JPH1058408A - 蒸気式高温プレス装置 - Google Patents

蒸気式高温プレス装置

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JPH1058408A
JPH1058408A JP22139396A JP22139396A JPH1058408A JP H1058408 A JPH1058408 A JP H1058408A JP 22139396 A JP22139396 A JP 22139396A JP 22139396 A JP22139396 A JP 22139396A JP H1058408 A JPH1058408 A JP H1058408A
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Katsuaki Kataoka
捷昭 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス固定化した木材の冷却を行なう際に、
大きな熱応力の発生を防止する。 【解決手段】 プレスシリンダのヘッド室と該プレスシ
リンダの制御弁とを接続する油路の途中に圧力センサを
配設するとともに、前記油路の圧力センサより制御弁側
から分岐した油路に減圧弁を配設し、かつ、前記圧力セ
ンサの測定値の検出信号と比較して予め設定されたプロ
グラムに基づいて前記減圧弁をフィードバック制御して
プレスシリンダの加圧力をプレス固定後の冷却工程にお
ける木材の反力に相当するまで緩和する減圧プログラム
設定部を具備し、減圧プロセス設定部により圧力センサ
ーの測定値の検出信号と比較して減圧弁をフィードバッ
ク制御し、プレスシリンダのヘッド室内の圧力を予め設
定された減圧プログラムに基づいて減圧することによ
り、プレス固定後の冷却工程における木材の反力に相当
するまでプレスシリンダの加圧力を緩和するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、木材をプレス加工
するために用いられる蒸気式高温プレス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、木材の利用価値を高める目的で、
木材のプレス加工が実施されている。即ち、木材をプレ
ス加工することにより、木材の木質組織を密にして機械
的強度や硬度を高めることによる木質の高級化や、成形
加工が従来の切削加工等に比較して容易になることによ
る生産性の向上等の実用的価値があり、特にスギやヒノ
キ等の成育過程において除去される間伐材等の有効利用
に期待されている。
【0003】上記木材のプレス加工は、木材を加熱缶体
に装填して水蒸気加熱により軟化する工程、軟化した木
材をプレス手段によりプレスする工程、プレスした木材
を更に高熱で水蒸気処理して固定化する工程およびプレ
ス固定化した木材を冷却する工程を経て行なわれてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した工
程を経て木材をプレス加工する場合、図2に示すよう
に、木材の反力は変化しているが、木材の反力が低減さ
れたプレス固定化後もプレス圧力と同一の加圧力で木材
を押付けているため、プレス固定化した木材の冷却を行
なう際に、装置全体にプレス圧力に相当する力が働いて
いる状態で木材、加熱缶体、プレス金型等が冷却され
る。そのため、木材、加熱缶体、プレス金型等の各部材
間にその熱膨張差にともなう大きな熱応力が働き、この
熱応力の影響による構造上の問題を含んでいる。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みて提案された
もので、その目的とするところは、プレス固定化した木
材の冷却を行なう際に、大きな熱応力の発生を防止する
蒸気式高温プレス装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、内部に加熱水蒸気および冷却流体が
供給される加熱缶体と、該加熱缶体の内部に一対のプレ
ス金型を対向配置し、一方のプレス金型を固定的に設置
し、かつ、他方のプレス金型をプレスシリンダのピスト
ンロッドに取付けたプレス手段とを具備し、前記加熱缶
体に装填した木材を加熱水蒸気により軟化させた後、前
記プレスシリンダにより一対の前記プレス金型を介して
プレスし、しかる後、それを更に高温の加熱水蒸気によ
り固定化させた後、冷却流体により冷却する蒸気式高温
プレス装置において、前記プレスシリンダのヘッド室と
該プレスシリンダの制御弁とを接続する油路の途中に圧
力センサを配設するとともに、前記油路の圧力センサよ
り制御弁側から分岐した油路に減圧弁を配設し、かつ、
前記圧力センサの測定値の検出信号と比較して予め設定
されたプログラムに基づいて前記減圧弁をフィードバッ
ク制御してプレスシリンダの加圧力をプレス固定後の冷
却工程における木材の反力に相当するまで緩和する減圧
プログラム設定部を具備したものである。
【0007】本発明によれば、減圧プロセス設定部によ
り圧力センサーの測定値の検出信号と比較して減圧弁を
フィードバック制御し、プレスシリンダのヘッド室内の
圧力を予め設定された減圧プログラムに基づいて減圧す
ることにより、プレス固定後の冷却工程における木材の
反力に相当するまでプレスシリンダの加圧力を緩和す
る。従って、木材、加熱缶体、プレス金型等の各部材間
に冷却による熱膨張差が発生しても、各部材間ですべり
が生じて熱膨張差が吸収されるから、大きな熱応力の発
生を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る蒸気式高温プ
レス装置を模式的に示す説明図であって、この図におい
て、1は例えば間伐材等の木材、2は高温、高圧に耐え
得るように高強度の鋼またはステンレス等で製作された
加熱缶体で、加熱水蒸気または冷却流体、例えば冷却水
を内部に噴射する加熱冷却手段3,3’と、内部の加熱
水蒸気および冷却流体を外方へ排出する排気弁4とが設
けられている。この加熱缶体2の内部において、下方位
置にはプレス金型5が固定的に設置されており、このプ
レス金型5上にはプレス加工される木材1が載置される
ようになっている。また、加熱缶体2の上壁には、該加
熱缶体2の上方に下向きに設置されたプレスシリンダ6
のピストンロッド6aが気密に挿通され、このピストン
ロッド6aの加熱缶体2の内部に挿入する先端にはプレ
ス金型5と対向してプレス金型7が取付けられている。
前記プレスシリンダ6とプレス金型5および7とでプレ
ス手段が構成されており、プレスシリンダ6のピストン
ロッド6aの突出ストロークによりプレス金型7が下方
に移動されてプレス金型5上に載置される木材1を上方
より所定の圧力でプレスするようになっている。
【0009】8はプレスシリンダ6のヘッド室aおよび
ロッド室bに油路9および10を介して接続され、か
つ、油圧ポンプ11および油タンク12に油路13およ
び14を介して接続された制御弁で、電磁式3位置方向
切換弁が用いられ、この制御弁8の両側にはソレノイド
15,16およびスプリング17,18が具備されてお
り、ソレノイド15,16に通電されていないときに
は、スプリング17,18のバネ力により中立位置に保
持されて油圧ポンプ11からの作動油を遮断させるた
め、プレスシリンダ6のピストンロット6aはストロー
クしないが、ソレノイド15または16に通電されたと
きには、中立位置から左位置または右位置に切換わるた
め、油圧ポンプ11からの作動油を油路13,9または
油路13,10を介してプレスシリンダ6のヘッド室a
またはロッド室bに圧送させ、かつ、プレスシリンダ6
のロッド室bまたはヘッド室aからの戻り油を油路1
0,14または油路9,14を介して油タンク12に戻
して該プレスシリンダ6のピストンロット6aを突出側
または退入側にストロークさせるようになっている。
【0010】19はプレスシリンダ6のヘッド室aと制
御弁8とを接続する油路9の途中に配設された圧力セン
サで、油路9の圧力を検出することによってプレスシリ
ンダ6の加圧力を検出するようになっている。
【0011】20はプレスシリンダ6のヘッド室aと制
御弁8とを接続する油路9の圧力センサ19より制御弁
8側に油路21を介して接続され、かつ、油タンク12
にバイパス油路22を介して接続された減圧弁で、電磁
式2位置切換弁が用いられ、この減圧弁20の一側には
ソレノイド23およびスプリング24が具備されてお
り、ソレノイド23に通電されていないときには、スプ
リング24のバネ力により右位置に保持されてプレスシ
リンダ6のヘッド室aからの戻り油を遮断させるため、
プレスシリンダ6のヘッド室a内の圧力は減圧しない
が、ソレノイド23に通電されたときには、右位置から
左位置に切換るため、プレスシリンダ6のヘッド室aか
らの戻り油が油路21およびバイパス油路22を介して
油タンク12に戻されてプレスシリンダ6のヘッド室a
内の圧力が減圧するようになっている。尚、減圧弁20
には絞り弁25が具備されており、この絞り弁25によ
りプレスシリンダ6のヘッド室aからの戻り油がゆっく
りした速度で油タンク12に戻されるため、プレスシリ
ンダ6のヘッド室a内の圧力を徐々に減圧してプレスシ
リンダ6の加圧力を次第に緩和することができる。
【0012】26は圧力センサ19と減圧弁20との間
に介装された減圧プログラム設定部で、圧力センサー1
9の測定値の検出信号と比較して減圧弁20をフィード
バック制御し、プレスシリンダ6のヘッド室a内の圧力
を予め設定された減圧プログラムに基づいて減圧してプ
レス固定後の冷却工程における木材1の反力に相当する
までプレスシリンダ6の加圧力を緩和するようになって
いる。
【0013】次に、前記のように構成された本発明の蒸
気式高温プレス装置を使用して木材のプレス加工を説明
する。
【0014】まず、プレス加工される木材1を加熱缶体
2に装填し、プレス金型5上に載置する。
【0015】次に、加熱缶体2に装填した木材1を水蒸
気加熱により軟化する。即ち、加熱缶体2の内部に加熱
冷却手段3,3’から加熱水蒸気を噴射し、この加熱水
蒸気により木材1を加熱して軟化する。
【0016】続いて、軟化させた木材1をプレス手段に
よりプレスする。即ち、制御弁8のソレノイド15に通
電してプレスシリンダ6のピストンロッド6aを突出側
にストロークし、このプレスシリンダ6のピストンロッ
ド6aの突出ストロークによりプレス金型7を下方に移
動させてプレス金型5上に載置される木材1を上方より
所定の圧力で加圧する。このとき、プレス金型5上に載
置される木材1は軟化状態にあるので、木材1はプレス
金型7を介してプレスされると同時に、プレス金型5お
よび7により所望の形状に形成される。
【0017】次に、プレスさせた木材1を固定化する。
即ち、木材1をプレスシリンダ6によりプレス金型7を
介して押付けた状態で、加熱缶体2の内部に加熱冷却手
段3,3’から更に高温の加熱水蒸気を噴射し、この加
熱水蒸気により木材1を更に高温に加熱し、化学変化を
起こさせて固定化する。
【0018】次に、固定化した木材1を冷却する。即
ち、木材1をプレスシリンダ6によりプレス金型7を介
して押付けた状態で、加熱缶体2の内部の加熱水蒸気を
排気弁4から外方へ排出し、かつ、加熱缶体2の内部に
加熱冷却手段3,3’から冷却水を噴射し、この冷却水
により木材1を冷却する。この木材1の冷却にともなっ
て減圧プロセス設定部26により圧力センサー19の測
定値の検出信号と比較して減圧弁20をフィードバック
制御し、プレスシリンダ4のヘッド室a内の圧力を予め
設定された減圧プログラムに基づいて減圧することによ
り、プレス固定後の冷却工程における木材1の反力に相
当するまでプレスシリンダ6の加圧力を緩和する。この
ようにすることで、木材1、加熱缶体2、プレス金型5
および7等の各部材間に冷却による熱膨張差が発生して
も、プレスシリンダ6の加圧力が緩和されているため、
各部材間ですべりが生じて熱膨張差が吸収されるから、
大きな熱応力の発生を防止することができる。
【0019】この後、プレスシリンダ6によりプレス金
型7を上方に移動して木材1に対する加圧を開放し、プ
レス金型5上に載置される木材1を加熱缶体2から取出
してプレス加工を完了する。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蒸気式高
温プレス装置によれば、プレス固定化した木材の冷却を
行なう場合、プレスシリンダの加圧力を予め設定された
減圧プログラムに基づいてプレス固定後の冷却工程にお
ける木材1の反力に相当するまで緩和することにより、
冷却による各部材間の熱膨張差を吸収して大きな熱応力
の発生を防止することができ、熱応力の影響による構造
上の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蒸気式高温プレス装置を模式的に
示す説明図である。
【図2】木材のプレス加工時における木材の反力の変化
を示すグラフである。
【符号の説明】
1 木材 2 加熱缶体 3,3’ 加熱冷却手段 4 排気弁 5 プレス金型 6 プレスシリンダ 6a ピストンロッド 7 プレス金型 8 制御弁 11 油圧ポンプ 12 油タンク 19 圧力センサ 20 減圧弁 26 減圧プログラム設定部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に加熱水蒸気および冷却流体が供給
    される加熱缶体と、該加熱缶体の内部に一対のプレス金
    型を対向配置し、一方のプレス金型を固定的に設置し、
    かつ、他方のプレス金型をプレスシリンダのピストンロ
    ッドに取付けたプレス手段とを具備し、前記加熱缶体に
    装填した木材を加熱水蒸気により軟化させた後、前記プ
    レスシリンダにより一対の前記プレス金型を介してプレ
    スし、しかる後、それを更に高温の加熱水蒸気により固
    定化させた後、冷却流体により冷却する蒸気式高温プレ
    ス装置において、 前記プレスシリンダのヘッド室と該プレスシリンダの制
    御弁とを接続する油路の途中に圧力センサを配設すると
    ともに、前記油路の圧力センサより制御弁側から分岐し
    た油路に減圧弁を配設し、かつ、前記圧力センサの測定
    値の検出信号と比較して予め設定されたプログラムに基
    づいて前記減圧弁をフィードバック制御してプレスシリ
    ンダの加圧力をプレス固定後の冷却工程における木材の
    反力に相当するまで緩和する減圧プログラム設定部を具
    備したことを特徴とする蒸気式高温プレス装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009001001A (ja) * 2007-05-24 2009-01-08 Olympus Corp 木材の成形方法および木材成形装置
JP2011183631A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Mywood 2 Kk 圧密成形木板及びその製造方法並びに変形木板の整形方法
CN103128822A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 大亚科技股份有限公司 一种12mm高光亮面地板基材生产工艺
CN106985226A (zh) * 2017-06-01 2017-07-28 南京沪友冶金机械制造有限公司 软质木材高温密实压缩用热压机

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