(57)【要約】【課題】経験と勘による帯鋸腰入れ加工を、熱処理によって簡単に形成できる熱処理加工装置を提供すること。【解決手段】帯鋸を走行させるための上下の鋸送りローラー（９）と、走行する帯鋸を加熱するバーナー（１１）と、加熱された帯鋸を冷却するためのヒート板（１０）と、ヒート板（１０）に冷却水を送るための冷却装置（５）と、走行する帯鋸を狭持するため鋸送りローラー（９）を移動させるための帯鋸締め付けハンドル（２）と、帯鋸の走行位置を移動させるための帯鋸前後調整ハンドル（３）と、を設け、走行する帯鋸にバーナー（１１）の燃焼炎を噴射し、加熱された帯鋸を前記冷却されたヒート板（１０）によって冷却して、帯鋸に長手方向に幅狭のヒートラインを形成することを特徴とする帯鋸の熱処理加工装置。
2016009478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯鋸を走行させるための上下の鋸送りローラーと、走行する帯鋸を加熱するバーナーと、加熱された帯鋸を冷却するためのヒート板と、ヒート板に冷却水を送るための冷却装置と、走行する帯鋸を狭持するため鋸送りローラーを移動させるための帯鋸締め付けハンドルと、帯鋸の走行位置を移動させるための帯鋸前後調整ハンドルと、を設け、走行する帯鋸にバーナーの燃焼炎を噴射し、加熱された帯鋸を前記冷却されたヒート板によって冷却して、帯鋸に長手方向に幅狭のヒートラインを形成することを特徴とする帯鋸の熱処理加工装置。
【請求項２】
さらに、バーナーに供給される水素ガス及び酸素ガスを開閉するガス電磁バルブと、バーナーの燃焼状況を調整するためのバーナー調整バルブと、この装置の運転を制御する操作盤と、が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の帯鋸の熱処理加工装置。
【請求項３】
前記ヒート板は、バーナーで加熱された帯鋸を冷却水によって冷却するための銅製の冷却部材であり、ヒート板は、走行する帯鋸の表側及び反対の裏側に接するように、表ヒート板及び裏ヒート板が設けられており、表ヒート板及び裏ヒート板で帯鋸を挟むようにして加熱された帯鋸を冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の帯鋸の熱処理加工装置。
【請求項４】
前記ヒート板には、走行する帯鋸の表面の一部を露出させるように縦長状の開口部が設けられており、この開口部に向かってバーナーの燃焼炎を噴射し、開口部の下方から上方に燃焼炎を立ち昇らせるにすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯鋸の熱処理加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、帯鋸に熱応力を持たせるためのいわゆる腰入れ装置に関し、詳しくは、帯鋸の長手方向に幅狭のヒートラインを形成するための熱処理加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】従来、木材を切断する帯鋸の製造において、塑性変形で鋸刃を伸ばす作業によって帯鋸に部分的に応力を持たせる処理のための帯鋸の腰入れ作業がある。このような帯鋸の腰入れ作業は、例えば、特許文献１（特開平１１−３００５２３号公報）に示されるように、鋸身の中央部をロール機により「伸ばし」て、両縁部、すなわち刃幅の前後の両縁部に強い緊張力がかかる緊張帯を形成するようにするロールテンション法によって行われてきた（図６（ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３００５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】しかしながら、特許文献１に記載の帯鋸のロールテンション法による「伸ばし」は、ハンマー等で帯鋸の両面に衝撃を与えたり、ロール玉圧延などによって行われ、多年の経験を積んだ熟練者でないと適切な腰入れ作業ができない。また、このような腰入れ作業の「伸ばし」は人為的な作業のため、品質にばらつきが発生するとともに、大変な労力を必要としていた。また、「伸ばし」が不均一のため不良振動が発生し、帯鋸の寿命が短くなるという問題もあった。そこで、本発明は上記問題点を解決するために、長年の経験と勘による緊張帯加工（帯鋸腰入れ加工）を、熱処理によって簡単に形成できる熱処理加工装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、帯鋸の長手方向に幅狭の複数本のヒートライン（熱処理加工部分）を容易に形成できる帯鋸の熱処理加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】（１）本発明の帯鋸の熱処理加工装置は、帯鋸を走行させるための上下の鋸送りローラーと、走行する帯鋸を加熱するバーナーと、加熱された帯鋸を冷却するためのヒート板と、ヒート板に冷却水を送るための冷却装置と、走行する帯鋸を狭持するため鋸送りローラーを移動させるための帯鋸締め付けハンドルと、帯鋸の走行位置を移動させるための帯鋸前後調整ハンドルと、を設け、走行する帯鋸にバーナーの燃焼炎を噴射し、加熱された帯鋸を前記冷却されたヒート板によって冷却して、帯鋸に長手方向に幅狭のヒートラインを形成することを特徴とする。（２）本発明の帯鋸の熱処理加工装置は、上記（１）において、さらに、バーナーに供給される水素ガス及び酸素ガスを開閉するガス電磁バルブと、バーナーの燃焼状況を調整するためのバーナー調整バルブと、この装置の運転を制御する操作盤と、が設けられていることを特徴とする。（３）本発明の帯鋸の熱処理加工装置は、上記（１）又は（２）において、前記ヒート板は、バーナーで加熱された帯鋸を冷却水によって冷却するための銅製の冷却部材であり、ヒート板は、走行する帯鋸の表側及び反対の裏側に接するように、表ヒート板及び裏ヒート板が設けられており、表ヒート板及び裏ヒート板で帯鋸を挟むようにして加熱された帯鋸を冷却することを特徴とする。（４）本発明の帯鋸の熱処理加工装置は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記ヒート板には、走行する帯鋸の表面の一部を露出させるように縦長状の開口部が設けられており、この開口部に向かってバーナーの燃焼炎を噴射し、開口部の下方から上方に燃焼炎を立ち昇らせるにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】帯鋸の熱処理加工装置は、従来の職人技のような経験が不要であり、加工時間が短縮され、加工歪みも生することなく、短い技術習得期間で同品質の帯鋸の熱処理加工ができる。また、帯鋸の長手方向に形成されたヒートライン（熱処理加工部分）の幅は幅狭で均一となり、帯鋸刃先に不良振動が発生せず、帯鋸の寿命が長くなるという効果もある。なお、従来行われていた背盛加工（バック調整加工）は不要である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態の帯鋸の熱処理加工装置を示す概略斜視図である。
【図２】実施形態の帯鋸の熱処理加工装置の部分的拡大図である。
【図３】実施形態の帯鋸の熱処理加工装置のヒート板を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図３のヒート板にバーナーから燃焼炎を噴射した状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明の実施形態の帯鋸の熱処理加工装置に、帯鋸を走行させるようにセットした状態を示す概略斜視図である。
【図６】ヒートラインを形成した帯鋸の一部を示す概略図であり、（ａ）は本発明の実施形態の帯鋸の熱処理加工装置を用いてヒートラインを形成した例を示す説明図であり、（ｂ）は従来のロール玉圧延によって形成された「伸ばし」を形成した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】図１は、本発明の実施形態の帯鋸の熱処理加工装置を示す概略斜視図である。すなわち、実施形態の帯鋸の熱処理加工装置は、図１の概略斜視図に示すように、熱処理加工装置の廻りに帯鋸を走行させるための上下の鋸送りローラー９と、走行する帯鋸を加熱するバーナー１１と、バーナー１１で加熱された帯鋸を冷却するためのヒート板１０と、ヒート板１０に冷却水を送るための冷却装置５と、が備えられている。
【０００９】また、スクリューネジ９１を介して上下の鋸送りローラー９を移動させて、帯鋸を挟むように押しつけるため、上下の帯鋸締め付けハンドル２が設けられている。そして、帯鋸の熱処理加工装置の側方には帯鋸前後調整ハンドル３が設けられており、帯鋸前後調整ハンドル３を回転させることにより、スクリューネジを介して、帯鋸の後方に位置させた位置決め板３２を移動させて、走行する帯鋸の通り道を前方へ移動させるようにしている。
【００１０】さらに、バーナー１１に供給される水素ガス及び酸素ガスを開閉するガス電磁バルブ６と、バーナー１１の燃焼状況を調整するためのバーナー調整バルブ４と、この装置の運転を制御する操作盤１と、が設けられており、走行する帯鋸の長手方向に幅狭のヒートラインを形成するようにしている。また、熱処理加工装置には、熱処理を終えた帯鋸を下部で受け止めて搬送する下部ローラ７と、熱処理をしようとする帯鋸を上部で受け止めて搬送する上部ローラ８と、が備えられている。
【００１１】なお、本熱処理加工装置に適用できる帯鋸としては、例えば、幅：５０〜２００ｍｍ程度、厚み：０．６５〜１．４５ｍｍ程度、長さ：５〜１０ｍ程度のものが挙げられる。
【００１２】次に、図１に加えて、図２の部分的拡大図、図３のヒート板の概略図、図４のバーナー燃焼炎噴射状態の概略側面図を併せて用い、帯鋸の熱処理加工装置に備えられている各部材について、詳細に説明する。
【００１３】＜鋸送りローラー＞鋸送りローラー９は、熱処理加工装置の上下位置に、上鋸送りローラー９ａ、下鋸送りローラー９ｂとして設けられており、２個の上鋸送りローラー９ａ，９ａ及び２個の下鋸送りローラー９ｂ，９ｂが、帯鋸を狭持するようにして向かい合い、図示しない駆動モータによって回転して、帯鋸を上から下方向に走行させるようになっている。
【００１４】＜ヒート板＞ヒート板１０は、バーナー１１で加熱された帯鋸を冷却水によって冷却するための金属製の冷却部材である（詳細は後述する）。ヒート板１０の材質としては、銅、鉄などの熱伝導性に優れたものが挙げられる。これによりバーナー加熱後の冷却効果が向上し、ヒートラインの幅を狭くすることができる。ヒート板１０は、走行する帯鋸の表側及び反対の裏側に接するように、表ヒート板１０ａ及び裏ヒート板１０ｂが設けられており、表ヒート板１０ａ及び裏ヒート板１０ｂで帯鋸を挟むようにして冷却するようにする。また、ヒート板１０には、走行する帯鋸の表面の一部を露出させるように開口部１０ｃが設けられており、この開口部１０ｃに向かってバーナー１１の燃焼炎を噴射するようにする。開口部１０ｃの形状は、燃焼炎を、この開口部１０ｃの下方から上方に向けて立ち昇らせる（図４参照）ことができるように、帯鋸５０の走行方向に沿って縦長状（図面では上下方向）としている。この縦長状に形成された開口部１０ｃを通して噴射される燃焼炎によって、走行する帯鋸５０を筋状に加熱して、ヒート板１０の冷却作用により帯鋸５０の長手方向に幅狭のヒートライン５１を形成することができる。なお、形成された筋状のヒートライン５１は、開口部１０ｃの下方に設けた観察窓１０ｄを通して観察することができる。
【００１５】＜冷却装置＞冷却装置５は、ヒート板１０に冷却水を送るための装置であり熱処理加工装置に付随して設けられているものである。冷却装置５で形成された冷却水は、ヒート板１０の内部に設けられている冷却パイプ１０ｅに矢印で示すように搬送され、表ヒート板１０ａ、裏ヒート板１０ｂを常時冷却するようにしている。
【００１６】＜バーナー＞バーナー１１は、走行する帯鋸５０を加熱して、帯鋸の走行方向に沿って長手方向に幅狭のヒートライン５１を形成するための加熱器具である。走行する帯鋸５０の表裏に設置されたヒート板１０のそれぞれの開口部１０ｃ、１０ｃに向けて燃焼炎を噴射するように、２台のバーナー１１ａ、１１ｂが設けられている。なお、バーナーから噴射する燃焼ガスの組成は、短時間で高温領域に加熱できるようにするため、水素及び酸素とすることが好ましい。
【００１７】＜上下の帯鋸締め付けハンドル＞帯鋸締め付けハンドル２は、帯鋸を挟むように押しつけるため、一方の鋸送りローラー９ａを対となる鋸送りローラー９ａ方向へ移動させるための回転部材であり、上方の上部帯鋸締め付けハンドル２ａと、下方の下部帯鋸締め付けハンドル２ｂとが設けられている。上部帯鋸締め付けハンドル２ａを正回転又は逆回転させることによって、上部鋸送りローラー９ａ、９ａ間で狭持する帯鋸の締め付け力を加減し、帯鋸５０の走行や停止を操作することができる。下部帯鋸締め付けハンドル２ｂについても同様である。なお、鋸送りローラー９ａ、９ａは、それらの回転軸の軸方向が平行ではなく、わずかに先端方向（図示では手前）が狭まるように設けられているので、走行する帯鋸５０を後側（鋸底５０ｂ方向）に付勢する（位置決め板３２ａ，３２ｂ方向に押しつける）ように機能し、帯鋸５２の走行中において、帯鋸の鋸底５０ｂは、常時上下の位置決め板３２ａ、３２ｂに当接している状態にある。
【００１８】＜帯鋸前後調整ハンドル＞帯鋸前後調整ハンドル３は、走行する帯鋸５０の側方に設けられ、位置決め板３２ａ、３２ｂを前後に移動させるための回転部材である。帯鋸前後調整ハンドル３を回転させることにより、スクリューネジ３１ａを介して、帯鋸の後方に位置させた位置決め板３２ａを前後に移動させて、走行する帯鋸の通り道を前方へ移動させるようにする。また、スクリューネジ３１ａの後方にはプーリ３１ｃが設けられており、下方のスクリューネジ３１ｂの後方に設けられたプーリ３１ｄとの間に掛けられたベルト３３によって、位置決め板３２ｂも同様に前後移動するようになっている。すなわち、帯鋸前後調整ハンドル３に直接連結するスクリューネジ３１ａの後方には、プーリーを介して下方のスクリューネジ３１ｂを連動させるベルト３３が設けられており、下方のスクリューネジ３１ｂに取り付けられている位置決め板３２ｂも、上方の位置決め板３２ａとリンクしてスクリューネジ３１ｂ上を前後に移動する。
【００１９】このように、帯鋸前後調整ハンドル３を回転させると、帯鋸前後調整ハンドル３に連設されたスクリューネジ３１ａの回転により、帯鋸５０の鋸底５０ｂに当接されている位置決め板３２ａを前方又は後方へ移動させることができ、ヒート板１０内におけるヒートライン予定部Ａの走行位置も前方又は後方へ移動させることができる。
【００２０】なお、実施形態では、帯鋸前後調整ハンドル３の１回転で位置決め板３２ａを３ｍｍ前方又は後方に移動できるようになっている。この帯鋸前後調整ハンドル３を正回転又は逆回転して、帯鋸５０に長手方向に筋状のヒートライン５１を形成するため、通過する帯鋸５０の前後方向（幅方向）の位置決めを行う。すわなち、帯鋸５０のヒートライン予定部Ａを、表ヒート板１０ａに目印した矢印位置Ｂに帯鋸５０のヒートライン予定部Ａが来るように、帯鋸前後調整ハンドル３を正又は逆に回転させて位置決めする。
【００２１】実施形態における帯鋸５０の長手方向のヒートライン５１の形成は、刃底５０ａより６〜８ｍｍ中心寄りのところに１本目のヒートライン５１ａを位置決めし（図６参照）、次に、帯鋸前後調整ハンドル３を２．５回転、正回転させ帯鋸５０を前進させて２本目のヒートライン５１ｂを位置決めする。さらに、帯鋸前後調整ハンドル３を２．５回転、正回転させ帯鋸５０を前進させて３本目のヒートライン５１ｃも位置決めすることができる。同様にして、４本目のヒートライン５１ｄも位置決めする。このようなヒートライン５１の位置決めは、まずは、上下の帯鋸締め付けハンドル２を回して、帯鋸がスリップしないよう、帯鋸が安定して回転するように締め付け具合を調整した後に、帯鋸前後調整ハンドル３を回してヒートライン予定部Ａに帯鋸をセットするようにする。なお、ヒートライン５１の幅は帯鋸の走行スピードを変えることによって調整可能であり、トータルテンション量はヒートラインの本数や幅によって決めることができる。
【００２２】次に、本実施形態の装置に帯鋸をセットした状態を示す図５を用いて、帯鋸に熱処理加工をする方法を説明する。まず、熱処理加工（ヒートライン５１を形成）しようとする帯鋸５０を、上部帯鋸送りローラ９ａ，９ａの間、表ヒート板１０ａと裏ヒート板１０ｂの間、下部帯鋸送りローラ９ｂ，９ｂの間の順に挿入し、下記の手順に基づき帯鋸の熱処理加工を実施する。
【００２３】（ａ）操作盤１のスイッチで、上部ローラ支柱８を帯鋸の長さに合わせて上下させて高さ調整する（図４の上下矢印）。（ｂ）１本目のヒートライン予定部Ａを、帯鋸前後調整ハンドル３を回して帯鋸５０の鋸底５０ｂに当接する位置決め板３２ａ、３２ｂを前後させて位置決めする。（ｃ）上部及び下部締め付けハンドル２ａ、２ｂを回転させて、帯鋸５０を走行させる上部帯鋸送りローラ９ａ、９ａ及び下部帯鋸送りローラ９ｂ、９ｂの間隔を広げ又は狭め、帯鋸５０が安定して走行するように、帯鋸送りローラによる帯鋸５０の締め付け力を調節する。（ｄ）操作盤１の点火スイッチを手動側にセットする。（ｅ）操作盤１の自動起動ボタンを押す。緑ランプが点灯し帯鋸５０が帯鋸熱処理装置の中を走行し始める。操作盤１のスイッチを高速側にセットする。（ｆ）帯鋸５０が安定して走行することを確認する。（ｇ）操作盤１の自動停止ボタンを押して帯鋸５０の走行が停止することを確認する。（ｈ）以上で実施形態の装置の初期機械調整が終了する。
【００２４】次に、帯鋸の熱処理加工方法について説明する。上記のように、帯鋸５０を熱処理加工装置にセットした後、帯鋸５０の走行スピード（高速・低速）及び帯鋸厚みを、最初に操作盤１で入力する。（１）バーナー１１の点火スイッチを自動側にセットし、自動起動ボタンを押す。（２）帯鋸高速スタート、バーナー１１の左右バーナー点火を確認した後、帯鋸走行スピードのスイッチを低速側に切り替える。（３）帯鋸走行スピードをゆっくり減速していき、観察窓１０ｄからバーナー１１によって形成されたヒートラインの幅を決める。すなわち、帯鋸走行スピードを遅くすればヒートラインの幅が太くなり、帯鋸走行スピードを速くすればヒートラインの幅が細くなる。（４）帯鋸５０が１周する時間をタイマーで設定する（初期設定後、最初の１枚は実測値で設定する）（５）帯鋸が１周して、１本目のヒートライン５１ａが形成されたら、操作盤１の帯鋸走行スピードのスイッチを高速側に切り替える。なお、高速側走行スピードは、２．０〜２．５程度とする。（６）帯鋸前後調整ハンドル３をゆっくり回転し帯鋸を前後に移動させて、帯鋸の２本目のヒートラインの位置を決める。実施形態では帯鋸前後調整ハンドル３の１回転で３ｍｍ移動するようにセットしている。（７）２本目のヒートライン５１ｂの位置を決定後、操作盤１の帯鋸走行スピードを低速側に切り替えて、２本目のヒートライン５１ｂの加工をする。（８）３本目のヒートライン５１ｃの加工は、前記（５）〜（７）を繰り返す。（９）３本目のヒートライン５１ｃの加工終了後、操作盤１の帯鋸走行スピードを高速側に切り替え、自動停止ボタンを押す。これにより、バーナー１１が消火し、帯鋸５０の走行が停止され、加工を終了する。（１０）鋸底５０ｂ側（帯鋸刃５３が形成されている側と反対側の後端）にも４本目のヒートライン５１ｄを形成する。作業終了時は、ガスボンベ元栓を閉め、電源を切る。このような操作手順により、同じ品質の熱処理加工ができる。なお、ヒートラインの幅は帯鋸の厚さに応じて変え、通常では、帯鋸の厚さの６．０倍程度とすることが好ましい。
【実施例】
【００２５】次に、本実施形態の帯鋸の熱処理加工装置を用い実施例を説明する。図６に示すように、幅：１２７ｍｍ、厚み：１．０５ｍｍ、長さ：７ｍの帯鋸の、帯鋸刃５３側に３本のヒートライン５１ａ、５１ｂ、５１ｃを形成し、鋸底５０ｂ側に１本のヒートライン５１ｄを形成した。１本のヒートラインの幅は、帯鋸の厚みの６．０倍とし、ヒートライン間の間隔は７ｍｍとした。このときの帯鋸の走行スピードは、２．５ｍ／分とした。４本のヒートラインを形成する作業時間は１０分であった。形成されたヒートラインの幅は均一であり、熱処理加工を終えた帯鋸には歪みは生じず、使用中においても刃先に不良振動が発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】本発明の帯鋸の熱処理加工装置は、長年の経験と勘による緊張帯加工（帯鋸腰入れ加工）を、熱処理によって簡単に形成できる。また、帯鋸の長手方向に幅狭の複数本のヒートライン（熱処理加工部分）を容易に形成できるので、産業上の利用可能性が極めて高い。
【符号の説明】
【００２７】１：操作盤２：帯鋸締め付けハンドル２ａ：上部帯鋸締め付けハンドル２ｂ：下部帯鋸締め付けハンドル３：帯鋸前後調整ハンドル３２、３２ａ、３２ｂ：位置決め板４：バーナー調整バルブ５：冷却装置６：ガス電磁バルブ７：下部ローラ８：上部ローラ９：鋸送りローラー９ａ：上鋸送りローラー９ｂ：下鋸送りローラー１０：ヒート板１０ａ：表ヒート板１０ｂ：裏ヒート板１０ｃ：開口部１０ｄ：観察窓１０ｅ：冷却パイプ１１，１１ａ，１１ｂ：バーナー３１ａ，３１ｂ：スクリューネジ３１ｃ，３１ｄ：プーリ３２ａ：位置決め板３３：ベルト３２ｂ：位置決め板５０：帯鋸５０ａ：刃底５０ｂ：鋸底５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ、５１ｄ：ヒートライン５３：帯鋸刃９１：スクリューネジＡ：ヒートライン予定部Ｂ：矢印位置
【図６】
2016009478.tif 000003
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2016009478.tif 000009
2016009478.tif 000010
2016009478.tif 000011
2016009478.tif 000012