Compression method and apparatus of the wood sample |
|||||||
申请号 | JP51235990 | 申请日 | 1990-08-23 | 公开(公告)号 | JP2554780B2 | 公开(公告)日 | 1996-11-13 |
申请人 | ダンスク・テクノロジスク・インスティテュト; | 发明人 | TOMAASEN TOOMASU; ERUHERINGU HENSU; HANSEN OBE; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | 【請求項1】両端面および側面を有し、繊維方向に長手の木材を、繊維方向に圧縮する方法であって、 一対の第一摩擦部材により、木材の側面の長手方向の全長に亙って木材を挾持し、 該木材の両端面のそれぞれに第一、第二押圧部材を当て、 該第一押圧部材を、該第一摩擦部材と共に第二押圧部材に向かって移動せしめ、 該第二押圧部材を固定、保持することにより、 該第一、第二押圧部材によって長手の木材の両端面から加えられる圧力と、該第一摩擦部材と木材の側面との間に発生した摩擦力とにより、長手の木材を繊維方向に圧縮するようにしたことを特徴とする木材圧縮方法。 【請求項2】更に一対の第二摩擦部材により、該木材の上記側面とは別の側面の長手方向の全長に亙って木材を挾持し、該第二摩擦部材は該第二押圧部材に当接、保持されることを特徴とする請求の範囲1記載の木材圧縮方法。 【請求項3】上記第一、第二摩擦部材に圧力を加えて強固に木材を挾持し、木材の横方向への膨らみを防止するようにしたことを特徴とする請求の範囲2記載の木材圧縮方法。 【請求項4】上記木材は、少なくとも2対の対向側面を有する角材であり、一方の対の対向側面には、上記一対の第一摩擦部材が当てられると共に、他方の対の対向側面には、上記一対の第二摩擦部材が当てられることを特徴とする請求の範囲2または3に記載の木材圧縮方法。 【請求項5】上記第一、第二摩擦部材によって発生される摩擦力は、選択的、局部的に増減できるようにしたこと特徴とする請求の範囲2ないし4のいずれかに記載の木材圧縮方法。 【請求項6】上記木材は、圧縮処理前または圧縮処理中に加熱されることを特徴とする請求の範囲1ないし5のいずれかに記載の木材圧縮方法。 【請求項7】両端面および側面を有し、繊維方向に長手の木材を、繊維方向に圧縮する装置であって、 該木材の側面の長手方向の全長に亙って木材を挾持する、一対の第一摩擦部材と、 該木材の両端面のそれぞれに当接される第一、第二押圧部材と、 該第一押圧部材を、第一摩擦部材と共に第二押圧部材に向かって移動せしめる第一加圧手段と、 該第二押圧部材を固定する保持手段とを有し、 該第一、第二押圧部材によって長手の木材の両端面から加えられる圧力と、該第一摩擦部材と木材の側面との間に発生した摩擦力とにより、長手の木材を繊維方向に圧縮するようにしたことを特徴とする木材圧縮装置。 【請求項8】該木材の上記側面とは別の側面の長手方向の全長に亙って木材を挾持する一対の第二摩擦部材を設け、該第二摩擦部材は該第二押圧部材に当接、保持されることを特徴とする請求の範囲7記載の木材圧縮装置。 【請求項9】上記第一、第二摩擦部材に圧力を加え強固に木材を挾持する第二加圧手段を設けて木材の横方向への膨らみを防止するようにしたことを特徴とする請求の範囲8記載の木材圧縮装置。 【請求項10】上記木材は、少なくとも2対の対向側面を有する角材であり、一方の対の対向側面には、上記一対の第一摩擦部材が当てられると共に、他方の対の対向側面には、上記一対の第二摩擦部材が当てられることを特徴とする請求の範囲8または9に記載の木材圧縮装置。 【請求項11】上記第二加圧手段は、複数に区分され、 個別に第一摩擦部材に圧力を与える第一膨張体と、複数に区分され、個別に第二摩擦部材に圧力を与える第二膨張体で構成され、第一、第二摩擦部材によって発生される摩擦力は、選択的、局部的に増減できるようにしたことを特徴とする請求の範囲9または10に記載の木材圧縮装置。 【請求項12】上記膨張体は、ホース状部材であることを特徴とする請求の範囲11に記載の木材圧縮装置。 【請求項13】上記第一、第二摩擦部材の少なくとも一方に加熱手段を設け、木材を処理することを特徴とする請求の範囲8ないし12のいずれかに記載の木材圧縮装置。 【請求項14】上記第一加圧手段は、流体式のピストン・シリンダまたはジャッキで構成されることを特徴とする請求の範囲7ないし13のいずれかに記載の木材圧縮装置。 【請求項15】上記一対の第一摩擦部材の外側に一対の固定部材を設け、該一対の第一摩擦部材と一対の固定部材との間に摩擦低減層を配置したことを特徴とする請求の範囲7ないし14のいずれかに記載の木材圧縮装置。 【請求項16】底壁と、一対の側壁と、天板と、一方の終端壁により、他方の終端が開口となっている木材収納室を有し、上記一対の固定部材を一対の側壁の内側に配置し、第一膨張体を一方の固定部材と、それに対向する側壁との間に内設し、更に一対の第一摩擦部材を長手方向に摺動可能に一対の固定部材の内側に配置し、一対の第二摩擦部材の一方を底壁の上に配置し、一対の第二摩擦部材の他方を、第二膨張体を介して天板の下に配置し、上記第一押圧部材を、ピストン・シリンダを介して該一方の終端壁に対向して配置し、更に該第一押圧部材を一対の第一摩擦部材の一方端に当接配置し、開口終端に着脱可能に第二押圧部材を設けたことを特徴とする請求の範囲15に記載の木材圧縮装置。 |
||||||
说明书全文 | 【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は木材を圧縮する方法に関する。 背景技術 木材の歪みを阻止しながら予め該木材を沸騰させるか蒸気に当ててその後木材の木目ないしは繊維方向に圧縮すると木材はその木目ないしは繊維を横切る方向に曲げ易い事がよく知られている。 曲げられ、乾燥した後は該木材は曲がった形状を維持する。 比較的長いプリズム形状の木材の向き合った(以下対向という)端部が両側壁付の圧縮モールド(型)の中で押されると、モールドの側壁が木材の側壁に強く圧しあたって木材の上記端部は中間部よりも強く圧されることは知られている。 なお、 ドイツ特許明細書516,801は長い木材を圧縮する方法と装置とを開示しており、そこでは縦方向の対向した圧縮力がプリズム形状の木材の両端に印加されるだけでなく、側壁方向にも印加される。 公知の方法と装置では圧縮力は木材の側壁表面と係合するの鋸歯状突起を有する力伝達板により、木材の一方の端部をはさんで保持し、 公知の方法と装置において力伝達板は、圧縮力の影響のもとで木材が実質的に短くなるのを許す為に、せいぜい木材の中央部を越えるか越えないか位までしか延びていない。 上記のことは上記ドイツ特許に開示されている方法と装置は実質的に均一な圧縮力あるいは充分に均一な圧縮力を木材に沿って与え得ないことを意味している。 このことは比較的長い木材を圧縮するとき真実である。 さらに上記の方法と装置とを使用する時には木材の縦方向中央部分には力伝達板の力が作用せず、不要な歪みを防止する事はできない。 この発明は実質的に均一にあるいはもっと均一に木材をその全長にわたって圧縮できる方法と装置を提供するものである。 すなわちこの発明は長い木材を圧縮する方法を提供するものでありその方法はその木材に対して木材の木目又は繊維方向に圧縮力を加えることを含み、その圧縮力は繊維方向の摩擦力を含んでおり、その摩擦力は木材の側面部分を押さえながらずらされる摩擦部材により発生される。 本発明は木材の相対向する側面部の両方に摩擦力を加えることにより、木材がそれたり歪んだりすることを防ぐことを特徴とするものである。 相対向する2つの側面部だけでなく、隣接する2つの側面部に摩擦力を加えることによっても木材がそれたり歪んだりすることを防ぐことが可能である。 相対向する側面部に繊維方向に平行な摩擦力を与えることによって木材の繊維方向に実質的に均一な圧縮力、 木材の縦方向に隔てられた位置で一箇所又は複数箇所で木材に対して圧縮を行いたい場合には摩擦力を木材の側面部に対して極部的に圧縮力を加えることができる。 木材が縦方向に押されるとき、木材が横方向にある程度まで広がることができるように木材の側面に対して横方向の力を制御可能に与えることによって木材の歪みは防止できる。 しかしながら木材の側面に対して与えられた横方向の力は縦方向の圧縮が行なわれる際に変えることができ、また木材の側面に与えられる横方向の力は、 上述したように木材の繊維方向に加えられる摩擦力は木材の一箇所又は複数の箇所で縦方向に離れたところで相対向する側面部に印加される。 好ましい実施例においては、しかしながら摩擦力は実質的に木材の全長に加えられる。 例えば木材の第一の縦方向に加えられる摩擦力は木材の複数の第一の側面に加えられる一方、第一の縦方向と反対向の第二の縦方向に加えられる摩擦力は、木材の複数の第二の側面であって、第一の側面に近接しているか対向している側面に加えられる。 この摩擦力は木材の全表面か各側面のある部分に加える事もできる。 好ましい実施例においては摩擦力は木材の一方の対の対向側面に対しては、第一の縦方向に加わると共に、他方の対の対向側面に対しては、第一の縦方向とは逆の第二の縦方向に加わる。 これはもし木材が正方形又は方形状の断面をもっているとき有利である。 しかしながら木材は他のどのような断面形状であってもよく例えば三角形状、四角形状、五角形状、六角形状その他それらの組み合わせ形状であってもよい。 更に、木材は円形、楕円形状あるいは他の円形の断面形状、あるいはそれらの組み合わせ形状であってもよい。 更に、木材は円形、楕円形状あるいは他の円形の断面形状、あるいはそれらの組み合わせ形状であってもよい。 木材の側面部に加えられる摩擦力は木材の長さに沿って実質的に均一であってもよい。 これに対してしかしながら木材の側面部に加えられる摩擦力は木材の縦方向に沿って変化するものであってもよい。 例えば木材の縦方向に沿って選択された非均一な圧縮力を得るためにそしてその結果によって木材の曲げ特性が木材の互いに縦方向に離れた位置で異なるように摩擦力が縦方向に変化してもよい。 木材は圧縮過程の以前にあるいは圧縮過程中に例えば熱、高周波あるいはマイクロ波によってあるいは可視のあるいは不可視の光線によって更には蒸気や化学処理等によって前処理されているのが好ましい。 通常は木材の全長に前処理がなされる。 しかしながら特定の選択された位置だけで特長のある曲げ状態を得るために木材の長さ方向の選ばれた部分だけで選択的に前処理してもよい。 木材は縦方向に延びるカットによって前以てあるいは圧縮の後に複数のサブ木材に分割してもよい。 通常は本発明により処理される木材は長い形状を有するものである。 この発明は木材を圧縮する装置を提供するものであり、その装置は木材の側面部に摩擦力を相対向する側面に木材の木目あるいは繊維方向に与える手段と、木材の歪みを防止する手段とを有し、木材に摩擦力を与える手段は、木材の縦方向に延在し、相対向する側面部に摩擦的に係合する摩擦部材からなっている事を特徴とする。 本装置は木材を受け入れる収納室を形成する手段を有し、その収納室は少なくとも部分的に縦方向に重なっている側面部によって形成され、その側壁部は収納室の縦方向に相互に移動可能であり、更に収納室に受け入れられた木材と摩擦的に係合するように側壁を押さえる手段と、摩擦力により木材に圧縮力を与えるように側壁部分を相互に移動させる手段を含んでいる。 木材の横方向に隣接しているかあるいは横方向に離れている側壁と係合するための摩擦部材は木材の側壁部と多かれ少なかれ積極的な摩擦係合する木材係合面を有する。 それらの摩擦部材の表面は木材の材質や用途に応じ多少平滑であったりあるいは例えば前記したドイツ特許明細書に開示されているような複数の突起のような摩擦増強面を備えていてもよい。 木材の対向終端面に対向方向の圧縮力を与える手段は、収納室の縦方向に互いに移動可能な室終端壁部と、 反対に、この機構は摩擦圧縮力が木材に加えられる以前に終端壁部が所定長さ動いて、木材を先ず圧縮するようになる迄は終端壁部とは一緒には動かないような構成としてもよい。 装置の終端壁部の一つと関連する側壁部は、装置のフレーム等に関連して固定されており、一方他の終端壁部と関連する側壁部は液圧シリンダ等の液圧操作シリンダ等を含む力発生手段によって動作するように縦方向に可動である。 摩擦部材を有する側壁部を木材に摩擦的に押し付ける押圧手段は膨らますことができるバッグあるいはホースのような膨張可能な手段を用いた弾力的で制御可能な手段を含んでいてもよい。 好ましくは膨らますことが出来る手段は二つ或いはそれ以上の別々に膨らましたり縮めたりできる部分に分けられていることが好ましくもし必要ならば、木材の縦方向の種々の部分に別々の圧縮摩擦力を与えることが出来るようにする事もできる。 さらに押圧手段によって側壁部の縦方向部に与えられる圧力は、木材の長さが圧縮によって短くなって木材が側壁部ともはや接触しなくなったとき、補なわれるようにしてもよい。 図面の簡単な説明 この発明を、添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。 ここで、第1図は本発明の装置の一部破断斜視図、 第2図は装置の拡大した圧縮型(モールド)の断面図である。 実施例 装置は箱型の圧縮モールド10を備えこのモールドは底壁11、対向側壁12、13及び端壁14とを有し、一つの端および上向きに開かれた箱あるいはチャンネル形状の一体化されているユニットを形成する。 このチャンネル形状ユニットの上向きの開口は上壁15によって部分的に閉じることが出来る。 この上壁15はボルト或いはネジ16のような緩め可能な締結可能な連結手段によって連結されネジ16はチャンネル形状ユニットのネジ穴17にねじ込まれている。 上壁15の長さはチャンネル形状ユニットの長さよりも短く上壁15がマウントされた時、該チャンネル形状ユニットは左側で一端開口される。 (第1図の左側)。 モールド10の開口端部に取り付けられた二重動作液圧シリンダ18は端壁14の上にマウントされ、圧縮板20 握り24を有するブロック化された接触部材23がシリンダ18を装着している端壁14に対面しているモールド10の開口端に装着される。 このモールドの端部は上壁部25によって上部が閉じられる、上壁部25はたとえば溶接によって側壁12と13とに永久的に固定され、接触部材23はロッキングボルト26によって所定位置に固定され、ロッキンングボルト26は上壁部25の位置合わせされた開口、接触部材23、第1図に示すようにモールドのこの端部で厚くなっている底壁11をとおして挿入される。 ロッキングボルト26は横方向に拡大している握り部材28と一緒になった大きいヘッド27を有する。 対面している側面12と13 底壁11の内面によって支えられている後板29は摩擦板または層30を支える上面を有する。 側壁13の内側面と接触している後板あるいは後ブロック31は摩擦板30によって支えられている。 ふくらますことができるホースあるいは細長いふくらますことができる袋32は側壁12に沿って延在し、側壁12の内面と底壁11によって支持されている圧力板33との間に位置している。 モールド10の縦方向に延在するふくらますことができるホースまたは袋34が上壁15の内面と圧力板35との間に置かれ、縦方向に延在するビーム形状の後部材36と接触している。 上記ビーム形状の後部材36の内壁はT形の断面形状を有する摩擦部材37によって被覆されている。 摩擦部材37のウエブ部分38がビーム形状の後部材36に埋め込まれるか溝に受け入れられており後部材36と摩擦部材 後板29と31、摩擦板30、膨らます事が出来るホース32 後板または後部材29と31および36および圧力板33と35 プリズム形状又はビーム形状の木材46、それは木材の縦方向に木目あるいは木材の繊維が延在し湿気の存在下で熱によって前処理されたものであるが、圧縮モールド シリンダー18のピストンロッド19に取り付けられた圧縮板或いは圧縮部材20の垂直方向寸法は、第2図に点線で示したように、木材46の垂直方向寸法に実質的に対応し、圧縮部材20の水平方向寸法は摩擦低減材料の層51と 第1図に示すように膨らむ事の出来るホース32と34 第2図に示すように好ましくはアルミニュームで作られた各摩擦板47は外側主板59とそれに連なる内側被覆板 上述した装置は以下のように動作する。 圧縮されるべき木材46を挿入できるように、まずロッキングボルト26が抜かれ、圧縮モールド10からブロック形状接触部材23が外される。 木材46は好ましくは例えば 液圧が図示されない液圧源から供給管65を通して液圧シリンダ18へ供給される。 液圧源と圧力空気源とは圧力計あるいはマノメータ67を第1図のように備えているハウジング66内に配置される。 液圧シリンダ18が動作すると木材46、摩擦板47と48、及び充填板49と50等の終端面と接触している圧縮板20はブロック形状接触部材23の方へ動かされ圧縮板によって加えられる圧縮力は350kg/cm 木材46の対向する終端面だけに圧縮力が加わるのでなく、木材の側面でも対向押圧して保持され、摩擦板47と 摩擦力もまた摩擦板あるいは摩擦部材のある部分で、 木材46が縦方向に圧縮されると木材の断面積が増加するが弾力的な膨張可能なホース部分54と55がそのような断面積の変化を許容する事ができる。 ホース部分に供給される圧縮空気の圧力はもし必要ならば圧縮中にそれぞれのホース別に変えることができる。 圧縮板20が固定の上側および下側摩擦板30と37の間のスペースおよび後板と圧縮板31と33の間のスペースとにある距離だけ入り込んだとき、木材46は与えられた圧縮力によって実質的に短くされ、ホース部分に供給された圧縮空気の圧力は低減し結果的に完全に解放してそれぞれの板30、31、33及び37の端部分の内側への変形による圧縮板20の詰まりを防止し、板30、31、33および37は木材46には支持されなくなる。 膨らむことができるホース 木材46が縦方向に圧縮されるべき量は例えば圧縮すべき木材のタイプに依存しまた仕上げ製品として要求される特質に依存する。 しかしながらもし木材の全長にわたって均一な圧縮が要求されるならば、75から85%、好ましくはもとの長さの80%であり15から30分の比較的長い時間にわたって圧縮が行われるべきことが見出された。 上述したように木材46は圧縮中に電気加熱手段61によって例えば約80℃の加熱状態に維持することができる。 圧縮モールド10内において圧縮されている木材46に加えられる圧縮力は木材がまだ加熱されている状態である間に緩められてもよい。 その場合に圧縮されている木材 木材がプラスチック状態であると言う表現は木材が曲げあるいは変形可能であると言う意味に解すべきである。 例えば手であるいは曲げ道具によって新しい形状に曲げあるいは変形されることを意味する。 木材が圧縮によりプラスチック状態になると回りの状態が変わらない限り、その状態が維持される。 それゆえもし木材が縦方向に圧縮されまた木材がいまだ加熱された状態にあるときに圧縮力が解放されると木材の水分が維持され、もし木材がその縦方向に圧縮されている状態が維持されている間に冷却され次いで乾燥されるとその乾燥された状態が維持されるべきである。 液圧シリンダ18への液圧の供給および種々のホース部分54と55への供給などの第1図に示す装置の動作は、情報例えば加熱されるべき木材材料のタイプ情報をコントロールユニットに読み込むキーボードを有するコントロールユニット68にあらかじめプログラムしておくことによって制御できる。 ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルヘリング、ヘンス デンマーク国 デコ―2830 ビイラム、 ホエヨズデバイ 7 ベー番 (72)発明者 ハンセン、オベ デンマーク国 デコ―4600 ケーエ、オ スホアイ、バセバクバイ 5番 |