JPH10504502A - 横向き湾曲木毛繊維製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は横向き湾曲木毛繊維製造装置に関する。本装置は平面回転ディスクを備える。ディスクの表面には実質的に径方向に延びる切れ刃を有し、該表面から僅かに突出する厚みナイフと、実質的に接線方向に延びる切れ刃を有し、該ディスクの回転方向に関して前記厚みナイフの前方に配置された幅ナイフとを備える少なくとも一つのナイフ組立体が設けられる。幅ナイフは厚みナイフの直ぐ近傍に配置され、幅ナイフの切れ刃は厚みナイフと係合してよい。更に、本装置は繊維へと切削される木材ブロックを前記ディスクに供給する少なくとも一つの供給装置を備える。更に、幅ナイフの前方に配置された追い込みガイドを設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 横向き湾曲木毛繊維製造装置 本発明は、平面回転ディスクを備え、該ディスクの表面には、実質的に径方向 に延びる切れ刃を有し、該表面から僅かに突出する厚みナイフと、実質的に接線 方向に延びる切れ刃を有し、該ディスクの回転方向に関して前記厚みナイフの前 方に配置された幅ナイフとを備える少なくとも一つのナイフ組立体が設けられ、 前記ディスクに繊維に切断される木材ブロックを供給する少なくとも一つの供給 装置を更に備える横向き湾曲木毛繊維製造装置に関する。 今日、直線木毛繊維は大規模に製造されている。直線繊維を備える木毛は自立 式絶縁屋根ボード等の建築用木毛セメントボードの製造に非常に適している。繊 維は全長にわたって、最適には木材の木目に平行に切断されるため、かかる繊維 及びこれより製造された木毛セメントボードは引張力及び圧縮力に対して最大限 に耐える。 実際には、直線木毛繊維は、ほとんど例外なく、ナイフが装着され、クランク 機構によって駆動される往復運動キャリッジを有する平削り加工機を用いて削ら れる。かかる公知の機械の主要な欠点の一つは、これらの機械は一般には各木材 供給位置に対してただ一つ設けられた切断ナイフによって動作し、往復運動され るキャリッジ及びクランク機構の大きな質量によって毎分限られた量の運動しか できないため、切削速度、従って製造能力に悪影響を与えることである。更に、 切削速度が低く、また、キャリッジとキャリッジ案内との間の遊びが避けられな いため、生成される繊維の厚みは不均一となり、一方、特に、繊維の幅が切削で はなく、ささげ、すき、或いは刻みにより決定される場合には繊維の表面が平滑 でなくなる。 往復運動キャリッジを有するかかる平削り加工機の一例は、米国特許第2,605, 793 号に記載されている。 更に、回転ディスクに取り付けられた切断ナイフを有する装置（とりわけドイ ツ国特許第1,921,867 号）が知られている。かかる装置によれば、直線木毛繊維 を大容量で製造することができる。 しかしながら、例えば、人目につくように取り付けられる音響用天井パネルを 製造する場合の如く、直線木毛繊維があまり適切でない用途が存在する。現在で は、ボードの曲げ強度及び引張強度に関する要求はほとんど存在しないが、音響 的観点からオープン構造が、また、美的観点から湾曲表面構造が好まれる。美的 観点から、全ての繊維は互いに完全に離脱しているべきであり、夫々一定の厚み 及び幅を有しているべきである。更に、繊維に毛やひだが生ずるべきではない。 このことは、各繊維の厚み及び幅が、刻み、ささげ、すき、或いは引き裂きを用 いる他の手段ではなく、鋭いナイフにより高速で決定されなければならないこと を意味する。離脱したひだが、ボード内に用いられるセメント粉と共に互いに塊 りを形成することがあることも理解されるべきである。かかる塊りはボードの音 響的及び美的性能に悪影響を及ぼす。更に、全ての繊維は均一な厚み及び幅を有 するべきであり、この場合、大抵は僅か０．２乃至０．４ｍｍである繊維の厚み が木材の木目に対して正確に平行であることが重要である。 上述の点に鑑みて、横向き湾曲木毛繊維を製造する試みがこれまでになされて いる。かかる横向き湾曲木毛繊維の利点は、オープンで湾曲した構造を有し、美 的に訴える天井パネル等の製造が可能となることである。繊維の湾曲形状によっ て、直線繊維の場合に生ずる如く、繊維が互いに並んで重なった状態でプレート 内に配置されることが排除される。この結果、かかる横向き湾曲木毛繊維から製 造されたパネルは、美的に訴え、高い音響吸収を供する均一な湾曲オープン構造 を有することになる。 かかる横向き湾曲木毛繊維を製造する試みによって、幾つかの公知の装置が実 現されている。かかる装置の一つは、主請求項の前段 に係る従来技術が記載された米国特許第2,712,842 号に示されている。この装置 を用いることで横向き湾曲木毛繊維を製造することができるが、製造された木毛 繊維が、要求される品質を完全には満足しないという問題がある。この公知の装 置においては、幅ナイフと厚みナイフとの間の距離が大きいので、繊維へと切削 されるべき木材ブロックの振動により不規則な切削となり、一方では多量の木材 塵の発生を招き、他方では木毛繊維が互いに完全には切断されないという事態を 招くこととなる。更に、木毛の幅は切削ではなく刻みやすきにより決定され、木 毛のエッジにおける不規則な表面や望ましくない木材塵の発生を生じさせること になる。更に、木毛繊維の完全に一定な厚みを確保する手段がとられていない。 横向き湾曲木毛繊維を製造する公知の装置のもう一つの例は、米国特許第2,13 0,457 号に記載されている。この装置において、櫛ナイフと、それに続く平面削 りナイフとよりなる組立体が平面回転ディスクに適用される。繊維へと切削され る木材ブロックの表面は、先ず櫛ナイフの歯により繊維へと切削された後、残存 する波状が平面削りナイフにより削りとられる。この装置の欠点は、特に、ナイ フを用いて平削りを行なうために、このナイフの切断エッジが溝により中断され 、木材繊維のエッジにひだや不規則な表面が生ずることである。更に、この公知 の装置において、木材ブロックは、非常に薄い厚みが木材の木目と平行となるよ うには供給されないため、平削り及びそれに続く最終製品（天井パネル等）を得 るための工程において繊維がしばしば壊れ、多量の廃材を生じさせると共に美的 価値を損なうことになる。この結果、この公知の装置は殆どの場合鋸塵を製造す るのに適しているが、引張及び曲げ強度に関して特別な要求を受ける場合におい ても、木材削り屑や木毛を製造するにはあまり適していない。 従って、本発明の目的は、横向き湾曲木毛繊維を製造する上記形式の装置を提 供し、これを用いて、簡易ながら効果的な方法で上記 した問題を排除することにある。 かかる目的のため、本発明に係る装置は、幅ナイフが厚みナイフの直ぐ近傍に 配置されたことを特徴とする。 本発明に係る装置により、最も厳しい品質要求を満足する横向き湾曲木毛繊維 を製造することができる。木毛繊維の生成は、刻み、すき、あるいは引き裂きで はなく、完全に切削に基づいて行なわれる。即ち、木毛繊維の幅は幅ナイフで切 削され、厚みはそれに続く厚みナイフにより切削される。木材ブロックが、その 長手軸が回転ディスクの面と平行となるように供給されるならば、幅ナイフ及び 厚みナイフは、木材の木目が配置される平面内で回転運動を行い、これにより、 大きな強度の繊維が生成され、木材ブロックは最後まで削りとられる。 幅ナイフ及び厚みナイフを用いて生成される横向き湾曲木毛繊維は全ての側面 において平滑な表面を有しており、従って、木材塵は生成されず、木毛繊維には ひだは生じない。幅ナイフは厚みナイフの直ぐ近傍に配置されているため、繊維 へと切削される木材ブロックの振動、及び装置各部の振動の、幅ナイフによる切 削深さへの影響、及び、幅ナイフによる切削位置と厚みナイフによる切削位置と の相対位置への影響は実質的に排除され、これにより、互いに完全に分離するよ う切断された均一な木毛繊維を製造することができる。 本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、幅ナイフの切れ刃は厚みナイフ と係合する。実際には、かかる実施例において最適な結果が得られた。 更に、前記ディスクの回転方向に関して前記幅ナイフの前方に、繊維へと切断 される木材ブロックをナイフに対して位置決めする追い込みガイドを設けること が好ましい。好ましくは耐摩耗性を有するこの追い込みガイドは、得られた木毛 繊維を一定の厚みにする機能を有している。木毛繊維の厚みは、切削力、及び、 繊維へと切削される木材ブロックがディスクへ押し付けられる力には殆ど依存し ない。 本発明に係る装置の便利な一実施例に従って、追い込みガイドが、ディスクの 径方向に互いに離間され、接線方向に延びる複数の追い込みリブを備えるならば 、繊維へと切削される木材ブロックに対する所望のガイドは低摩擦となり、その 結果、装置を駆動するのに必要な動力が最小化される。 また、追い込みガイドが幅ナイフの一部を構成することも考えられる。この場 合、熱の除去が改善され、幅ナイフが破損する可能性が低減される。 装置の容量を改良するため、ディスクに複数の、好ましくは等角で離間された ナイフ組立体を設けることもできる。 ナイフの装着及び交換の観点からは、厚みナイフあるいは幅ナイフをディスク の対応する凹部に配置可能なナイフケースに収容するのが便利である。この場合 、煩雑な組み立て作業や分解作業を必要とすることなく、研磨作業や設定作業等 を迅速に行なうことができる。 以下、本発明に係る装置の一実施例が図示された図面を参照して本発明につい て明瞭に説明する。 図１は本発明に係る横向き湾曲木毛繊維を製造する装置の側面図であり； 図２は図１に示す装置に適用される回転ディスクの平面図であり； 図３は図２に示す直線III-IIIに沿って切断した際の拡大断面図である。 図１に示す装置は、フレーム１を備えている。フレーム１には平面ディスク２ が回転可能に水平に設けられ、モータ３によって駆動され得る。この結果、ディ スク２は鉛直軸４の周りを回転できる。モータ３はディスク２を高回転数で駆動 する。 ディスク２の上方には、互いに離間された対となるように配置さ れた少なくとも２つの供給ローラ５が設けられている（図２をも参照のこと）。 これらの供給ローラは、繊維へと切削される木材ブロック６をその軸（従って、 木材の木目方向）がディスク２の面とほぼ平行に延びるようにローラ間に受入れ る。供給ローラ５はモータ１５により駆動され、これにより、木材ブロック６は 回転ディスク２の表面に向けて移動される。更に、図示しないプッシャーを木材 ブロック６の上辺に係合させ、木材ブロック６を最後までディスクに対して押圧 し、平削りの間、残存する木片の振動を減衰させることとしてもよい。これは、 次の木材ブロックを直ちに連続的に供給することによっても実現される。 最下部の供給ローラ５の領域の、ディスク２より僅か上方に、補助案内を設け てもよい。補助案内は、繊維へと切削される木材ブロックの残存片が最下部の供 給ローラ５とディスク２との間に詰まるのを排除しなければならない。 種々の長さを有する木材ブロックに適合するよう、繊維へと切削される木材ブ ロックの前端に両側から係合する供給ローラの対を互いに相対的に移動可能とす ることもできる。しかしながら、木材ブロックをディスク２へ供給するのに、供 給ローラ５に代えて他の手段を用いることができる点に留意されたい。 図２に拡大されて示されたディスク２は複数のナイフ組立体７を備えている。 これらのナイフ組立体７は互いに等角で配置され、ディスク２の表面上に規則的 に分配されている。図２において６つのナイフ組立体７が示されているが、この 数は増加させても減少させてもよい。 図３を参照するに、ナイフ組立体７の夫々は主に、厚みナイフ８と、ディスク の回転方向（図２及び図３に矢印Ｒで示す）に関して厚みナイフ８の前方に配置 された幅ナイフ９とを備えている。 厚みナイフ８はディスク２の表面より僅かに上方に延びており、ディスク２に 対してほぼ径方向に延びる切れ刃を備えている（これ は図２に明瞭に示されている）。厚みナイフ８はクランプ板１０及び張力ボルト １１を用いてディスク２に固定されている。勿論、他の装着方法も考えられる。 ナイフ組立体７の夫々には、ディスク２の径方向に離間され、その切れ刃がデ ィスクのほぼ接線方向に延びる多数の幅ナイフ９が設けられている。幅ナイフ９ 間の互いの距離は生成される木毛繊維の幅を決定し、一方、特にナイフ組立体の 数、ディスクの回転速度、及び木材の供給速度が生成される木毛繊維の厚みを決 定する。 幅ナイフ９は、おそらくは予め取付ブロックに取り付けられ得る。この取付ブ ロック１２はやはり張力ボルト１３を用いてディスク２に固定される。この場合 も、他の取付方法が可能である。 厚みナイフ８及び幅ナイフ９をいわゆるナイフケースに取り付け、このナイフ ケースをディスク２の対応する凹部に収容することも考えられる。かかる場合、 結合されたナイフとケースは、厚みナイフ及び幅ナイフに適用される。勿論、デ ィスク全体を、ディスクの内部に一体に設けられたナイフ組立体で置き換えるこ ともできる。 図３に明瞭に示される如く、幅ナイフ９は厚みナイフ８の直ぐ近傍に配置され ており、図示する実施例において、幅ナイフ９の切れ刃は厚みナイフ８と係合し ている。かかる係合は装置を良好に動作させる上では必要ない。しかしながら、 幅ナイフ９が厚みナイフ８と係合しなければ、幅ナイフ９の切れ刃は、ディスク ２の表面の上方に厚みナイフ８の切れ刃まで延びなければならなくなる。 ディスク２の回転方向に関して幅ナイフ９の直ぐ前方には、ディスク２の表面 より幾分上方に延びる追い込みガイド１４が設けられている。この追い込みガイ ド１４の僅かに傾斜した面により、繊維へと切削される木材ブロックは、幅ナイ フ９及び厚みナイフ８の位置における高さ方向の位置に関して、一方では幅ナイ フ９が木材ブロックに一定の深さで切り込み、他方では厚みナイフ８が一定の厚 みを有する繊維を切り分けるようにガイドされる。更に、このよう にして、第１に木材塵の生成が防止され、第２に幅ナイフが全ての繊維を互いに 完全に切り離すことが保証される。この追い込みガイドは、ディスクの径方向に 離間され、接線方向に延びる複数の追い込みリブ（図示せず）を備え得る。 本発明に係る装置を用いる際には、幅ナイフ９が、木材の木目に平行な面内の 円形経路に沿って木材ブロックに切り込む。この場合、切り込み間の距離は生成 される木毛繊維の幅に一致している。次に、厚みナイフ８がこれら湾曲繊維を木 材ブロックから切り離す。幅ナイフ９と厚みナイフ８との相対位置によっては、 先ず、厚みナイフ８の切れ刃が木材ブロックと係合し、その後、あるいは、それ と同時に幅ナイフの切れ刃が機能を始めることも考えられる。 完全を期するため、本発明に係る装置に、複数の、例えば２つの供給装置を設 けることによって、木毛繊維を複数の位置において同時に生成させることも可能 である点に留意すべきである。この場合、装置の容量をかなり増大させることが できる。 本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、請求項の範囲内で広く変 更されてよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年６月３日 【補正内容】 請求の範囲 １． 平面回転ディスクを備え、該ディスクの表面には、実質的に径方向に延び る切れ刃を有し、該表面から僅かに突出する厚みナイフと、実質的に接線方向に 延びる切れ刃を有し、該ディスクの回転方向に関して前記厚みナイフの前方に配 置された幅ナイフとを備える少なくとも一つのナイフ組立体が設けられ、繊維へ と切削される木材ブロックを前記ディスクに供給する少なくとも一つの供給装置 を更に備える横向き湾曲木毛繊維製造装置であって、 前記幅ナイフの機能部は前記厚みナイフの直ぐ近傍に配置されていることを特 徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 平面回転ディスクを備え、該ディスクの表面には、実質的に径方向に延び る切れ刃を有し、該表面から僅かに突出する厚みナイフと、実質的に接線方向に 延びる切れ刃を有し、該ディスクの回転方向に関して前記厚みナイフの前方に配 置された幅ナイフとを備える少なくとも一つのナイフ組立体が設けられ、繊維へ と切削される木材ブロックを前記ディスクに供給する少なくとも一つの供給装置 を更に備える横向き湾曲木毛繊維製造装置であって、 前記幅ナイフを前記厚みナイフの直ぐ近傍に設けたことを特徴とする装置。 ２． 前記幅ナイフの切れ刃は前記厚みナイフと係合することを特徴とする請求 項１記載の装置。 ３． 前記ディスクの回転方向に関して前記幅ナイフの前方に、繊維へと切削さ れる木材ブロックを前記ナイフに対して相対的に位置決めする追い込みガイドを 設けたことを特徴とする請求項２記載の装置。 ４． 前記追い込みガイドは、前記ディスクの径方向に離間され接線方向に延び る複数の追い込みリブを備えることを特徴とする請求項３記載の装置。 ５． 前記追い込みガイドは前記幅ナイフの一部を構成することを特徴とする請 求項３記載の装置。 ６． 前記ディスクに、好ましくは等角に離間された複数の前記ナイフ組立体を 設けたことを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか １項記載の装置。 ７． 前記厚みナイフ及び前記幅ナイフの少なくとも一方を前記ディスクの対応 する凹部に配置可能なナイフケースに収容したことを特徴とする請求項１乃至６ のうち何れか１項記載の装置。 ８． 前記厚みナイフ及び前記幅ナイフを単一の同じナイフケースに収容したこ とを特徴とする請求項７記載の装置。 ９． 前記ディスク、前記幅ナイフ、及び前記厚みナイフを一体に形成したこと を特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項記載の装置。 １０． 複数の供給装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のうち何れか １項記載の装置。 １１． 請求項１乃至１０のうち何れか１項記載の装置を用いて製造された木毛 。