WO2017150498A1 - 波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法 - Google Patents

波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法 Download PDF

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    • B31F1/28—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
    • B31F1/2845—Details, e.g. provisions for drying, moistening, pressing
    • B31F1/285—Heating or drying equipment

Definitions

  • the present invention relates to a corrugated board manufacturing system and a corrugated board manufacturing method for shaping a single plate into a corrugated shape, for example.
  • a corrugated board obtained by processing a plate material into a corrugated shape and a manufacturing method thereof (see Patent Document 1).
  • a corrugated board is obtained by introducing a plate between two heat rollers provided with irregularities on the outer periphery and performing bending by pressing with two heat rollers.
  • the raw material of this corrugated board is a plate material.
  • an object of the present invention is to provide a corrugated board manufacturing system and a corrugated board manufacturing method capable of maintaining a corrugated state by processing a single plate into a corrugated shape, and to improve user satisfaction. .
  • the present invention includes a corrugating device that curves a single plate material into a corrugated shape, a shaping device that adjusts the shape of the single plate corrugated plate material that has been processed into a corrugated shape, and the shaped single plate. And a corrugating device that stabilizes the corrugated plate material in a corrugated shape, and the corrugated processing device extends straight in parallel with the rotation axis to an outer peripheral surface that is in contact with one surface of the single plate material.
  • a roller-shaped first press jig in which a plurality of convex portions are arranged substantially in parallel and at approximately equal intervals, and the first press jig on an outer peripheral surface serving as a contact surface in contact with the other surface of the plate material of the single plate
  • a plurality of convex portions that extend straight in parallel with the rotation axis so as to oppose the concave portions between the convex portions, and a roller-shaped second press jig that is arranged substantially parallel and at substantially equal intervals,
  • the shaping device is provided between one corrugated surface of the corrugated plate material of the single plate and the corrugated vertex.
  • a third pressing jig having concavo-convex surfaces having substantially the same interval, the vertices of the plurality of convex portions being located on one plane, and the most concave points of the plurality of concave portions being located on one plane,
  • a corrugated plate having a corrugated surface having a corrugated vertex interval that is substantially the same interval as the other corrugated surface of the corrugated plate member, and the vertexes of the plurality of convex portions are located on a single plane and the most concave points of the plurality of concave portions are located on a single plane.
  • the stabilizing device includes the unit after the heating press by the shaping device.
  • the corrugated plate material of the single plate has a corrugated surface whose corrugated vertex interval is substantially the same as that of the corrugated plate material, and the vertexes of the plurality of convex portions are located on one plane and the most concave points of the plurality of concave portions are one.
  • Corrugated board manufacturing comprising: a sixth pressing jig located on a plane; and cooling means for cooling at least one of the fifth pressing jig and the sixth pressing jig to a predetermined cooling temperature lower than the predetermined temperature It is a system and a corrugated board manufacturing method.
  • the block diagram which shows the whole structure of a waveform board manufacturing system.
  • the longitudinal left side view which shows the structure of a waveform processing apparatus.
  • the perspective view which shows the structure of a shaping device.
  • tool Explanatory drawing by the photograph of the completed corrugated board material.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the corrugated board manufacturing system 1.
  • the corrugated board manufacturing system 1 includes a katsura stripping device 2 for stripping timber and processing it into a thin plate material, a cutting device 3 for cutting a thin plate material obtained by katsura strip into a predetermined size, and corrugating the plate material
  • An adhesive device 7 is provided.
  • the katsura peeling device 2 includes a rotary support roller 11 for rotatably placing the cut and dried wood A, a blade 12 for peeling the wood A placed on the rotary support roller 11 thinly, and Katsura And a belt conveyor 13 that conveys the peeled thin plate material B.
  • the timber A is peeled thinly and continuously in the circumferential direction, and a plate material B longer than the outer periphery of the timber A can be obtained. That is, in the obtained plate material B, the width direction is the core direction of the wood A, and the longitudinal direction is the circumferential direction of the wood A.
  • the cutting device 3 includes a cutting blade 15 that cuts the plate material B, a cutting table 16 that serves as a cutting base below the cutting blade 15, and a plate material B in a direction perpendicular to the cutting direction (vertical direction in the drawing) of the cutting blade 15. And a belt conveyor 13 for conveying. Thereby, the board
  • the longitudinal direction is the circumferential direction of the wood A
  • the corrugated processing device 4 is a device that obtains a corrugated plate material D by processing the plate material C containing moisture at a predetermined temperature (preferably 50 ° C. or more and preferably 100 ° C. or less) into a corrugated shape.
  • This is a device that is heated and pressed by a heater 59, a third press jig 45, and a fourth press jig 48 to form a corrugated plate material E in a beautiful state free of torsion and the like.
  • This is an apparatus for creating a corrugated plate material F that can maintain a beautiful corrugation for a long period of time by cold pressing the corrugated plate material E with a fifth press jig 65 and a sixth press jig 68.
  • the corrugated plate material F is not curved in the core direction of the wood A, which is the width direction (short direction) of the plate material C, but is corrugated in the circumferential direction of the wood A, which is the longitudinal direction of the plate material C. It has been made. Details of the waveform processing device 4, the shaping device 5, and the stabilization device 6 will be described later.
  • the bonding device 7 bonds the flat plate G to the corrugated plate material F with an adhesive.
  • the bonding apparatus 7 does not apply the adhesive to the entire surface of one side of the flat plate G, but applies the adhesive only to the vicinity of the center of the convex portion of the corrugated plate material F, that is, only the most convex portion.
  • the corrugated plate material F is bonded to the flat plate G with this adhesive material. Accordingly, the portion of the corrugated plate material F that comes into contact with the flat plate G is fixed with an adhesive, and the portion that does not come into contact with the flat plate G is exposed without being coated with the adhesive. Thereby, the flat plate G and the corrugated board material F can be adhere
  • one flat plate G is bonded to one side of the corrugated plate material F, and one of the two corrugated surfaces of the corrugated plate material F appears to be completely exposed.
  • the beautiful corrugated surface of wood is visually recognized and the beautiful design property can be exhibited.
  • the flat plate G may be adhere
  • it can be provided as a cardboard-like plate material, and a lighter plate material can be maintained due to the presence of the space portion of the corrugated plate material F compared to a general plate material having the same thickness, and the strength can also be maintained.
  • the flat plate G may be perforated in an appropriate design, and the perforated flat plate G may be bonded to the corrugated plate material F.
  • the corrugated surface of the corrugated plate material F can be seen in the hole portion of the flat plate G, a beautiful design can be provided.
  • FIG. 2 is a longitudinal left side view showing the configuration of the waveform processing device 4.
  • the waveform processing device 4 has a rectangular parallelepiped main body 21. Inside the main body 21, two roller-shaped first press jigs 25 and second press jigs 27 having projections and depressions on the outer peripheral surface are arranged vertically opposite to each other.
  • the first press jig 25 and the second press jig 27 are rollers whose axial length is longer than the lateral width (the depth direction in the figure) of the corrugated plate material D, and a convex portion 31 that extends straight in parallel with the rotation axis. They are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • a concave portion 32 is formed between the adjacent convex portions 31.
  • the waveform processing device 4 is provided with a heating means (heater) (not shown) for heating the first press jig 25 and the second press jig 27.
  • the first pressing jig 25 and the second pressing jig 27 are heated by this heating means, and the plate material C to be processed is also heated, so that the processing of the plate material C is facilitated.
  • the clearance at the closest position is adjusted to be the same as or substantially the same as the plate thickness of the plate C to be processed.
  • the clearance and the plate thickness of the plate material C are preferably 0.5 mm to 1.0 mm.
  • the conveyance stand 22 which conveys the board
  • FIG. The plate material C is conveyed between the first pressing jig 25 and the second pressing jig 27 from the conveying table 22.
  • a conveyance stand 23 for conveying the corrugated plate material D that has been corrugated by pressing is provided behind the corrugating apparatus 4 (left side in the figure).
  • the corrugated plate material D is discharged in the form of being conveyed on the conveying table 23.
  • the waveform processing device 4 having the above configuration receives the supply of the plate material C containing moisture at a predetermined temperature (50 ° C. or more and 100 ° C. or less), and between the first press jig 25 and the second press jig 27.
  • the corrugated plate material D is discharged by processing into a corrugated shape by heating and pressing.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the shaping device 5.
  • the shaping device 5 includes a rectangular base portion 49, guide arms 42 and 42 provided on both left and right sides of the base portion 49 and extending straight in the vertical direction, and a ceiling portion 41 provided on the upper inner side of the guide arms 42 and 42. And a slide 44 that slides up and down along the guide arms 42 and 42 between the ceiling portion 41 and the base portion 49.
  • a third press jig 45 arranged substantially horizontally is provided on the bottom surface of the slide 44.
  • the third press jig 45 has a corrugated press surface in which convex portions 51 and concave portions 52 are alternately arranged on the bottom surface.
  • the press surface has a shape in which a plurality of convex portions 51 and concave portions 52 that extend straight in the depth direction are arranged in parallel on the same plane at the same height and the same interval.
  • a fourth press jig 48 arranged substantially horizontally is provided on the upper surface of the base 49.
  • the fourth press jig 48 has a corrugated press surface in which convex portions 51 and concave portions 52 are alternately arranged on the bottom surface.
  • the press surface has a shape in which a plurality of convex portions 51 and concave portions 52 that extend straight in the depth direction are arranged in parallel on the same plane at the same height and the same interval.
  • the convex portion 51 of the fourth press jig 48 faces the concave portion 52 of the third press jig 45
  • the concave portion 52 of the fourth press jig 48 faces the convex portion 51 of the third press jig 45.
  • the slide 44 and the base 49 have a built-in heater 59 (heating means) for heating the third press jig 45 and the fourth press jig 48, respectively.
  • the 3rd press jig 45 and the 4th press jig 48 can be heated to desired temperature (for example, the temperature which is 110 degreeC or more and does not carbonize).
  • the stabilization device 6 includes the same ceiling portion 41, guide arm 42, slide 44, and base 49 as the shaping device 5, and a cooling unit 69 (cooling means) instead of the heater 59. ).
  • the cooling unit 69 allows the fifth press jig 65 and the sixth press jig 68 to be cooled to a desired temperature (for example, 25 ° C. or lower).
  • a fifth press jig 65 and a sixth press jig 68 are provided instead of the third press jig 45 and the fourth press jig 48. Except for the fifth press jig 65, the sixth press jig 68, and the cooling unit 69, the configuration is the same as that of the shaping device 5 shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the detailed configuration of each pressing jig.
  • FIG. 4A is a partially enlarged right side view illustrating the detailed configuration of the first press jig 25 and the second press jig 27.
  • the first press jig 25 and the second press jig 27 are heated by an appropriate heating device. Thereby, the board
  • FIG. 4A is a partially enlarged right side view illustrating the detailed configuration of the first press jig 25 and the second press jig 27.
  • the first press jig 25 and the second press jig 27 are heated by an appropriate heating device. Thereby, the board
  • the first press jig 25 and the second press jig 27 are the same in size, shape, and material, and are disposed so as to face each other so that their outer peripheral surfaces face each other in close proximity.
  • the most protruding protrusion 31 of the first press jig 25 and the second press jig 27 is formed to be slightly smaller than the recess 32 of the first press jig 25 and the second press jig 27.
  • the size difference between the convex portion 31 and the concave portion 32 is such that the difference between the radius of the convex portion 31 and the radius of the concave portion 32 is substantially the same as the plate thickness (0.5 mm to 1.0 mm) of the plate material C to be processed into a waveform It is comprised so that it may become.
  • the diameter W1 of the convex portion 31 and the diameter W2 of the concave portion 32 are configured to have a difference of about twice the plate thickness (0.5 mm to 1.0 mm) of the plate material C.
  • the gap (clearance) between the semicircular parts facing each other when the convex part 31 and the concave part 32 are close to each other is such that the gap is substantially the same as the plate thickness (0.5 mm to 1.0 mm) of the plate material C. Is formed.
  • the convex part 31 and the recessed part 32 are comprised in the area
  • the constricted part 33 is formed in the shape. That is, the base width W3 on the base side is shorter than the diameter W1 that is the maximum width of the convex portion 31. Thereby, the board
  • the plate material C can be curved well by pressing the plate material C between the convex portion 31 and the concave portion 32 thus configured. Since the convex portions 31 and the concave portions 32 are alternately provided along the side peripheries of the first press jig 25 and the second press jig 27, the first press jig 25 and the second press jig 27 are rotated. By pressing and conveying the plate material C, the plate material C is processed into a corrugated plate material D having a corrugated shape with repeated irregularities.
  • the presence of the constricted portion 33 does not cause the convex portion 31 and the concave portion 32 to be in close contact with the entire surface of the corrugated plate material D, and can naturally leave the portion between them while pressing the apex portion of the corrugated plate. It is possible to execute C continuously into a waveform without any trouble. That is, even when the concave and convex portions are alternately curved and deformed, breakage such as cracks in the plate material C can be prevented, and processing can be performed stably and satisfactorily.
  • the gap L1 between the corrugations of the corrugated plate material D is substantially the same as the gap between the apexes of the adjacent convex portions 31.
  • the thickness L2 (corresponding to the amplitude of the corrugation) of the corrugated plate material D is such that the most concave portion of the concave portion 32 of the first press jig 25 is the lowest position, and the second press jig.
  • the length of the concave portion 32 of the 27 concave portions is almost the same as the distance between the positions where the uppermost position is located.
  • the thickness L2 is shorter than the interval L1 and is about half or less than the interval L1.
  • FIG. 4B is a partially enlarged front view showing a detailed configuration of the third press jig 45 and the fourth press jig 48.
  • the third press jig 45 and the fourth press jig 48 are arranged to face each other so that the concave and convex portions are fitted to each other, and the convex portions 51 and the concave portions 52 are alternately arranged in each.
  • the heights and arrangement intervals of all the convex portions 51 are uniform and parallel to the illustrated depth direction, and the apex of the convex portions 51 is on one plane. Configured to be located.
  • all the recesses 52 have the same height and arrangement interval and are parallel to the depth direction in the drawing, and the most concave point of the recess 52 is a flat surface. It is comprised so that it may be located on.
  • the interval L3 between the apexes of the adjacent convex portions 51 (the most concave point of the concave portion 52) is formed to have the same length as the interval L1 of the corrugated plate material D described with reference to FIG.
  • the third press jig 45 and the fourth press jig 48 are pressed. It can arrange
  • the thickness L4 (corrugated height of the corrugated plate material) which is the difference in height between the convex portion 51 of the third press jig 45 and the convex portion 51 of the fourth press jig 48 is the thickness L2 ( (See FIG. 4 (A)).
  • the width W4 of the arc-shaped portion of the convex portion 51 is narrower than the width W5 of the arc-shaped portion of the concave portion 52,
  • the gap (clearance) between the convex portion 51 and the concave portion 52 is configured to be the same as or substantially the same as the thickness of the corrugated plate material D. That is, the difference between the radius of the arc of the convex portion 51 and the radius of the arc of the concave portion 52 is configured to be the same as or substantially the same as the thickness of the corrugated plate material D.
  • the inclined portion 53 is not constricted between the convex portion 31 and the concave portion 32 of the first press jig 25 and the second press jig 27 shown in FIG. 4A (that is, the constricted portion). In other words, it is formed so as to form a gentle slope from the convex portion 51 to the concave portion 52.
  • the inclined portion 53 is formed in a straight line shape or a gentle S-shaped curve close to a straight line. Due to the inclined portion 53, the convex portion 51 is formed which has no constriction on the base side of the convex portion 51 and gradually tapers from the base portion to the tip end.
  • the third press jig 45 and the fourth press jig 48 are substantially heated while heating the entire front and back surfaces of the corrugated plate material D to a desired temperature (a temperature not lower than 100 ° C. and the object to be pressed is not carbonized). It can be pressed evenly and shaped into a corrugated plate E (see FIG. 1).
  • the corrugated plate material D is pressed firmly by the third press jig 45 and the fourth press jig 48 heated by the heater 59 (see FIG. 3), so that the corrugated plate material D is firmly shaped, and the corrugated plate material has a beautiful corrugated shape without twisting. E (see FIG. 1).
  • FIG. 4C is a partially enlarged front view showing a detailed configuration of the fifth press jig 65 and the sixth press jig 68 of the stabilization device 6 (see FIG. 1).
  • the fifth press jig 65 and the sixth press jig 68 are arranged to face each other so that the concave and convex portions are fitted to each other, and the convex portions 71 and the concave portions 72 are alternately arranged in each.
  • the arrangement, size, and shape of the convex portion 71 and the concave portion 72 are the same as the arrangement, size, and shape of the convex portion 51 and the concave portion 52 of the third press jig 45 and the fourth press jig 48.
  • the interval L5, the width W6, and the width W7 are the same as the interval L3, the width W4, and the width W5 shown in FIG.
  • the thickness L6 (corrugated height of the corrugated plate material) is also the same as or substantially the same as the thickness L4.
  • the shape of the 3rd press jig 45 and the 4th press jig 48 is the same as the shape of the 5th press jig 65 and the 6th press jig 68, the detailed description is abbreviate
  • the fifth press jig 65 and the sixth press jig 68 press the corrugated plate material F substantially uniformly while cooling the entire front and back surfaces of the corrugated plate material E to a desired temperature (25 ° C. or lower).
  • the corrugated plate E can be instantaneously cooled by pressing with the fifth press jig 65 and the sixth press jig 68 cooled by the cooling unit 69, and the corrugated plate E can be stabilized to obtain the corrugated plate F.
  • the corrugated plate material F can be prevented from changing its shape, for example, the shape of the corrugated plate F is naturally lost or stretched and the unevenness is lowered.
  • the corrugated plate material F is a single plate and is not coated with an adhesive or the like like a plywood, the corrugated shape can be stably maintained.
  • this corrugated plate material F has a shape in which a flat plate is undulated with a uniform width in one direction as shown in the photograph of the front view of FIG.
  • this corrugated plate material F weaves a design in which the original wood grain appears on the surface and the wavy irregularities arranged in parallel and at equal intervals are beautiful.
  • this beautiful corrugated plate material F it can be processed into various products. For example, as shown in FIG.
  • a part of a plate material is cut out in the shape of a character or a figure, and overlapped with the corrugated plate material F to create a signboard in which the wavy shape of the grain can be seen from the cutout portion. You can also.
  • the obtained single-plate corrugated plate material F is stable in shape without being subjected to surface coating or adhesion to other members. For this reason, it is possible to prevent the corrugated plate material F from returning to the original flat plate shape due to moisture or the like. Therefore, even if the flat plate is overlapped and bonded to one side or both sides of the corrugated plate material F, it is possible to prevent the corrugated plate material F from being deformed or damaged by applying stress to return to the flat plate shape.
  • the obtained single plate corrugated plate material F has a stable shape without twisting, it can be placed on a flat surface without rattling, and can be easily adhered to a flat plate. Also, the lateral direction in which the unevenness extends is not linear and bent, and can be freely curved in the vertical direction, which is the wave traveling direction of the waveform.
  • the bonding device 7 may be omitted, and the corrugated plate material F formed in a corrugated shape may be used as it is.
  • the corrugated plate material F formed in a corrugated shape may be used as it is.
  • the corrugated plate material D is impregnated with resin, and then shaping by a heating press in the shaping device 5 and stabilization by a cooling press by the stabilizing device 6 are performed, or the corrugated plate material E is impregnated with resin, You may make it perform stabilization by the cooling press by the stabilization apparatus 6 above. In this case, since the completed corrugated plate material F is impregnated with resin, it can be prevented from deforming to return to a flat plate shape for a longer period of time.
  • This invention can be used in industries that process wood and industries that use processed wood.

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Abstract

板材を湾曲させて波形に加工する波形加工装置４と、前記板材が波形に加工された波形板材の形状を整える整形装置５と、整形された前記波形板材を波形形状で安定化させる安定化装置６とを備え、前記波形加工装置４は、表面に凹凸を有するローラ状で板材を波形板材にプレス加工する第１プレス治具２５と第２プレス治具２７とが対向配置され、前記整形装置５は、前記波形板材の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有する第３プレス治具４５および第４プレス治具４８とヒータ５９とを備え、前記安定化装置６は、前記加熱プレス工程後の前記波形板材の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有する第５プレス治具６５および第６プレス治具６８と冷却ユニット６９とを備えた波形ボード製造システム１を提供する。これにより、単板を波形に加工して波形状態を維持できる。

Description

波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法
　この発明は、例えば、単板を波形に整形するような波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法に関する。
　従来、木材に対する様々な加工方法が提案されている。加工方法の一種として、出願人は、板材を波形に加工した波形ボード、およびその製造方法を提案している（特許文献１参照）。この方法は、外周に凹凸を設けた２つの熱ローラの間に板を導入し、２つの熱ローラでプレスして曲げ加工を行うことで、波形ボードを得るものである。
　このようにすることで、波形に加工された波形ボードを得ることに出願人は成功している。
　ここで、この波形ボードの原料は板材である。板材の肌触りや香りを活かすためには、表面のコーティング等を行わない方が好ましい。波形に加工した後にコーティング等を何ら施さない場合、木材の性質によって曲げ加工部分がゆるみ、徐々に元のまっすぐな板材に戻ろうとする力が働く。特に、湿気の多い環境に置かれた場合や、水分によって濡れた場合に、この戻ろうとする力が強くなり、加工当初の湾曲率を維持することは困難であった。
　一方、板を波形に加工する方法として、他の方法も提案されている（特許文献２～４参照）。これらの方法は、適宜の治具で波形に加工することに加えて、合板が用いられる、あるいは両面に別途の板材が接着材で貼り付けられる等の工夫が行われている。このように、板材が多層に重ねられて接着剤で接着された合板や、両面に板材が接着材で接着されると、波形ボードの波形状態が接着剤によって固定される。従って、湿気の多い場所や水に濡れた場合でも、波形ボードが板材に戻ろうとすることを防止できる。
　しかし、このような方法では、必ず接着剤等の木材以外のもので木材の曲げ状態を固定する必要があり、板材の香りや手触りを活かすことが困難であることや、合成接着剤など天然物（木材）以外のものを使用しなければならないという問題点があった。
特開２０１２－２１４０５１号公報 特開昭５４－８４０１２号公報 特開昭４８－０４０９０６号公報 特開２０１１－２０７１５９号公報
　この発明は、上述の問題に鑑みて、単板を波形に加工して波形状態を維持できる波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法を提供し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。
　この発明は、単板の板材を湾曲させて波形に加工する波形加工装置と、前記単板の板材が波形に加工された単板の波形板材の形状を整える整形装置と、整形された前記単板の波形板材を波形形状で安定化させる安定化装置とを備え、前記波形加工装置は、前記単板の板材の一方の表面と接触する接触面となる外周面に回転軸と平行に真っ直ぐ伸びる複数の凸部が略平行かつ略等間隔に配置されたローラ状の第１プレス治具と、前記単板の板材の他方の表面と接触する接触面となる外周面に前記第１プレス治具の前記凸部と凸部の間の凹部に対向するように回転軸と平行に真っ直ぐ伸びる複数の凸部が略平行かつ略等間隔に配置されたローラ状の第２プレス治具とを備え、前記整形装置は、前記単板の波形板材の一方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第３プレス治具と、前記単板の波形板材の他方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第４プレス治具と、前記第３プレス治具と前記第４プレス治具の少なくとも一方を所定温度に加熱する加熱手段とを備え、前記安定化装置は、前記整形装置による加熱プレスの後の前記単板の波形板材の一方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第５プレス治具と、前記整形装置による加熱プレスの後の前記単板の波形板材の他方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第６プレス治具と、前記第５プレス治具と前記第６プレス治具の少なくとも一方が前記所定温度よりも低い所定の冷却温度に冷却する冷却手段とを備えた波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法であることを特徴とする。
　この発明により、単板を波形に加工して波形状態を維持できる波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法を提供する事ができる。
波形ボード製造システムの全体構成を示す構成図。 波形加工装置の構成を示す縦断左側面図。 整形装置の構成を示す斜視図。 各プレス治具の詳細な構成を説明する説明図。 完成した波形板材の写真による説明図。
　以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
　図１は、波形ボード製造システム１の全体構成を示す構成図である。　
　波形ボード製造システム１は、木材を桂剥きして薄い板材に加工する桂剥き装置２、桂剥きによって得られた薄い板材を所定の大きさにカットして板材とする切断装置３、板材を波形に加工する波形加工装置４、波形に加工された波形板材を綺麗な波形に整形する整形装置５、整形された波形板材をその形状で安定化させる安定化装置６、および波形板材を平板と接着する接着装置７を備えている。
　桂剥き装置２は、伐採し乾燥させた木材Ａを回転可能に載置する回転支持ローラ１１と、回転支持ローラ１１上に載置された木材Ａを薄く桂剥きするための刃１２と、桂剥きした薄い板材Ｂを搬送するベルトコンベア１３とを有している。これにより、木材Ａを周方向に薄く連続的に桂剥きしていき、木材Ａの外周よりも長い板材Ｂを得ることができる。すなわち、得られた板材Ｂは、幅方向が木材Ａの芯方向で、長手方向が木材Ａの周方向となる。
　切断装置３は、板材Ｂを切断する裁断刃１５および裁断刃１５の下方で裁断時の台となる裁断台１６と、この裁断刃１５の裁断方向（図示上下方向）と直行する方向へ板材Ｂを搬送するベルトコンベア１３とを有している。これにより、板材Ｂを所望の長さで切断して複数の板材Ｃを得ることができる。この板材Ｃは、長手方向が木材Ａの周方向で、幅方向（短手方向）が木材Ａの芯方向となる。
　波形加工装置４は、所定温度（５０℃以上１００℃以下が好ましい）の水分が含まれた板材Ｃを波形に加工して波形板材Ｄを得る装置であり、整形装置５は、波形板材Ｄをヒータ５９と第３プレス治具４５と第４プレス治具４８により加熱プレスしてねじれ等のない美しい状態に整形して波形板材Ｅを得る装置であり、安定化装置６は、冷却ユニット６９と第５プレス治具６５と第６プレス治具６８により波形板材Ｅを冷却プレスして美しい波形を長期間維持できる波形板材Ｆを作成する装置である。この波形板材Ｆは、板材Ｃの幅方向（短手方向）である木材Ａの芯方向には湾曲させず、板材Ｃの長手方向である木材Ａの周方向に凹凸をつけて波型に湾曲させたものである。これらの波形加工装置４、整形装置５、および安定化装置６の詳細については後述する。
　接着装置７は、波形板材Ｆに平板Ｇを接着剤で接着する。この接着において、接着装置７は、平板Ｇの片面全面に接着剤を塗布するのではなく、波形板材Ｆの凸部の中央付近のみ、すなわち最も凸となっている部分のみに接着材を塗布し、この接着材により平板Ｇに波形板材Ｆを接着する。従って、波形板材Ｆの波打つ表面のうち平板Ｇと接触する部位は接着剤で固定され、平板Ｇと接触しない部位は接着剤が塗布されずに木の素材がそのまま露出する。これにより、木材の良さを最大限に活かしつつ、平板Ｇと波形板材Ｆを接着することができる。
　図示の例では波形板材Ｆの片面に１枚の平板Ｇを接着し、波形板材Ｆにおける２面の波形表面のうち片面が完全に露出して見えるようになっている。これにより、木材の美しい波形面が視認され、美しい意匠性を発揮できる。
　なお、図示の例に限らず、波形板材Ｆの両面に平板Ｇを接着し、波形表面が見えないようにしてもよい。この場合、ダンボール状の板材として提供することができ、同じ厚さの一般的な板材に比べて波形板材Ｆの空間部分の存在によって軽量な板材とし、かつ、強度も保つことができる。
　また、平板Ｇを適宜の意匠に穴あけしておき、この穴あきの平板Ｇを波形板材Ｆと接着してもよい。この場合、平板Ｇの穴部分に波形板材Ｆの波形表面が見えるため、美しい意匠を提供することができる。
　図２は、波形加工装置４の構成を示す縦断左側面図である。　
　波形加工装置４は、直方体形状の本体２１を有している。本体２１の内部には、外周面に凹凸を有する２つのローラ状の第１プレス治具２５と第２プレス治具２７が上下に対向配置されている。この第１プレス治具２５と第２プレス治具２７は、波形板材Ｄの横幅（図示奥行方向）よりも軸方向の長さが長いローラであり、回転軸と平行に真っ直ぐ伸びる凸部３１が周方向に等間隔に配置されている。隣り合う凸部３１の間には、凹部３２が形成されている。なお、波形加工装置４には、第１プレス治具２５と第２プレス治具２７を加熱する図示省略する加熱手段（ヒータ）が設けられている。この加熱手段により第１プレス治具２５と第２プレス治具２７が加熱され、加工対象となる板材Ｃも加熱されて、板材Ｃの加工を容易にしている。
　第１プレス治具２５と第２プレス治具２７は、最も近接する位置のクリアランスが加工対象の板材Ｃの板厚と同一かほぼ同一に調整されている。このクリアランスおよび板材Ｃの板厚は、０．５ｍｍ～１．０ｍｍが好ましい。
　波形加工装置４の前方（図示右側）には、板材Ｃを搬送する搬送台２２が設けられている。この搬送台２２から板材Ｃが第１プレス治具２５と第２プレス治具２７の間に搬送されている。
　波形加工装置４の後方（図示左側）には、プレス加工されて波形になった波形板材Ｄを搬送する搬送台２３が設けられている。この搬送台２３の上を波形板材Ｄが搬送される形で排出される。
　以上の構成の波形加工装置４は、所定温度（５０℃以上１００℃以下）の水分が含まれた板材Ｃの供給を受けて、第１プレス治具２５と第２プレス治具２７の間で加熱プレスすることで波形に加工し、波形板材Ｄを排出する。
　図３は、整形装置５の構成を示す斜視図である。　
　整形装置５は、長方形の台部４９と、台部４９の左右両側に設けられて上下方向に真っ直ぐ伸びるガイドアーム４２，４２と、ガイドアーム４２，４２の上部内側に設けられた天井部４１と、天井部４１と台部４９の間でガイドアーム４２，４２に沿って上下方向へスライド移動するスライド４４とを備えている。
　スライド４４の底面には、略水平に配置された第３プレス治具４５が設けられている。この第３プレス治具４５は、底面に凸部５１と凹部５２とが交互に配置された波型のプレス面を有している。このプレス面は、奥行き方向に真っ直ぐ伸伸びる複数の凸部５１と凹部５２が同じ高さ同じ間隔で同一平面上に平行配置された形状である。
　台部４９の上面には、略水平に配置された第４プレス治具４８が設けられている。この第４プレス治具４８は、底面に凸部５１と凹部５２とが交互に配置された波型のプレス面を有している。このプレス面は、奥行き方向に真っ直ぐ伸伸びる複数の凸部５１と凹部５２が同じ高さ同じ間隔で同一平面上に平行配置された形状である。また、第４プレス治具４８の凸部５１は、第３プレス治具４５の凹部５２に対向し、第４プレス治具４８の凹部５２は、第３プレス治具４５の凸部５１に対向するように配置されている。これにより、スライド４４と共に第３プレス治具４５が下降すると、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の間に波型の薄い空間ができ、この空間に配置されて第３プレス治具４５と第４プレス治具４８に挟まれた波形板材Ｅを歪みのない波形に整形することができる。
　また、スライド４４と台部４９は、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８をそれぞれ加熱するヒータ５９（加熱手段）が内臓されている。これにより、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８を所望の温度（例えば１１０℃以上でかつ炭化しない温度）に加熱できるようにしている。
　安定化装置６は、図１に示したように整形装置５と同一の天井部４１、ガイドアーム４２、スライド４４、および台部４９を備えており、ヒータ５９の代わりに冷却ユニット６９（冷却手段）を備えている。この冷却ユニット６９により、第５プレス治具６５と第６プレス治具６８を所望の温度（例えば２５℃以下）に冷却できるようにしている。また、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の代わりに、第５プレス治具６５と第６プレス治具６８を備えている。第５プレス治具６５と第６プレス治具６８、および冷却ユニット６９以外については、図３に示した整形装置５と同一の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
　図４は、各プレス治具の詳細な構成を説明する説明図である。　
　図４（Ａ）は、第１プレス治具２５および第２プレス治具２７の詳細な構成を説明する一部拡大右側面図である。　
　第１プレス治具２５および第２プレス治具２７は、適宜の加熱装置によって加熱される。これにより、板材Ｃを加熱して板材Ｃを湾曲加工しやすくしている。
　第１プレス治具２５および第２プレス治具２７は、大きさ、形状、および材質共に同一であり、近接部位で互いの外周面同士が対向するように対向配置させる。　
　第１プレス治具２５および第２プレス治具２７の最も突出している凸部３１は、第１プレス治具２５および第２プレス治具２７の凹部３２より一回り小さく形成されている。この凸部３１と凹部３２のサイズ差は、凸部３１の半径と凹部３２の半径の差が、波形に加工しようとする板材Ｃの板厚（０．５ｍｍ～１．０ｍｍ）とほぼ同じ長さとなるように構成されている。言い換えると、凸部３１の直径Ｗ１と、凹部３２の直径Ｗ２は、板材Ｃの板厚（０．５ｍｍ～１．０ｍｍ）のほぼ２倍程度の差となるように構成されている。これにより、凸部３１と凹部３２が近接状態で互いに対向する半円部の隙間（クリアランス）が、板材Ｃの板厚（０．５ｍｍ～１．０ｍｍ）と同じ略一定間隔の隙間となるように形成されている。
　また、凸部３１と凹部３２は、ほぼ半円に近いかそれ以上の領域に構成されており、２つの凹部３２の間に位置する凸部３１の基部側がくびれたように細くなるかそれに近い形状に形成されていてくびれ部３３が設けられている。すなわち、凸部３１の最大幅である直径Ｗ１よりも基部側の基部幅Ｗ３の方が短く形成されている。これにより、板材Ｃを所望の波型より若干強く湾曲させていくことができる。
　このように構成された凸部３１と凹部３２の間に板材Ｃを挟んで加圧することで、板材Ｃを良好に湾曲させることができる。この凸部３１と凹部３２が第１プレス治具２５および第２プレス治具２７の側周に沿って交互に設けられているため、第１プレス治具２５と第２プレス治具２７を回転させながら板材Ｃをプレスおよび搬送していくことで、板材Ｃは凹凸を繰り返して波型となる波形板材Ｄに加工される。また、くびれ部３３の存在により、凸部３１と凹部３２が波形板材Ｄの全面に密着するわけではなく、波形の頂点部分をプレスしつつその間の部分を自然に任せることができ、平板の板材Ｃを波形に連続的に変形させることを支障なく実行できる。すなわち、凹凸に交互に湾曲変形させても板材Ｃに割れが生じる等の破損を防止でき、良好に安定して加工できる。
　この波形板材Ｄの凹凸の間隔Ｌ１は、隣り合う凸部３１の頂点の間の間隔とほぼ同じ間隔となる。また、波形板材Ｄの凹凸部分の厚みＬ２（波形の振幅に相当）は、第１プレス治具２５の凹部３２の最も凹となる部位が最下位置となった位置と、第２プレス治具２７の凹部３２の最も凹となる部位が最上位置となった位置の間の距離とほぼ同じ長さとなる。この厚みＬ２は、間隔Ｌ１よりも短く、間隔Ｌ１の半分程度かそれ以下である。
　図４（Ｂ）は、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の詳細な構成を示す一部拡大正面図である。　
　第３プレス治具４５と第４プレス治具４８は、互いに凹凸が嵌合するよう対向して配置されており、それぞれに凸部５１と凹部５２が交互に配置されている。第３プレス治具４５と第４プレス治具４８は、いずれも、全ての凸部５１の高さおよび配置間隔が均一で図示奥行方向に平行であり、凸部５１の頂点が一平面上に位置するように構成されている。また、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８は、いずれも、全ての凹部５２の低さおよび配置間隔が均一で図示奥行方向に平行であり、凹部５２の最凹点が一平面上に位置するように構成されている。
　隣り合う凸部５１の頂点（凹部５２の最凹点）の間の間隔Ｌ３は、図４（Ａ）とともに説明した波形板材Ｄの間隔Ｌ１と同一の長さに形成されている。これにより、第４プレス治具４８の上に波形板材Ｄを置き、その上から第３プレス治具４５とを下降させてプレスする際に、第３プレス治具４５および第４プレス治具４８の波形に波形板材Ｄの波形が沿うように容易かつ精度よく配置できる。従って、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８で波形板材Ｄをプレスする際に波型の位置がずれていて波形板材Ｄが破損することを防止できる。
　また、第３プレス治具４５の凸部５１と第４プレス治具４８の凸部５１との高さの差である厚みＬ４（波形板材の波形高さ）は、波形板材Ｄの厚みＬ２（図４（Ａ）参照）と同一かほぼ同一に形成されている。これにより、波形板材Ｄに必要以上の力をかけることなく略均一にプレスでき、良好に波形板材Ｄを整形して波形板材Ｅを得ることができる。
　また、凸部５１の円弧状部の幅Ｗ４は、凹部５２の円弧状部の幅Ｗ５より狭く、
凸部５１と凹部５２の間の隙間（クリアランス）が波形板材Ｄの厚みと同一かほぼ同一に構成されている。すなわち、凸部５１の円弧の半径と凹部５２の円弧の半径の差は波形板材Ｄの厚みと同一かほぼ同一に構成されている。さらに、凸部５１と凹部５２の間に位置する傾斜部５３についても、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の対抗面の隙間間隔（クリアランス）が波形板材Ｄの厚みと同一かほぼ同一に構成されている。
　また、傾斜部５３については、図４（Ａ）に示した第１プレス治具２５と第２プレス治具２７の凸部３１と凹部３２の間のようにくびれておらず（つまり、くびれ部が無い）、凸部５１から凹部５２へなだらかな斜面となるように形成されている。この傾斜部５３は、直線状とするか、直線に近いゆるやかなＳ字の湾曲に形成されている。この傾斜部５３により、凸部５１の基部側にはくびれがなく、基部から先端まで徐々に先細りする凸部５１が形成される。
　以上の構成により、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８は、波形板材Ｄの表裏両面の全面を所望の温度（１００℃以上でかつプレス対象が炭化しない温度）に加熱しつつ略均等にプレスして波形板材Ｅ（図１参照）に整形することができる。ヒータ５９（図３参照）によって加熱した第３プレス治具４５と第４プレス治具４８によってプレスすることで、波形板材Ｄにしっかりと型をつけて、ねじれのない美しい波型形状の波形板材Ｅ（図１参照）に整形することができる。
　図４（Ｃ）は、安定化装置６（図１参照）の第５プレス治具６５と第６プレス治具６８の詳細な構成を示す一部拡大正面図である。　
　第５プレス治具６５と第６プレス治具６８は、互いに凹凸が嵌合するよう対向して配置されており、それぞれに凸部７１と凹部７２が交互に配置されている。この凸部７１と凹部７２の配置、大きさ、および形状は、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の凸部５１と凹部５２の配置、大きさ、および形状と同一である。また、間隔Ｌ５、幅Ｗ６、および幅Ｗ７についても、図４（Ｂ）に示した間隔Ｌ３、幅Ｗ４、および幅Ｗ５と同一である。また、また、厚みＬ６（波形板材の波形高さ）についても、厚みＬ４と同一かほぼ同一である。その他、第３プレス治具４５と第４プレス治具４８の形状は、第５プレス治具６５と第６プレス治具６８の形状と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
　以上の構成により、第５プレス治具６５と第６プレス治具６８は、波形板材Ｅの表裏両面の全面を所望の温度（２５℃以下）に冷却しつつ略均等にプレスして波形板材Ｆとして安定化させることができる。冷却ユニット６９によって冷却した第５プレス治具６５と第６プレス治具６８によってプレスすることで波形板材Ｅを瞬間冷却し、波形板材Ｅの型を安定化して波形板材Ｆとすることができる。これにより、波形板材Ｆが自然に型崩れあるいは伸びて凹凸が低くなるなど形状が変化することを防止できる。特に、波形板材Ｆが単板であり、合板のように接着材等が塗布されているものではないにもかかわらず、波型を安定して維持することが可能になる。
　以上に説明した波形ボード製造システム１により、図５（Ａ）の正面図の写真に示すように、平板が一方向へ等幅で波打った形状の美しい波形板材Ｆを得ることができる。この波形板材Ｆは、図５（Ｂ）の斜視図の写真に示すように、木本来の木目が表面に現われ、平行かつ等間隔に並ぶ波状の凹凸が美しい意匠を織りなす。この美しい波形板材Ｆを利用して、様々な製品に加工することができる。例えば、図５（Ｃ）に示すように、板材の一部を文字や図形の形状に切り抜いて波形板材Ｆと重ねて張り合わせることで、切り抜き部分から木目の波状の造形が見える看板を作成することもできる。
　得られた単板の波形板材Ｆは、表面コーティングや他の部材との接着等を行わずとも、それ単体で形状が安定している。このため、波形板材Ｆが湿気等によって元の平板状に戻ることを防止することができる。従って、波形板材Ｆの片面または両面に平板を重ねて接着した状態であっても、波形板材Ｆが平板状に戻ろうとして応力がかかり変形や破損するということを防止できる。
　また、得られた単板の波形板材Ｆは、ねじれの無い安定した形状であるため、平面の上にがたつきなく載置できるとともに、平板との接着等を容易に行うことができる。またこれにより、凹凸の伸びる横方向は直線状で曲がらず、波形の波進行方向である縦方向には自由に湾曲することができる。
　この発明は、本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。　
　例えば、接着装置７を省略し、波形に形成した波形板材Ｆをそのまま使用するのみとしてもよい。この場合、波形の意匠を活かした製品づくりに活かせるとともに、ダンボール状の木製資材が欲しいような場合には、別途波形板材Ｆに平板を適宜接着することで実施することができる。
　また、波形板材Ｄに樹脂を含浸させ、その上で整形装置５での加熱プレスによる整形と安定化装置６による冷却プレスによる安定化を実行する、あるいは、波形板材Ｅに樹脂を含浸させ、その上で安定化装置６による冷却プレスによる安定化を実行するようにしてもよい。この場合、完成した波形板材Ｆに樹脂が含浸されていることにより、さらに長期間にわたって平板状に戻ろうとして変形することを防止できる。
　この発明は、木材を加工する産業、および加工した木材を用いる産業に利用することができる。
１…波形ボード製造システム
４…波形加工装置
５…整形装置
６…安定化装置
２５…第１プレス治具
２７…第２プレス治具
３１…凸部
３２…凹部
３３…くびれ部
４５…第３プレス治具
４８…第４プレス治具
５３…傾斜部
５９…ヒータ
６５…第５プレス治具
６８…第６プレス治具
６９…冷却ユニット
Ｃ…板材
Ｄ，Ｅ，Ｆ…波形板材
Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５…間隔
Ｌ４，Ｌ６…厚み

Claims (5)

  1. 　単板の板材を湾曲させて波形に加工する波形加工装置と、
    前記単板の板材が波形に加工された単板の波形板材の形状を整える整形装置と、
    整形された前記単板の波形板材を波形形状で安定化させる安定化装置とを備え、
    前記波形加工装置は、
    前記単板の板材の一方の表面と接触する接触面となる外周面に回転軸と平行に真っ直ぐ伸びる複数の凸部が略平行かつ略等間隔に配置されたローラ状の第１プレス治具と、
    前記単板の板材の他方の表面と接触する接触面となる外周面に前記第１プレス治具の前記凸部と凸部の間の凹部に対向するように回転軸と平行に真っ直ぐ伸びる複数の凸部が略平行かつ略等間隔に配置されたローラ状の第２プレス治具とを備え、
    前記整形装置は、
    前記単板の波形板材の一方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第３プレス治具と、
    前記単板の波形板材の他方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第４プレス治具と、
    前記第３プレス治具と前記第４プレス治具の少なくとも一方を所定温度に加熱する加熱手段とを備え、
    前記安定化装置は、
    前記整形装置による加熱プレスの後の前記単板の波形板材の一方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第５プレス治具と、
    前記整形装置による加熱プレスの後の前記単板の波形板材の他方の凹凸表面と波形頂点間隔が略同一間隔である凹凸表面を有して複数の凸部の頂点が一平面上に位置するとともに複数の凹部の最凹点が一平面に位置する第６プレス治具と、
    前記第５プレス治具と前記第６プレス治具の少なくとも一方が前記所定温度よりも低い所定の冷却温度に冷却する冷却手段とを備えた
    波形ボード製造システム。
  2. 　前記第１プレス治具と前記第２プレス治具は、最も近接する位置のクリアランスが加工対象の前記単板の板材の板厚とほぼ同一に調整されており、
    前記第３プレス治具と前記第４プレス治具は、凸部の円弧の半径と凹部の円弧の半径の差が前記単板の波形板材の厚みとほぼ同一に構成され、さらに、前記凸部と前記凹部の間に位置する傾斜部についても対抗面のクリアランスが前記単板の波形板材の厚みとほぼ同一に構成されており、
    前記第５プレス治具および前記第６プレス治具の形状は、前記第３プレス治具および前記第４プレス治具の形状と同一である、
    請求項１記載の波形ボード製造システム。
  3. 　前記第１プレス治具および第２プレス治具の前記凸部は、両横の凹部からみて突出している先端より基部側に凸部における最大幅よりも幅狭のくびれ部を有し、
    前記第３プレス治具～第６プレス治具は、凹凸表面の凹部と凸部との接続部分に凹凸の頂点および底点の湾曲度と比べる直線に近い湾曲または直線となる略直線部を備え、前記凸部が基部から先端に向かって先細りとなるくびれのない形状に形成されている
    請求項１または２記載の波形ボード製造システム。
  4. 　請求項１記載の波形ボード製造システムを用いて波形ボードを製造する波形ボード製造方法であって、
    前記波形加工装置の第１プレス治具と第２プレス治具とで単板の板材をプレスして単板の波形板材を得、
    前記整形装置の前記第３プレス治具と前記第４プレス治具の少なくとも一方を所定温度に加熱する加熱手段で加熱して第３プレス治具と第４プレス治具とで前記単板の波形板材を加熱プレスし、
    前記安定化装置の前記第５プレス治具と前記第６プレス治具の少なくとも一方を前記所定温度よりも低い所定の冷却温度に冷却手段により冷却して前記第５プレス治具と前記第６プレス治具とで前記単板の波形板材を冷却プレスすることで前記単板の波形板材を瞬間冷却する
    波形ボード製造方法。
  5. 　前記整形装置による整形工程を行ってから前記安定化装置による安定化工程を行うまでの時間差を３０秒以内とする
    請求項４記載の波形ボード製造方法。
PCT/JP2017/007669 2016-02-29 2017-02-28 波形ボード製造システムおよび波形ボード製造方法 WO2017150498A1 (ja)

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