KR0135401B1 - 베니어선반의 목재 회전절삭방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

목재를 그 종축 주위로 회전시키면서 목재의 외주로부터 절단날로 베니어를 벗겨내기 위한 목재의 회전절삭방법 및 장치가 개시된다. 목재는 회전시 구동되는 척킹포울에 의해 2선단면에서 파악된다. 척킹포울은 반경방향 위치에서 서로 다른 다수의 척을 구비한다. 척은 목재의 외주면에 인접한 그 선단면에서 목재를 파악하고, 목재는 날이 현재의 최외척에 근접되도록 직경이 감소되고 날로 절삭됨에 따라 최외척은 목재의 선단면으로부터 축방향으로 떨어져 후퇴되고, 그 다음 최외척은 계속해서 목재의 변외주면에 인접한 목재를 파악한다.

이 때문에, 절삭력 모멘트에 저항하는 척포울에 의한 파악력이 작게 될 수 있고 목재 파악이 신뢰성 있게 된다.

Description

베니어선반의 목재 회전절삭방법 및 장치

제1도는 본 발명에 따른 목재 절삭장치의 제1실시예를 나타낸 부분 절단 정면도.

제2a도는 제1도의 일부를 확대하여 도시한 종단면 정면도.

제2b도는 제2a도의 일부를 더 확대하여 도시한 확대단면도.

제3도는 제1도의 우측으로부터 본 측면도.

제4도는 그 축방향에서 본 척의 확대단부도.

제5도는 목재절단의 이송변위가 감지되는 방법을 나타낸 것으로, 제1도의 목재 절단장치의 측면도.

제6도는 절단날헤드가 목재를 향하여 전진하는 방법을 나타낸 개략도.

제7도는 날헤드 또는 절삭날의 이송변위를 감지하기 위한 장치의 원리를 나타내는 개략평면도.

제8도는 날헤드 또는 절삭날의 이송변위를 감지하기 위한 다른 하나의 장치의 원리를 나타낸 개략 평면도.

제9도는 날헤드 또는 절삭날의 이송변위를 감지하는 변형예를 나타낸 부분도.

제10도는 날헤드 또는 절삭날의 이송변위를 감지하기 위한 다른 하나의 장치를 나타낸 개략 평면도.

제11도는 날헤드 또는 절삭날의 이송변위에 응답하는 척베이스를 후퇴시키는 방법을 나타낸 것으로, 제어시스템의 블록선도.

제12도는 제11도의 제어시스템의 변형예를 나타낸 블록선도.

제13도는 본 발명의 제2실시예에 따른 목재 절삭장치의 요부를 나타낸 확대종단면도.

제14도는 제5도의 우측면으로부터 본 측면도.

제15도는 본 발명의 제3실시예에 따른 목재 절삭장치의 요부를 나타낸 확대 종단면도.

제16도는 제15도의 ⅩⅥ-ⅩⅥ선을 따라 절삭한 단면도.

제17도는 제16도의 변형실시예를 나타낸 단면도.

제18도는 제15도를 나타낸 장치의 유체공급 및 배출 메카니즘을 나타낸 확대단면도.

제19도는 제18도의 XIX-XIX을 따라 절삭한 단면도.

제20도는 제18도의 XX-XX선을 따라 절삭한 단면도.

제21도는 제18도의 XXI부의 확대도.

제22도는 본 발명의 제4실시예에 따른 목재절삭장치의 요부를 확대하여 도시한 확대 종단면도.

제23도는 본 발명의 제5실시예에 따른 목재절삭장치의 요부를 확대하여 도시한 확대 종단면도.

제24도는 제23도의 일부 확대 단면도.

제25도는 본 발명에 따른 포울의 파악력과 절단저항간의 관계를 나타낸 축방향으로 본 개략도.

제26도는 센터구동타입에 따른 목재를 파악하는 종래방법을 나타낸 설명도.

제27도는 센터구동타입에 따른 포울의 파악력과 절단저항을 설명하는 개략도.

제28도는 외주 구동타입에 따른 종래방법의 설명도.

제29도는 센터구동타입에 따른 목재를 파악하는 종래방법을 나타낸 설명도.

제30도는 센터구동타입에 따른 목재를 파악하는 또다른 하나의 종래방법을 나타낸 설명도.

본 발명은 베니어 선반에서 통나무 또는 목재의 대향단면을 효과적으로 파악하도록 된 목재 회전 절삭방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 목재의 절삭시 회전절삭되는 그 외주면에 가까운 목재의 선단면을 파악(grip)하고, 파악하는 부분이 효율적인 절삭이 가능하도록 목재의 직경이 감소됨에 따라 단계적으로 변경될 수 있도록 된 베니어 선반의 목재 회전 절삭방법 및 장치에 관한 것이다.

베니어 선반은 통나무 또는 목재가 그 종축에 대하여 회전되면서 절삭날이 목재를 회전절단하기 위하여 그 외주면에 가해주므로서 일정 두께의 베니어를 그 외부면으로부터 계속적으로 벗겨내는 기계이다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 베니어 선반은 2타입으로 구분된다.

즉, 그 하나는 목재의 대향단면을 파악하여 회전시키는 센터 구동 타입이고, 다른 하나는 트러스트 돌출부를 갖는 회전 드라이브롤이 절삭날의 상부에 정렬되어 드라이브롤의 구동력을 목재의 외주면으로 전달해 주는 외부 구동 타입이다. 센터구동타입의 목재선반은 외주 구동타입의 베니어 선반보다 더 바람직하다.

왜냐하면, 목재의 외주면은 이하에 설명되는 바와 같이 그 회전구동력으로 인한 손상을 받지 않기 때문이다. 목재의 절삭중 절삭저항은 그 외주면이 절삭날로 회전절삭됨에 따라 목재의 외주방향에서 작용한다.

따라서 상기와 같은 절삭저항이 산출과 목재의 반경인 절삭운동에 대하여 절삭시 목재를 회전시키고 구동시킬 필요가 있다.

그러나, 목재의 직경은 절삭 초기에 특히 크므로, 절삭 운동도 크다. 척의 포울은 이와 같은 큰 절삭운동을 극복하기에 충분히 큰 저항운동을 목재에 부여할 필요가 있다.

그러나, 목재의 중심축으로부터 측정된 바와 같이 척의 포울반경이 비교적 작기 때문에 큰 저항운동을 발생시키기 위해서는 척의 포울에서 극히 큰 저항력이 발생되는 것이 요구된다.

그러나 비록 포울의 강성이 강하지만 포울이 물고 있는 목재의 선단면이 큰 저항력을 견딜 수 없게 되므로서 파손이 일어나는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 절삭초기에 접할 때 큰 절삭저항 모멘트가 목재에 작용할 경우에도 목재의 선단면이 이를 견디어 내어 파손되지 않게 되므로서 양호한 절삭효율을 제공하고 목재의 손상이 없는 베니어 선반의 목재 회전절삭방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일형태에 따르면, 목재의 회전축에 대하여 대향되는 한쌍의 제1, 제2대향 척킹포울을 제공하는 스텝과; 베니어 선반으로 목재를 로딩하는 스텝과; 회전축상과 대향하는 척킹 포울수단사이에 목재를 파악하기 위하여 포울수단이 목재의 대향선단면을 뭍게 하도로고 제1, 제2척킹포울수단을 서로를 향하여 가동시키는 스텝과; 목재를 회전축 주위로 회전시키기 위하여 대향 척킹포울수단을 회전 구동시키는 스텝과; 목재의 외주부로부터 베니어를 벗겨내기 위해 목재를 회전절삭시키도록 회전되는 목재에 대향하여 회전축을 따라 연장하는 절삭날을 전진시키는 스텝을 구비한 베니어 선반에 목재 회전 절삭방법에 있어서, 서로로부터 축방향으로 독립적으로 변휘 가능한 적어도 반경방향 최외척 및 최내척을 포함하고, 포울을 갖는 다수의 척이 제공된 각각의 제1, 제2척킹포울수단을 제공하는 스텝과; 회전절삭동작초기에 그 외주면에 인접한 위치에서 목재를 파악하는 각각의 포울수단의 최외척을 갖는 대향 척킹포울수단에 의해 목재를 파악하는 스텝과; 절삭날이 최외척의 반경방향 외주에 근접한 목재의 반경방향 위치로 전진할 때 목재를 파악하는 반경방향 내부의 제2최외척을 갖는 목재의 관련 선단면으로부터 멀어지게 최외척을 후퇴시키는 스텝과; 절삭날이 제2최외척의 반경방향 외주에 근접한 목재의 반경방향위치로 더욱 전진할 때, 목재의 관련선단면으로부터 멀어지게 제2최외척을 후퇴시키는 스텝과; 절삭날에 최내척의 반경방향 외주로 근접하는 목재의 반경방향위치로 전진할 때까지 상기와 같은 식으로 절삭동작을 반복하는 스텝을 더 포함하여 됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 일형태에 따르면, 목재의 회전축에 대하여 대향되는 한쌍의 제1, 제2척킹포울수단과; 파악된 목재를 풀도록 서로로부터 멀어지고 상기 회전축에 목재를 그 사이에 파악하기 위하여 서로를 향하여 제1, 제2척킹수단을 가동시키는 수단과; 회전축 주위의 척킹수단 사이에 파악되는 목재를 회전시키기 위하여 제1, 제2척킹수단을 회전시키는 수단과; 회전되는 목재를 절삭하기 위한 절삭날수단과; 목재의 외주로부터 베니어를 벗겨내기 위해 목재를 회전 절삭시키도록 회전되는 목재에 대향하여 회전축을 따라 연장하는 절삭날 수단을 전진시키는 수단을 구비한 베니어 선반의 목재 회전절삭장치에 있어서, 축방향으로 서로 독립적으로 이동 가능한 적어도 반경방향 최외척과 최내척을 포함하고, 각각의 상기 제1, 제2척킹수단을 구성하며, 포울을 갖는 동심상으로 배치된 다수의 척과; 목재로부터 독립적으로 멀어지며 그에 척을 배치시키기 위하여 각각 척에 연결된 수단과, 날수단이 관련척의 외주에 근접한 목재의 반경방향으로 전진할 때 목재로부터 멀어지게 관련척을 후퇴시키도록 변위수단을 동작시키는 수단을 구비하여 됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예로 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서서 본 발명의 문제를 더 잘 이해시키기 위해 2타입의 베니어 선반에 대해 설명한다.

이를 2타입은 목재의 대향선반을 파악하여 회전시키는 센터구동타입과, 트러스트 돌출부를 갖는 회전구동용 롤이 통나무 또는 목재 절단용 날상부에 정렬되어 구동롤의 구동력을 목재의 외부주로 전달하도록 된 외주 구동타입이다.

전자의 센터구동타입은 제26도에 도시한 바와 같이 소경과 대경을 갖는 한쌍의 동축 스핀들(3,4)이 각각 제공된다.

이들 스핀들은 목재(1)의 대향단에 대하여 회전축(O-O)의 방향으로 전진 및 후퇴될 수 있다.

이들 스핀들(3,4)은 축(O-O)에 대하여 회전될 수 있고 목재(1)의 대향단에 정렬된다. 척킹포울(5,6)은 스핀들(3,4)의 최선단에 고정되고, 이들 포울(5,6)은 목재(1)의 대향단의 선단면(2)으로 가압되어 물려지므로서 목재(1)는 파악된다.

이와 같이 하여 스핀들이 회전함에 따라 목재(1)는 축(O-O)에 대하여 회전구동된다. 대척포울(6)의 직경은 통상 약 220 내지 250mm로 설정되고, 소척포울(5)의 직경은 약 80 내지 120mm로 설정된다.

절삭날부 또는 절삭날로서 목재를 회전 절삭시, 목재의 대향측에 정렬된 스핀들(3)은 유압 등으로 전진 가동되어 목재(1)의 대향단에 선단면(2)이 먼저 소척포울(5)를 가압파악하고, 대척포울(6)은 제27도의 화살표 A방향으로 목재(1)를 회전시키기 위하여 대척(5)과 소척(6)으로 목재(1)를 파악하기 위해 전진 가동된다.

계속해서, 날헤드(도시 생략)는 일정량으로 전진 가동되어 베니어(8)는 목재의 외주면을 벗겨내는 식으로 날헤드상의 절단날(c)(제27도 참조)로 절삭된다.

목재(1)의 직경은 절삭시 약 230 내지 260mm로 될 경우 대스핀들(4)은 목재로부터 축방향으로 가동되도록 안내되면서 후퇴된다.

예를 들어, 목재(1)의 직경이 더 작은 척킹포울(5)의 직경에 근접되기 직전과 목재(1)의 직경이 약 90 내지 130mm에 도달되기 바로 직전에, 절삭이 완료되고, 그 후 스핀들(3)은 남아 있는 목재코어를 풀도록 후퇴된다.

후자의 외주 구동타입은 제28도에 도시된 바와 같이 목재(1)를 절삭하기 위하여 절삭날(c)의 모서리선에 거의 평행하게 형성된 다수의 축방향 트러스트돌출부(7a)를 갖는 회전롤(7)이 제공된다.

상기 롤(7)은 절삭날(c)의 모서리에 근접되고 목재의 회전방향의 상부에 목재(1)의 외주부선상에 위치된다.

롤(7)은 절삭되어 벗겨내진 직후 목재의 외주부와 베이어(8)를 동시에 밀어낼 수 있는 위치에 배치된다.

이때, 목재(1)의 대향단에서 선단면(2)을 파악하여 회전시키기 위하여 앞서 설명된 스핀들과 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

목재(1)를 회전시켜 절삭할 때, 가압된 목재는 인접하는 회전롤(7)간의 공간에 위치되고, 회전롤은 절삭날모서리의 목재의 외주 회전방향에서 상부에 대향하여 가압 목재를 가압시킨다.

따라서 목재를 절단하는데 필요한 동력은 목재의 벗겨진 부분이 파손되는 것을 방지하면서 목재의 외주부에 공급되고, 베니어(8)가 형성된다.

그러나, 전자의 센터 구동 타입에 있어서, 목재(1)가 동일 종류, 동일 성질을 갖는 것이 사용될 경우, 목재의 직경이 클수록 척킹포울(6)의 직경은 목재(1)가 파악되어 회전될 때 목재직경에 대하여 더 작아진다.

그러므로, 목재(1)의 선단면이 척킹포울에 가해진 힘을 견디어 낼 수 없게 되므로서, 목재(1) 절단시 불편함을 초래한다.

제27도는 목재(1)를 절삭하는데 필요한 파악력(F)과 절단저항(P) 사이의 관계를 나타낸 개략도로서, 상기 대척킹포울(6)이 사용된다.

목재(1)의 대향단면(27)을 파악하기 위한 대척킹포울(6)의 반경(r1)과 파악력(F)의 곱은 절삭 저항력(P)과 목재(1)의 중심부로부터 절삭되는 외주부까지의 거리의 곱과 같다.

즉, 다음식과 같이 표현된다.

F×r1=R×P

실제 수치값은 상기 기재된 식에 적용된다.

그리고 목재(1)의 직경이 비교적 작을 경우 예를 들어 500mm일 경우와 대직경의 척킹포울(6)이 250mm일 경우 F=2P의 관계가 성립한다. 목재(1)를 절삭해낼 때, 척킹포울(6)에 가해진 힘(F)은 절삭 저항력(P)값의 2배이다.

제29도에 도시된 바와 같이 목재(1)의 직경이 예를 들어 100mm로 비교적 클 경우와 대직경의 포울(6)이 상기 기재된 것과 유사할 경우 F=4P의 관계가 성립된다.

따라서, 힘(F)은 전자의 예에서 목재(1)의 선단면(2)에 가해진 값의 2배가 가해진다.

그 결과 포울에 가해진 힘때문에 선단부(2)에 크랙, 파손 등이 가끔 발생된다.

이때문에 목재(1)는 그 위에 작용한 절삭저항을 견디어 낼 수 없고, 스핀들(3,4)의 회전을 목재(1)에 충분히 전달할 수 없다.

따라서, 목재(1)의 직경이 증가함에 따라 목재의 직경과 대척포울 사이의 차를 감소시키려는 시도가 이루어지고, 보조척(9)(제3도)을 대척(6) 주위에 끼우는 방법이나 대척킹포울(6)의 직경을 더 증가시키는 방법을 제공하는 제안들이 있어 왔다.

여기서 보조척은 대척(6)의 직경보다 더욱더 큰 직경을 갖는다.

그러나, 전자의 경우 소척(5)과 대척(6) 사이의 직경차가 증가되어, 목재가 대척(6)에서 소척(5)으로 그 파악 모드로 변경된 경우 상기 기재된 바와 유사한 문제가 발생된다.

한편, 후자의 경우 상기 기재된 바와 유사한 식이 반경이 r₂인 보조척(9)의 직경으로 고려될 경우 아직도 문제가 남아있다.

보조척(9)이 사용될 경우 F×r2=R×P의 관계가 얻어진다.

실제값이 이식에 적용된다.

그 다음 목재(1)의 직경이 1000mm로 설정되고 보조척(9)의 직경이 350mm로 설정될 경우에는 F=2.85p의 관계가 구해진다.

목재(2)의 절삭시 작용력(F)은 대척(6)만이 사용될 경우에 비교하면 감소되지만, 절삭저항값의 약 3배의 힘(F)이 아직도 그곳에 가해진다.

또한, 보조척(9)은 대척(6)주위에 단순히 끼워진다.

그러므로 보조척(9)의 파악상태를 풀기 위하여 목재(1)의 절삭시 보조척의 축방향 후퇴이동은 스핀들의 회전을 일단 정지시킨 다음 보조척과 대척(6) 사이의 결합을 풀어주므로서 달성된다.

이때문에 작업효율이 떨어진다.

또한 보조척(9)이 후퇴될 경우, 목재(1)는 대척과 소척에 의해 그 파악상태로부터 일단 풀려지고 이에 따라 작업효율이 떨어진다.

더욱이 목재(1)가 척(5,6)으로 다시 파악될 경우, 정확한 파악위치로부터의 편차가 발생되기 쉽게 된다.

이에 따라 목재의 항복점을 낮추어준다. 센터구동타입과 비교하면 외주구동타입은 회전롤(7)이 절삭날(c)의 모서리에 근접한 목재(1)의 회전방향의 상부인 외주부에 위치되고 잘삭직후 목재(1)의 외주부와 베니어(8)를 동시에 밀어낼 수 있다.

따라서, 대략 F=P의 식이 성립된다.

목재(1)를 절단하는데 필요한 힘(F)은 절삭저항력(P)에 저항하는 힘으로 충분하다.

따라서 베니어(8)는 목재에 최소 파손을 주면서 절삭될 수 있다.

그러나, 회전롤(7)상에는 트러스트 돌출부(7a)로 각인되는 다수의 띠(strip)를 갖는 트리스트마크가 섬유방향에 수직한 방향에서 절단된 베니어(8)의 표면상에 남아 있게 된다.

따라서 베니어(8)는 예를 들어 플라이우드(plywood), 엘브이엘(LVL) 등과 같은 표면재로서 최종 산물로 사용될 수 없다.

종래 기술에 만나게 되는 상기와 같은 문제는 이하에 설명되는 본 발명에 의해 해결된다.

상기 기재된 동일 부품은 동일 유사 참조번호를 부여하고 반복되는 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예를 제1 내지 제5도를 참고하여 설명한다.

한쌍의 프레임(11)은 제1도에 도시된 바와 같이 긴베드(10)의 종방향에서 이격된 방식으로 설치된다.

각 프레임(11)은 한쌍의 이격된 하우징 케이스(13)가 제공된 하우징상에 지지된다. 부시(15)는 제2a도에 확대하여 도시된 바와 같이 베어링(14)을 통하여 하우징 케이스(13)의 내부에 지지된다.

부시(15)의 외부에는 오일시일(16)이 제공된다.

제1중공 관형스핀들(111)은 부시(15)의 내부에 지지된다.

제1스핀들(111)은 최외스핀들이다. 스프로킷 휠과 같은 회전 절삭부재(18)는 제1중공스핀들(111)의 중간부에 설치된다. 회전절삭부재(18)는 칼라(17)에 의해 축방향으로 고정된다.

또한 키이웨이(121)는 제1스핀들(111)의 외주부에 축방향으로 제공된다. 키이(131)는 키이웨이(121)와 회전전달부재(18) 내부로 삽입되고 회전전달부재(18)는 축방향에서 미끄럼 가능하며 스핀들(111)과 일체로 회전 가능하다.

제1도에 도시된 바와 같이 스프로킷 휠 형태의 회전전달부재(18)는 구동모터(M)에 의해 체인과 같은 전달수단을 통하여 회전 구동된다.

모터(M)의 출력측(Ma)은 베드(10)에서 연장하고 그 위에 설치된 스프로킷 휠(186)을 가지며, 그 주위에는 체임(18a)이 통과된다.

상기 키이웨이(121)의 길이와 축방향 길이의 범위가 거의 같은 키이웨이(122)는 제2중공스핀들(112)의 외주부에 형성되고 이 스핀들은 제1스핀들(111)의 내부에 위치된다.

키이(132)는 상기 키이웨이(121,122) 내부로 삽입되어 제1, 제2스핀들(111,112)은 축방향에서 상대적으로 슬라이딩 가능하고 서로 일체로 회전 가능하다.

상기 키이웨이(122)의 것과 축방향 길이의 범위가 같은 키이웨이(123)는 제2스핀들(112)의 내부에 위치된 제3중공스핀들(113)의 외주부에 형성된다.

키이(133)는 키이웨이(122,123) 내부로 삽입되어 제2, 제3스핀들(112,113)은 축방향에서 상대적으로 슬라이딩 가능하며 서로 일체로 회전 가능하다.

또한, 상기 키이웨이(123)의 것과 축방향 길이의 범위가 같은 키이웨이(124)는 제3스핀들(113)의 내부에 위치된 제4코어스핀들(114)의 외주부에 형성된다.

키이(134)는 키이웨이(123,124) 내부로 삽입되어 제3, 제4스핀들(113,114)이 축방향으로 슬라이딩 가능하고 서로 일체로 회전 가능하다.

플랜지(19)는 하우징(12)의 하나의 하우징 케이스(13) 후방에 제공되고, 다수의 지지부재(20)의 일단은 플랜지(19)에 고정적으로 연결된다.

지지부재(20)는 제1스핀들(111)을 환상으로 커버한다. 설치판(21)은 지지부재(20)의 타단에 고정되게 장착된다. 공압 또는 유압타입 유체실린더(이하 유압실린더라 함)(141,142,143 및 144)는 설치판(21) 상에 설치되고 제1 내지 제4스핀들(111,112,113 및 114) 각각의 후방단(도면상 우측단)에 연결된다.

제1 내지 제4스핀들(111,112,113 및 114)은 외측에서 내측으로 그 중심으로 정렬되어 상호 슬라이딩 가능하다. 설치판(21)상의 유압실린더(141,142,143 및 144)는 각각 스핀들(111,112,113 및 114)에 인접 위치된다. 외측에 더 근접하여 위치된 스핀들이 더 큰 직경을 갖는 경향이 있으므로, 한쌍 이상의 유압실린더가 제3도의 선단부도에 도시된 바와 같이 스핀들의 직경과 같은 각각의 스핀들에 정렬되어 슬라이딩 상태의 균형이 이루어지도록 고려된다.

바람직한 실시예에 있어서, 제4스핀들(114)은 직경이 가장 작고 중심에 위치된다.

따라서 제4유압실린더(144)는 설치판(21)의 거의 중심에 설치된다. 베어링(174)은 제2b도에 도시된 바와 같이 제4스핀들(114)의 후방부와 유압실린더(144)의 피스톤로드(154)의 선단에 연결된 커플링 사이에 제공된다.

한쌍의 제3유압실린더(143)는 중심 제4유압실린더(144)의 반경방향 외부 대향위치에 있는 설치판(21)상에 설치되고, 베어링(173)은 제2b도에 도시된 바와 같이 제3스핀들(113)의 후방과 각각의 제3유압실린더(143)의 피스톤로드(153)의 선단에 연결된 환상 커플링(163) 상이에 제공된다.

한쌍의 제2유압실린더(142)는 상기 제3유압실린더(143)에 대하여 90°로 위상차로 이동된 직경방향 대향 위치에서 설치판(21)상에 설치되고, 베어링(172)은 제2스핀들(112)의 후방과 각각의 유압실린더(142)의 피스톤로드(152)의 선단에 연결된 환상의 커플링(162) 사이에 제공된다.

제2 내지 제4유체실린더(142,143 및 144)는 설치판(21)의 중심근처에 설치되고 제1유압실린더(141)는 제3도에 도시된 바와 같이 설치판(21)의 중심위치로부터 정렬 위치에서 직경 반대방향으로 설치된다.

제1스핀들(111)은 각각의 제1유압실린더(141)의 피스톤로드(151)의 선단으로부터 축방향 내부로 직각 방향으로 돌출한 지지부재(161)에 의해 환형 베어링(171)을 통하여 그 후방에 지지된다. 척베이스(181,182,183 및 184) 각각은 제2a도에 도시된 바와 같이 스핀들(111,112,113 및 114)의 전방단에 설치된다.

다수의 포울(191,192,193 및 194)은 제4도에 도시된 바와 같이 각각 척베이스(181,182,183 및 184)상에 제공된다. 포울은 외주방향으로 적절히 이격되어 목재를 파악하기 위하여 목재(1)의 선단면(2)에 물려진다.

모든 스핀들의 반경방향 층두께는 목재(1)의 최대반경에 거의 대응한다. 날헤드(30)는 제1도의 측면도인 제5도에 도시된 바와 같이 목재(1)로 전진, 후퇴 가능하도록 베드(10)상에 설치된다. 평행 이송 스크류(31)는 날헤드(30)로 통과된다.

이송 스크류(31)는 개략 평면도인 제6도에 도시된 바와 같이 베벨기어 트랜스미션(33)을 통하여 증분 구도축(32)에 의해 구동된다.

축(32)은 스텝모터(S)로 구동된다. 날헤드(30)는 목재(1)의 축을 따라 연장한 절단 날부 또는 절단날을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예의 동작을 이하에 설명한다. 목재(1)를 베니어 선반으로 로딩할 경우, 제1 내지 제4스핀들(111 내지 114)은 각각의 유압실린더(141,142,143 및 144)의 작동으로 최후방 위치로 후퇴된다.

통상 목재(1)가 베니어 선반 내부로 로딩되기 직전에 그 회전중심과 직경은 목재중심조정장치 또는 조작자에 의해 측정된다.

스핀들(111 내지 114) 또는 척베이스(181 내지 184)는 동심축상태로 있다. 목재의 직경과 상기 회전중심 정보에 기초를 두고 이들 층의 외부로 베이스를 회전시키거나 물어주는데 사용되는 목재의 직경은 자동 또는 인위적으로 결정된다.

다음 설명에서 중심층은 설명상 4층으로 취해지고 목재의 직경은 설명을 위해 최외측에서 척베이스(181)의 것보다 다소 크게 제작된다.

더욱이 4개의 척베이스 모두를 사용하는 예는 이하에 설명할 것이다.

먼저, 유체는 가장 중심상태에 있는 유압실린더(141 내지 144)의 후방부에 공급되어 베니어 선반에 로딩된 목재(1)의 대향안에서 선단면(2)을 향하여 그 포울과 함께 스핀들(111 내지 114)의 전방단으로 척베이스(181 내지 184)를 전진시킨다.

모든 스핀들은 동시에 전진될 수 정렬거나, 이 스핀들은 서로 다르게 전진될 수 있다.

예를 들어, 가장 내부의 제4스핀들(184)이 가장 먼저 전진될 수 있고 그 후 제3, 제2 그리고 제1스핀들(183,182 그리고 191)이 전진되며, 계속해서 제4스핀들(184)의 외부측이 상기 언급된 순서로 전진될 수 있다.

이 때, 내측으로부터 외측으로의 동심층상태의 스핀들은 키이웨이들 사이의 키이로써 안내되면서 슬라이딩되어 전진된다. 척베이스들(181,184)의 모든 포울(191 내지 194)이 제25도에 도시된 위치에서 목재(1)의 대향단의 선단면(2) 내부로 물려질 경우, 모든 스핀들은 회전전달수단(18,18a 및 18b)을 통하여 모터(M)에 의해 회전된다.

한편, 스핀들의 회전과 함께 날헤드(30)의 절삭날(c)은 목재(1)와 접촉할 때까지 전진하고, 제25도에 도시된 바와 같이 베니어(8)를 절단하기 위하여 목재가 매 180°회전에 대하여 회전 절삭되는 베니어(8)의 두께에 상당하는 거리로 전진한다.

절삭날(c)은 목재(1)가 절삭됨에 따라 전진한다. 절삭날(c)의 전진위치는 스핀들 센터와 절삭날(c) 사이의 거리, 즉 절삭되는 목재의 변화되는 직경을 감지하여 제어된다.

예를 들어, 중분 구동축(32)에 의해 중분 이송되는 날헤드의 전진 이송량은 선형 변위감지장치, 자기변위 감지장치 또는 엔코더에 의해 감지될 수 있다. 어떤 경우 감지된 량은 전기신호로 변환되고, 각각의 유압실린더로 유체를 공급 및 배출하는 것은 제어시스템으로 제어되어 동심층을 구성하는 스핀들 또는 척은 연속적으로 후퇴된다.

즉, 상기 제어시스템은 중분 이송되어 절삭날의 감지된 전진위치로 목재(1)의 선단면(2)을 파악하는 모든 포울외부로 최외척킹포울의 파악위치를 비교하고, 양위치가 서로 가장 가까와졌을 경우, 최외포울을 지지하는 스핀들은 단계적으로 후퇴된다. 목재의 절단을 시작할 때, 제1스핀들(111)의 포울(191)은 목재(1)의 외주가 절삭날(c)로 먼저 절삭되는 일부에 근접된다.

상기 제어시스템은 아래에 더 상세히 기재한다.

제5도를 참고하면, 선형스케일(34)은 이송스크류(31)와 평행하게 날헤드(30)상에 고정된다. 선형스케일(34)은 제7도에 도시된 바와 같이 광학적으로 읽혀질 수 있는 구배(34a)를 갖는다. 날헤드(30)가 목재로 점차 전진함에 따라 헤드(30)의 선형스케일(34)은 화살표로 나타낸 바와 같이 전진한다.

선형스케일(34)을 따라 개구(35a)를 갖는 고정 인덱싱스케일(35)이 제공된다.

광방출소자(36)는 구배(34a)와 개구(35a)를 통하여 수용소자(37)로 광을 방출한다. 광방출소자(36)는 전형적으로 발광다이오드(LED)들이고, 광수용소자(37)는 전형적으로 포토트랜지스터 또는 포토다이오드이다.

스케일(34)이 이동될 경우 각각의 광수용소자(37)에 도달하는 광은 구배(34a) 때문에 휘도가 주기적으로 변화하고, 이 변화량은 전기신호로 전환되어 변위카운터(38)로 공급된다. 2개의 광수용소자(37)로부터의 신호들은 예를 들어, 90°의 위상차를 가지고 카운터(38)로 전송된다.

따라서 날헤드(30)와 절삭날(c)의 전진량이 감지될 수 있다. 다른 하나의 변위감지장치는 제8도에 도시된다. 자기구배를 갖는 자기스케일(40)은 날헤드(30) 상에 설치될 수 있는 한편, 자기구배를 감지하기 위한 자기헤드(41)는 선반의 고정부상에 설치될 수 있다.

자기헤드(41)는 전기신호를 변위 카운터(42)로 전송한다.

제10도는 날헤드(30)상에 감지스위치(50)를 사용하는 또다른 변위감지장치를 도시한다.

선반은 스위치(50)를 따라 연장한 프레임(11)을 가지며, 일련의 돌리개(dog)(51)는 프레임(11)상에 제공된다. 날헤드(30)와 절삭날(c)이 목재(1)로 전진됨에 따라 감지스위치(50)는 돌리개(51)에 의해 연속적으로 작용되고 날헤드(30)의 변위량을 감지하기 위하여 카운터에서 사용되는 일련의 신호를 발생한다.

제9도에 도시된 또다른 하나의 변위감지장치는 전달수단(61)을 통하여 증분구동축(32)의 회전운동을 갖는 앤코더(60)를 사용한다. 증분구동축(32)의 회전량은 날헤드(30)의 변위량을 나타낸다.

제11도는 선반제어시스템의 블록도를 도시한다.

날헤드(30) 또는 절삭날(c)의 변위정보는 스케일(34 또는 40)로부터 변위카운터(38,42 또는 51)로 전송되고 그로부터의 신호는 계산기(62)로 전송되는 한편, 현재의 최외척킹포울의 위치(또는 직경)의 정보는 유니트(63)로부터 계산기(62)로 입력된다.

절삭날(c)에 최외척킹포울에 근접하는 위치로 전진하는 절삭동작이 진행됨에 따라 계산기(62)가 이를 결정할 경우 계산기(62)는 유압실린더를 후퇴시켜 목재의 선단면으로부터 떨어지게 하여 척외척킹포울을 후퇴시키도록 현재의 최외스핀들에 대하여 유체를 유압실린더내로 공급해주기 위한 신호를 밸브(도시는 생략함)로 출력한다.

절삭날(c)이 더 전진함에 따라 다음 최외척킹포울은 차례로 후퇴되고, 이러한 제어동작을 최내척킹포울의 직경보다 다소 큰 직경으로 절삭정렬이 계속된다. 유니트(63)로부터의 위치정보를 공급하는 대신에, 최외척킹포울의 위치정보는 스캐일(34 또는 40)에 의해 유리하게 감지 및 공급될 수 있다.

제12도는 앤코어(60)를 사용한 제어시스템을 도시한다. 제어시스템의 동작응ㄹ 제11도를 참조하여 기재된 것과 거의 같다. 앤코더(60)는 모터(M)로 직접 동작될 수 있다.

제25도에 나타낸 바와 같이 최외척킹포울(191)이 목재(1)의 선단면 내부로 물려진 상태에서, 목재(1)의 외주방향에서의 파악력(F₂)은 포울(191)의 반경(r₂)이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 크기 때문에 작게 되고, 파악력(F₂)는 절삭저항력(P) 보다 다소 크다.

한편, 목재가 최내포울(194)로 파악될 경우, 파악력(F₁)은 포울(194)의 반경(r)이 작기 때문에 상당히 크다. 절삭이 더욱 진행될 경우 선단면에 있는 제2스핀들(112)의 포울(192)의 위치는 절삭되는 목재(1)의 외주부에 가장 근접된다.

포울이 목재의 선단면(2)으로부터 후퇴되는 시간은 날헤드 또는 다른 부재의 변위 경로를 따라 일정 간격으로 설치된 리드 스위치(reed switches), 근접스위치(proximity switches), 리미트스위치 등과 같은 감지소자에 의하거나, 날헤드의 전방단에 설치된 감지소자 또는 조작자에 의해 감지될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 척외척킹포울은 목재의 2대향단면에서 동일시간에 후퇴된다.

그러나 최외척킹포울은 다른 타이밍으로 후퇴될 수 있다.

즉, 목재의 일측선단면에 있는 척킹포울이 먼저 후퇴되고, 그 다음 대향선단에 있는 척킹포울 일선단에 있는 척킹포울이 후퇴된 후 후퇴된다.

반경방향으로 인접하는 척킹베이스들(181,182,183 및 184) 사이와 반경방향으로 인접하는 스핀들(111,112,113 및 114)들 사이의 반드시 수반되는 작은 틈새 또는 작용 공간이 형성된다.

또한 시스템에 존재하는 백래시때문에 날헤드공급시스템에 틈새 또는 작용공간이 형성된다.

이들 틈새는 균형을 이룬 상태에서 흡수된다.

여기서 날헤드의 절삭날은 목재에 대향된 상태로 가압되어 인접하는 반경방향 스핀들과 척베이스 사이의 틈새를 취하는 횡방향임을 목재에 작용시킨다.

이러한 균형을 이룬 상태에서 목재의 2대향선단에 있는 최외척킹포울이 동시에 목재로부터 떨어져 후퇴될 경우, 균형되었던 상태가 일시에 깨진다.

즉, 목재는 최외스핀들(척베이스)과 간접 내부스핀들(척베이스) 사이의 틈새에 따른 거리로 횡방향으로 날헤드에 의해 밀려지므로서 절삭되는 베니어(8)는 설정값보다 더 작아질 것이고 손상을 받을 수도 있다.

이와 같은 문제는 척킹포울의 후퇴가 실시될 때마다 발생된다.

한편, 대응척킹포울이 각기 다른 시간에 후퇴될 경우, 균형을 이루었던 상태는 목재의 선단 영역에서만 깨지고, 이 균형된 상태는 다른 선단 영역에서는 계속 유지하므로서, 베니어(8)의 손상과 두께 감소가 최소로 억제된다.

각기 다른 타이밍으로 척킹포울의 상기 후퇴를 실시하기 위하여, 일정 시간차로 작동신호를 발생시키기 위한 콘트롤러가 계산기(62)(제11도 및 제12도)와 유압실린더(141-142) 상이에 끼워진다.

또한, 다른 타이밍으로 척킹포울의 후퇴되는 실시예는 이하에 설명된 본 발명의 몇가지 실시예들에 개시된다.

본 발명의 바람직한 제2실시예는 제13도 및 제14도를 참고로 이하에 설명할 것이다.

제13도에 도시된 바와 같은 제2실시예에 있어서, 스핀들(211,212,213 및 214)은 유압실린더들(241,242,243 및 244)로서 축방향으로 구동된다.

이들 스핀들은 내측으로부터 외측으로 동심상으로 배치되고 독립적으로 이송가능하다.

제2실시예는 상기 기재된 제1실시예와 기본적으로 같다.

제1실시예에서, 스핀들(111,112,113 및 114)의 축방향길이와 슬라이딩 거리는 서로 같게 되고, 유압실린더(141,142,143 및 144)는 그 후방에서 설치판에 집합적으로 설치되는 반면에, 제2실시예에 스핀들(211,212,213 및 214)의 길이는 서로 다르게 설치되며, 스핀들(211,212,213 및 214)을 축방향으로 이동시키기 위한 유압실린더(241,242,243 및 244)의 설치위치는 그 각각의 축방향에서 서로 다르게 된다.

더 상세하게는 제2실시예에 따르면, 최내 제4스핀들(214)을 축방향으로 슬라이딩시키기 위한 제4유압실린더(244)는 최후방위치에 돌출되고, 그에 대한 베어링(274)은 제4스핀들(214)의 후방에 위치된다.

한편, 제3 내지 제1스핀들(213,212 및 211)은 그 후방 선단에서 각각 베어링(273,272 및 271)이 제공되고, 내부 스핀들은 그의 직접 외측에 위치된 스핀들 보다 더 후방으로 연장한다.

스핀들(211,212,213 및 214)을 슬라이딩시키기 위한 유압실린더 (241,242,243 및 244)는 각각 로드(241a,242a,243a(도시생략) 및 244a)를 통하여 베어링(271,272,273 및 274)에 연결된다.

유압실린더 (241,242,243 및 244)는 제14도에 도시된 바와 같이 반경방향으로 대향되는 한쌍으로 제공된다. 키이웨이(211,222,223 및 224)는 각각 슬라이딩 부품을 구성하기 위하여 축방향으로 동일 길이를 가지며, 제1피스톤(211)의 내부로 위치된 제1스핀들(211)의 내주면과 제2중공스핀들(212)의 외주면 사이와, 제2스핀들(212)의 내부에 위치된 제2스핀들(212)의 내주면과 제3중공스핀들(213)의 외주면 사이, 그리고 제3스핀들(213)의 내부로 위치된 제3스핀들(213)의 내주면과 제4스핀들(214)의 외주면 사이에 형성된다.

공통 키이웨이(231)는 키이웨이(221,222,223 및 224) 내부로 삽입되고, 스핀들(211,212,213 및 214)은 축방향으로 상대적으로 슬라이딩 가능하며, 외주방향으로 서로 일체로 회전될 수 있다.

상기에 기재된 제1실시예에 있어서 별도의 키이가 사용된다.

그러나, 스핀들의 벽두께가 얇게 되어 있으므로 제2실시예에서 공통키이(231)가 사용된다.

척베이스(281,282,283 및 284)는 상기 기재된 제1실시예와 유사하게 스핀들(211,212,213 및 214)의 전방단에 각각 설치된다.

상기 제1실시예의 척베이스(181,182,183 및 184)는 관련 스핀들의 것과 동일한 직경을 가지며, 제2실시예는 스핀들의 벽두께가 얇게 되고, 각각의 척베이스(281,282,283 및 284)의 직경은 관련 스핀들의 직경보다 크게 형성된다.

목재(1)가 파악될 경우, 임의의 외부척베이스의 내주면은 직접 내부에 위치된 임의의 내부 베이스의 외주면과 접촉된다. 파악상태를 풀 경우, 모든 척베이스(281,282,283 및 284)는 목재의 선단면으로부터 축방향으로 일체로 후퇴되거나 척베이스는 외측으로부터 내측으로 연속적으로 후퇴될 수 있다.

이와 같은 식으로, 내부 스핀들이나 스핀들은 외부 스핀들 또는 스핀들 내부로 후퇴되는 것이 방지된다.

이것은 스핀들간의 상호 후방슬라이딩면이 사전 설정된 길이에 걸쳐 부시(201,202 및 203)로 형성된다.

제2실시예에서 유체는 각각 스핀들(211 내지 214)의 전방단에 척베이스(281 내지 284)를 전진시키기 위하여 가장 후진된 상태에서 유압실린더(241 내지 244)의 후방포트에 각각 제공된다.

그때, 제1실시예의 경우와 마찬가지로 모든 스핀들은 동시에 전진될 수 있다. 다르게는 스핀들은 시간차를 두고 전진될 수 있다.

예를 들어 최내 제4스핀들(211)이 먼저 전진되고, 그후 제3, 제2 및 제1스핀들(212,213 및 214)이 이와 같은 순서로 전진될 수 있다.

또한 이경우 내측으로부터 외측으로 동축상층에 배치된 스핀들은 키이웨이들 사이의 키이에 의해 안내되면서 전진된다. 척베이스(281 내지 284)의 모든 포울(291 내지 294)이 목재(1)의 대향선단에 있는 선단면(2) 내부로 물려질 경우, 스핀들은 회전전달부재(8)를 통하여 회전된다.

한편, 스핀들의 회전으로 날헤드는 목재(1)로부터 얻어진 베니어(8)(제25도)의 두께, 즉, 목재의 매 180°회전에 대하여 절삭되는 량에 상당하는 증분이송량에 의해 전진된다. 날헤드는 목재(1)가 절삭됨에 따라 전진된다. 날헤드의 전진위치는 제7 내지 12도를 참조하여 제1실시예에 앞서 기재된 바와 같은 식으로 스핀들 센터와 절삭날 사이의 거리를 감지하여 제어된다.

제2실시예에서, 목재의 절삭 시작시에 제1스핀들(211)의 포울(291)은 선단면을 파쥐하기 위하여 목재(1)의 외주가 절삭되는 일부에 근접된다. 목재의 외주면이 절삭인 진행됨에 따라 포울(291)에 근접하는 직경으로 감소될 경우, 먼저 최외층의 포울은 키이에 의해 안내되고 목재면(2)으로부터 후퇴되면서 후방으로 가동된다.

절삭이 더 진행될 경우 제2스핀들(212)의 포울(292)의 위치는 목재(1)의 외주부에 더 근접된다.

다른 특징은 제1실시예의 것과 같다.

본 발명의 제3실시예는 제15 내지 21도를 참고로 상세히 설명할 것이다.

상기 설명한 바와 같이 제1실시예의 포울(191,192,193 및 194)과 제2실시예의 포울(291,292,293 및 294)은 서로 상대적으로 슬라이딩 가능한 스핀들의 전방단에 있는 척베이스는 통하여 설치되고, 포울은 척베이스의 외주방향으로 이격되어 설치되므로서 그 반경방향 치수는 스핀들의 반경보다 작다.

한편, 제3실시예에 있어서, 그 전방선단에 포울(391)을 갖는 다수의 작은 직경의 스핀들(311)이 제공되고, 스핀들(311)은 각각 축방향으로 슬라이딩 가능하다. 스핀들(311)은 제16도 및 제17도에 도시된 바와 같이 축방향으로 평행한 다발형 형상내에 배치된다.

모든 스핀들(311)은 기둥형 블록(301)의 구멍에 지지되고 이들 구멍은 스핀들의 것과 같은 직경이며 스핀들(311)에 대응하는 수로 제공된다.

기둥형 블록(301)은 베어링(14)에 의해 하우징(12)내에 회전 가능하게 지지되고, 키이(331)는 기둥형 블록(301)의 키이웨이내로 삽입되어 회전전달수단(18)에 일체로 설치한다.

또한, 제3실시예에 따르면, 설치판(303)은 하우징(12)의 후방으로부터 축방향으로 돌출한 관형지지부재(302)의 선단에 고정된다. 단축(305)은 설치판(303)의 중심부에서 베어링(304)에 회전 가능하게 끼워진다. 다수의 유압실린더(341)는 단축(305)의 전방에 설치된다.

제1, 제2실시예의 것들 보다 각각이 상당히 더 작은 직경을 갖는 스핀들(311)은 각각 유압실린더(341)의 피스톤로드(351)의 선단에 설치된다. 단축(305)은 기둥형 블록(301)과 함께 회전 가능하며 동축이다. 포울(391)은 각 스핀들(311)의 전방에 고정 설치되고, 이 포울(391)은 후자를 파악하기 위하여 목재(1)의 선단면(2)에 물려지도록 된다.

단축(305)의 전방에 설치된 유압실린더(341)는 별도로 동작 가능하고, 그 배치는 제16도에 도시된 바와 같이 동심으로 되며, 스핀들(311)의 선단에 설치된 포울(391)은 환형으로 배치된다.

다르게는 제17도에 도시된 바와 같이 목재(1)의 질단커브인 나선형을 따라 스핀들(311)을 정렬하는 것도 가능하다.

단축(305)의 후방에는 유압실린더(341)로부터 그리고 그로 유체를 공급 및 배출해 주기 위해 제18 내지 제21도에 도시된 바와 같은 형상을 갖는 유체공급 및 배출기구(H)가 설치된다.

먼저, 유압원과 연통하는 파이프(306)(제18도)는 단축(305)의 후방부 주위에 끼워진 외부원통형 몸체(307)의 길이에 대하여 이격된 위치에 반경방향으로 구멍이 뚫린 통로(308)(제21도)와 연결되어 있다. 원통형 몸체(313)는 키이(305a)(제19도)에 의하여 단축(305)의 외주에 고정된다.

제18도에 도시된 바와 같이 베어링(310)을 그 안에 내장한 베어링 케이스(312)가 단축(305)의 외주에 끼워진다. 외부원통형 몸체(307)는 다수의 디스크(318)를 구비한다.

이들 디스크(318) 각각은 제21도에 도시된 바와 같이 내부원통형몸체(313)에 대하여 슬라이딩면에서 오일패킹(316)을 수용하기 위하여 인접 디스크와 홈(317) 사이에 O-링을 수요하기 위한 홈(315)을 갖는다.

상기 디스크(18)는 상기 통로(308)를 각각 갖고서, 다른 하나의 상부에 축방향으로 위치된다.

베어링(310)을 그 안에 내장한 베어링케이스(320)는 베어링 케이스(312)의 대향선단에 끼워진다. 볼트(324)는 너트(322)로 일체로 조여지는 베어링케이스(320), 디스크(318), 베어링케이스(312) 그리고 뚜껑(323)을 통하여 연장한다.

원통형 몸체(313)의 외주방향으로 이격되게 뚫린 길이방향의 통로(325)의 시초 선단은 각각 보조통로(326)를 통하여 반경방향 통로(308)와 연통하게 된다.

각각의 길이방향통로(325)의 종점에는 도관(328)이 그 선단에서 원통형 몸체(313)의 외주면으로 연장하는 구멍에 연결되고, 도관(328)의 타단은 유압 실린더(341)의 내부 및 외부로 유체를 공급 및 배출하도록 각각의 유압 실린더(341)(제15도)에 연결된다.

제3실시예에 따르면, 유체는 스핀들(311)의 전방단에서 포울(391)을 전진시키기 위하여 가장 후퇴된 상태에 있는 유압실린더(341)의 후방부에 먼저 공급된다.

모든 스핀들(311)은 전진될 수 있다. 다르게는, 스핀들은 시간차를 두고 전진될 수 있다.

예를 들어, 최내 스핀들이 먼저 전진될 수 있고, 그 후 외측스핀들이 전진될 수 있다.

제3실시예에서, 날헤드의 공급제어는 앞서 설명된 실시예의 케이스와 유사하다.

또한 앞서 설명한 실시예의 동작방법은 제3실시예에 적용될 것이다.

여기서 목재의 직경은 절삭 공정과 함께 감소되고, 포울(391)은 최외것으로부터 최내것으로 순차적으로 축방향으로 후퇴된다.

또한, 포울의 후퇴가동이 이루어지는 시간제어는 앞선 실시예들에 기재된 바와 같다.

더욱이 스핀들(311)이 제17도에 나타낸 바와 같이 나선형으로 정렬되어 있을 경우, 스핀들(311)은 베니어의 나선형 절삭에 따라 연속적으로 목재의 선단면으로부터 떨어져 후퇴될 수 있다.

이것은 베니어(8)의 절삭 두께가 클 경우 특히 유리하다.

이하, 본 발명의 제4실시예를 제22도를 참고하여 설명한다. 앞서 설명한 제1 내지 제3실시예에 있어서, 포울은 상호 슬라이딩 가능한 다수의 스핀들에 설치된다.

한편, 제4실시예에 따르면, 다수의 척베이스(481,482,483 및 484)는 목재(1)의 선단면(2)에 대하여 후퇴 및 회전 가능하게 지지되는 스핀들(411)의 전방선단에 배치된다.

척베이스(481,482,483 및 484)는 동축이며 축방향으로 독립적으로 슬라이딩 가능하다. 목재의 각 선단면에 대한 단일 스핀들(411)은 각 프레임(11)의 하우징에서 부시(15)를 통하여 지지되고, 스프로킷 휠과 같은 회전전달부재(18)는 키이(431)에 의해 스핀들(411)과 일체로 회전 가능하도록 스핀들(411)의 외주면상에 설치된다. 키이(431)는 스핀들(411)의 사전 설정된 부분에 형성된 키이웨이(421) 내부로 삽입된다.

설치판(403)은 하우징(12)의 후방으로 연장한 환형지지부재(402)에 고정된다. 커플링(461)은 스핀들(411)의 후방에 베어링(471)을 통하여 지지된 스핀들(411)을 축방향으로 슬라이딩하도록 판(403) 상에 설치된 각각의 제1유압실린더(441)의 피스톤로드(451)의 선단에 연결된다. 스핀들(411)은 직경이 감소되는 지지축(401)을 갖는 그 전방부에 형성되고, 제1척베이스(481)는 지지축(401)의 전방선단에 설치된다.

제2척베이스(482)는 제1척베이스(481)의 외주면 주위에 끼워지고, 키이(432)는 적어도 그 슬라이딩 영역에 형성된 키이웨이(422) 내에 삽입된다.

제3척베이스(483)는 제2척베이스(482)의 외주면에 끼워지고, 키이(433)는 적어도 그 슬라이딩영역에 형성된 키이웨이내에 삽입된다.

또한, 제4척베이스(484)는 제3척베이스(483)의 외주면에 끼워지고, 키이(434)는 적어도 그 슬라이딩 영역에 형성된 키이웨이(424)내에 끼워진다.

모든 척베이스는 각각의 공통축 주위에 일체로 회전 가능하다.

제1 내지 제4척베이스(481,482,483 및 484)의 후방과 스핀들(411)의 전방 환형슈율더 사이에는 동일척베이스에 대하여 동일 직경에 대향 배치된 2개 이상의 유압실린더가 정렬된다.

바람직한 실시예에 있어서, 제1척베이스(481)는 지지축(401)의 전방선단에 설치된다.

따라서, 제1척베이스(48)는 제1유압실린더(441)에 의해 축방향 전, 후로 가동할 수 있다.

제2유압실린더(422)의 피스톤로드(452)는 직경방향으로 대향된 피스톤에서 환형커플링(462)을 통하여 제2척베이스(482)로 연결된다.

이와 같은 식으로 제3, 제4유압실린더(443,444)의 피스톤로드(453,454)는 각각 환형커플링(463,464)을 통하여 제3, 제4척베이스(483,484)에 연결된다.

목재(1)의 선단면을 물어 파악하는 이격된 다수의 포울(491,492,493 및 494)는 척베이스(481,482,483 및 484)의 전방면상에 환형으로 설치된다.

제4실시예에 있어서, 유체는 제1 내지 제4유압실린더(441 내지 444)에 공급되어 앞서 설명된 실시예들과 유사한 방식으로 척베이스(481 내지 484)를 전진시킨다.

모든 포울의 척베이스(481 내지 484)가 목재(1)의 선단면(2)을 물을 경우, 스핀들은 회전전달부재(18)를 통하여 회전되어 날이 목재(1)를 절삭하기 시작한다.

척베이스의 후퇴 가동제어는 앞서 설명된 실시예들과 유사한 식으로 실시된다.

즉, 날의 전진위치는 목재의 선단면을 파악하는 포울(491 내지 494) 외부로 최외포울의 파악위치와 비교 검출된다.

이들 위치가 상호 가장 밀접한 위치로 추정될 경우, 포울은 최외로부터 최내로 단계적으로 후퇴된다.

또한 후퇴 가동의 제어는 앞서 설명된 실시예들과 유사한 식으로 실시된다.

최종적으로, 본 발명의 제5실시예는 제23도 및 제24도를 참고로 설명한다.

제5실시예에 따르면, 관형 슬라이딩부재(562,563 및 564)는 제2 내지 제4척베이스(582,583 및 584)의 후방에 동심상으로 제공된다. 슬라이딩부재(562 내지 564)의 후방단은 각각 유압실린더(542,543 및 544) 내로 연장된다. 슬라이딩부재(562,563 및 564)의 후방단에 설치된 피스톤(552,553 및 554)은 각각 유압실린더(542,543 및 544) 내에서 슬라이딩 가능하다. 가압오일은 양측의 피스톤에서 전, 후방 실린더 쳄버 내부 및 외부로 공급 및 배출될 수 있다.

제23도에 도시된 바와 같이 단일 스핀들(511)은 부시(15)를 통하여 이송대(11)의 하우징에 슬라이딩 가능하게 지지되고, 스프로킷 휠과 같은 회전전달부재(18)는 스핀들(511)의 외주에 지지되고 회전전달부재(18)는 스핀들(511)과 일체로 회전가능하나, 이를 위해 키이(531)는 스핀들(511) 등에 형성된 키이웨이(521) 내부로 삽입된다. 관형설치부재(503)는 하우징(12)의 후방부로부터 연장한 관형지지부재(501)에 동축상으로 고정된다.

커플링(561)은 설치부재(503)상에 설치된 제1유압실린더(541)에 대한 각 피스톤(551)의 선단에 연결되고, 스핀들(511)의 후방부는 베어링(571)을 통하여 커플링(561)에 연결된다.

스핀들(511)은 직경이 감소되는 지지축(501)을 갖는 그 전방부에 형성되고, 제1척 베이스(581)는 지지축(501)의 전방단에 설치된다.

제2척베이스(582), 제3척베이스(583) 그리고 제4척베이스(584)는 지지축(501) 주위에 연속적으로 설치된다.

이들 척베이스는 각각의 키이연결때문에 일체로 회전 가능하지만, 독립적으로 축방향으로 슬라이딩 가능하다.

제2관형슬라이딩부재(562)의 전방단은 제2척베이스(582)의 후방에서 지지축(501) 상에 끼워진다. 슬라이딩부재(562)는 키이웨이(522) 및 키이(532)를 통하여 지지축(501) 상에 지지된다. 피스톤(552)은 슬라이딩부재의 후방부에 베어링(572)을 통하여 지지된다. 피스톤(552)을 그 안에 내장한 유압실린더(542)의 전방포트와 후방포트(542A,542B)로 공급 및 배출시키므로 제2척베이스(582)는 지지축(501)에 대하여 전, 후방으로 슬라이딩하게 된다.

제3척베이스(583)는 피스톤(553)에 연결되고 유압실린더(543)는 제2관형슬라이딩부재(562)에 슬라이딩 가능한 제3관형슬라이딩부재(563)의 후방부에서 피스톤(553)을 내장한다.

제4척부재(584)는 피스톤(554)에 연결되고, 유압실린더(544)는 제3슬라이딩부재(563)상에서 미끄럼 가능한 관형슬라이딩 부재의 후방부에 피스톤(554)을 내장한다.

따라서, 제1 내지 제4척베이스(581,582,583 및 584)는 각각의 동심상태에서 상호 슬라이딩 가능하다. 목재의 선단면(2)을 파악하기 위한 포울(591,592,593 및 594)은 각각 척베이스(581,582,583 및 584)의 전방면에 이격된 위치에 환상으로 설치된다.

제5실시예의 동작은 제4실시예의 동작과 거의 같다. 유체가 제1유압실린더(541)와 다른 유압실린더(542 내지 544)로 공급되어 척베이스(581 내지 584)를 전진시킨다. 척베이스(581 내지 584)의 모든 포울(591 내지 594)이 목재(1)의 선단면(2) 내로 풀려질 경우, 스핀들은 회전전달부재(18)에 의해 회전된다.

그리고 절삭날(1)은 목재(1)를 절삭하기 시작한다.

이어서 척베이스(581 내지 584)의 후진 가동제어는 앞서 설명한 실시예들의 경우와 거의 같다.

제5실시예의 단하나의 실제적인 차이는 슬라이딩부재(562,563 및 564)가 앞선 실시예의 중공 스핀들의 기능을 갖는다는 것이다.

한편, 제1, 제2, 제4 및 제5실시예에 있어서 스핀들과 척베이스는 편의상 4층으로 구성되며, 그 숫자는 증가 또는 감소될 수 있고 이층 사이의 간격은 목재의 직경과 특성에 따라 변경될 수 있다.

더욱이 본실시예의 경우, 스핀들 또는 척베이스를 전후방으로 가동시키는 기구는 편의상 유압기구로 기재되고, 이 기구는 예를 들어 스크류 구동타입, 크랭크 구동타입, 랙과 피니언 구동타입, 링크동작타입 등과 같은 기타 다른 타입으로 될 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따르면, 그 외주변에 인접한 목재의 선단면 위치는 항상 척포울에 의해 파악되어 목재를 절삭하는데 필요한 파악력은 절삭저항력과 거의 같게 되므로서, 안정된 절삭 상태는 목재의 종류, 특성 및 크기에 관계없이 유지될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면 목재의 선단면이 그 중심영역에 부식부, 크랙 또는 크랙들을 가질 경우에도, 목재는 포울에 의해 견고하게 지지될 수 있다.

그 이유는 목재가 부식되고, 크랙되는 반경방향 외부영역을 포함하는 거의 전체선단면에 걸쳐 포울에 의해 파악되어 요구되는 토크는 포울을 통하여 목재로 전달될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 중심영역에서 부식되고, 크랙되는 부분을 갖는 목재를 이용할 수 있는데 유용하다.

Claims (30)

1. 목재의 회전축에 대하여 대향 배치된 한쌍의 제1, 제2대향척킹포울을 제공하고, 목재를 베니어 선반에 로딩하고, 회전축에 그리고 대향척킹포울수단들 사이에 목재를 파악하기 위하여 포울수단이 목재의 대향선단면을 물어주도록 서로를 향하여 제1, 제2척킹포울수단을 가동시키고, 회전축주위에 목재를 회전시키기 위하여 회전시 대향척킹포울을수단을 구동시키고 목재의 외주부로부터 베니어를 벗겨내기 위하여 회전 절삭되는 목재의 회전축을 따라 연장된 절삭날을 전진시키도록 된 베니어 선반의 목재 회전 절삭방법에 있어서, 서로 독립적으로 축방향으로 이동 가능한 적어도 반경방향 최외척과 반경방향 최내척을 포함하고 포울을 갖는 다수의 척이 있는 각각의 제1, 제2척킹수단을 제공하는 스텝과, 회전절삭동작시에 그 외주면에 인접한 위치에 목재를 파악하는 각각의 포올수단의 최외척을 갖는 대향척킹포울수단에 의해 목재를 파악하는 스텝과, 절삭날이 최외척의 반경방향 외주부에 근접한 목재의 반경방향위치로 전진할 때 목재를 파악하는 반경방향 내부의 제2최외척을 갖는 목재의 관련 선단면으로부터 떨어지게 최외척을 후퇴시키는 스텝과, 절삭날이 제2최외척의 반경방향 외주에 근접한 목재의 반경방향 위치로 더 전진할 때 목재의 관련 선단면으로부터 떨어지게 제2최외척을 후퇴시키는 스텝과, 절삭날이 최내척의 반경방향 외주로 근접하는 목재의 반경방향 위치로 전진할 때까지 상기와 같은 식으로 절삭동작을 반복하는 스텝을 더 포함하여 됨을 특징으로 한는 목재의 회전절삭방법.
2. 제1항에 있어서, 목재가 회전절삭동작상태에서 파악될 경우 상기 제1, 제2척킹포울수단의 모든 척이 목재의 선단면으로 물려지게 하는 스텝을 더 포함함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 척이 동심으로 목재의 선단면에 대향하여 전진되고, 그로부터 후퇴됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 척이 평행 경로를 따라 목재의 선단면에 대향하여 전진되고, 그로부터 후퇴됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 척이 유압으로 전진 및 후퇴됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
6. 제1항에 있어서, 목재의 회전축에 대하여 절삭날의 전진변위를 감지하는 스텝과 감지된 절삭날의 변위를 계산기에 입력하는 스텝과, 최외척의 반경방향 외주의 위치정보를 상기 계산기에 입력하는 스텝과, 입력된 변위 및 위치정보에 응답하여 상기 계산기에서 계산을 수행하는 스텝과, 입력된 변위와 위치정보가서로 근접될 경우 목재의 관련 선단면으로부터 떨어지게 최외척을 후퇴시키기 위하여 계산기로부터 출력신호를 발생시키는 스텝과 제2최외척의 반경방향 외주의 위치정보를 상기 계산기로 입력하는 스텝과, 상기 제2최외척의 입력된 변위 및 위치정보에 응답하여 상기 계산기에서 계산을 수행하는 스텝과, 제2최외척의 입력된 변위 및 위치정보가 서로 근접될 경우, 목재의 관련 선단면으로부터 떨어지게 제2최외척을 후퇴시키기 위하여 계산기로부터 출력신호를 발생시키는 스텝과, 최내척만이 목재를 파악하도록 남아 있을 때까지 상기와 유사한 스텝을 반복하는 스텝을 더 포함함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
7. 제1항에 있어서, 목재의 일선단면에서 최외척, 제2최외척 및 임의의 내부 인접척이 목재의 다른 일단면에서 제2최외척 및 내부 인접척이 각각 후퇴된 후 후퇴되도록 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭방법.
8. 목재의 회전축에 대하여 대향 배치된 제1, 제2대향척킹포울수단과, 파악된 목재를 풀기 위하여 서로 멀어지고 상기 회전축에 대하여 목재를 그 사이에 파악하기 위하여 서로를 향하여 제1, 제2척킹수단을 가동시키는 수단과 회전축 주위의 척킹수단 사이에 파악되는 목재를 회전시키기 위하여 제1, 제2척킹 수단을 회전시키는 수단과, 회전되는 목재를 절삭하기 위한 절삭날수단과, 목재의 외주부로부터 베니어를 벗겨내기 위해 목재를 회전절삭하도록 회전되는 목재에 대향하여 날을 전진시키는 수단을 구비한 베니어 선반의 목재 회전절삭장치에 있어서, 서로로부터 축방향으로 독립적으로 이동 가능하며 적어도 반경방향 최외척과 최내척을 포함하며, 각각의 상기 제1, 제2척수단을 구성하는 포울을 갖는 다수의 척과, 목재로부터 독립적으로 멀어지며 그 척을 이동시키기 위하여 각각 상기 척에 연결되는 변위수단과, 절삭날수단이 관련척의 외주에 근접한 목재의 반경방향 위치로 전진할 때 목재로부터 관련척을 멀어지게 후퇴시키도록 변위수단을 동작시키는 수단을 구비하여 됨을 특징으로 하는 베니어 선반의 목재 회전절삭장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 척은 동심으로 정렬됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 척은 평행하게 정렬됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 척은 회전축 방향에서 볼 경우 나선형으로 정렬됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 변위수단이 각각 그 전방단에 고정된 척을 갖고서, 상기 회전축에 대하여 상호 슬라이딩 가능한 식으로 동심적으로 배치된 다수의 스핀들과, 목재의 관련선단면을 향하고 그로부터 떨어지게 회전축을 따라 독립적으로 스핀들을 이동시키기 위하여 각각 상기 스핀들의 후방단에 연결된 구동수단을 구비하여 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
13. 제2항에 있어서, 상기 스핀들이 축상 동일한 길이를 가지며 동일하게 확장됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 스핀들이 다른 축방향 길이를 가지며 임의의 반경방향 내부 스핀들이 임의의 반경방향 외부 스핀들보다 더 큰 축방향길이를 갖도록 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 구동수단이 스핀들이 축방향으로 다른 길이에 따라 축방향으로 다른 위치에 배치됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
16. 제12항에 있어서, 구동수단이 유체 동작 실린더임을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
17. 제8항에 있어서, 상기 변위수단이 각각 그 전방단에 고정된 상기 척을 갖고서, 축방향으로 슬라이딩 가능한 식으로 평행하게 배치된 다수의 스핀들과, 목재의 관련 선단면을 향하고 그리고 그로부터 떨어지게 회전축을 따라 독립적으로 스핀들을 이동시키기 위하여 각각 상기 스핀들의 후방 선단에 연결된 구동수단을 구비하여 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 스핀들이 축방향으로 동일 길이를 가지며 동일하게 확장됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 스핀들을 슬라이딩 가능하게 수용하기 위하여 축상구멍을 갖는 기둥형 블록을 더 구비하여 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 구동수단이 유압실린더임을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 변위수단이 전방지지축을 가지며, 그 전방단으로 고정된 척중 최내척을 갖고서 회전축상에 그를 따라 슬라이딩 가능하게 배치된 단일 스핀들과, 지지축과 서로에 대하여 축방향으로 변위되도록 상기 지지축 주위체 동심상으로 끼워진 환형 슬라이딩 부재와, 목재의 관련 선단면으로부터 떨어지고 그를 향하여 스핀들을 이동시키기 위하여 스핀들에 연결된 구동수단과, 목재의 관련된 선단면으로부터 떨어지고 그를 향하여 독립적으로 슬라이딩 부재를 이동시키기 위하여 각각 상기 슬라이딩 부재의 후방단에 연결된 다른 구동수단을 구비하여 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 다른 구동수단은 상기 지지축 주위에 제공됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
23. 제22항에 있어서, 구동수단은 동심상으로 제공됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
24. 제21항에 있어서, 상기 지지축은 스핀들의 나머지 부분에 대하여 직경이 감소됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
25. 제21항에 있어서, 상기 모든 구동수단이 유체 동작실린더임을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
26. 제8항에 있어서, 상기 변위수단을 동작시키기 위한 수단이 감지신호를 출력하고 목재의 회전축에 대하여 절삭날 수단의 전진변위를 감지하기 위한 수단과, 위치 정보신호를 출력하고 현재의 최외척의 반경방향 외주의 위치정보를 제공하기 위한 수단과, 상기 감지신호와 위치정보신호가 현재의 최외척을 후퇴시키기 위하여 변위와 위치정보가 서로 근접됨을 나타낼 경우 출력신호를 발생시키기 위한 이들 신호에 응답하는 계산기 수단을 구비하여 됨을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
27. 제26항에 있어서, 상기 감지수단이 광전 선형 변위감지기를 구비함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
28. 제26항에 있어서, 상기 감지수단이 자석 선형 변위 감지기를 구비함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
29. 제26항에 있어서, 상기 감지수단이 회전변위를 선형변위로 전환시키기 위한 앤코더를 구비함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.
30. 제26항에 있어서, 상기 감지수단이 선형 변위를 감지하기 위한 감지스위치를 구비함을 특징으로 하는 목재의 회전절삭장치.