが向上すると共に、角柱材の表面が圧密構造となり
、極めて高い表面硬度を持つ木材が得られる等、発明目
的を達成した優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例木材圧締装置を示す側面図である。

【図２】実施例木材圧締装置を示す正面図である。

【図３】実施例木材圧締装置の金型の他の実施例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１　　　　支持枠体 ２　　　　圧締手段 ３　　　　駆動手段 ４　　　　金型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持枠体と、この支持枠体に配備され、そ
   れぞれ垂直方向及び水平方向に対向するウォーム及びラ
   ックから成る４方向圧締手段と、この各圧締手段のラッ
   ク先端に配備され、木材を加熱圧締する圧締用金型と、
   前記各圧締手段のウォームを駆動する駆動手段とから成
   る木材圧締装置。