(57)【要約】本発明は、半製材料、及び半製材料をさらに加工処理するための方法、及び半製材料をさらに加工処理するための木材チッパに関する。半製材料２０は、概ね棒状とされている。この半製材料２０は、いわゆるＯＳチップの長さの１倍から２倍の間にある所定の長さを有している。この半製材料は、木材チッパに供給される。木材チッパは、複数のカッタ４を有しており、これらのカッタは、切刃が少なくともリング軸線２に対して略平行に延びて加工室を取り囲んでいる。半製材料は、リング軸線の周りに回転運動させられ、このとき、半製材料は、該半製材料がリング軸線に概ね平行に置かれて遠心力によりカッタの切刃に向かって押し付けられるように向きが整えられている。
2004513808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃が少なくともリング軸線に対して略平行に延びかつ加工室を取り囲む複数のカッタを有する木材チッパに供給することにより木材チップを製造するための半製材料であって、
概ね棒状とされており、
いわゆるオリエンテッド・ストランド・チップの長さの１倍から２倍の間の長さを有している半製材料。
【請求項２】
請求項１に記載の半製材料において、
８０ｍｍ〜１５０ｍｍの長さを有していることを特徴とする半製材料。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半製材料において、
おおよその幅が少なくとも２０ｍｍとされていることを特徴とする半製材料。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半製材料において、
長さが、この長さから立ち上がる方向の大きさの少なくとも１．５倍の長さを有していることを特徴とする半製材料。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半製材料をさらに加工処理するための方法において、
前記半製材料を前記リング軸線周りに周回運動させ、そのとき、該半製材料が前記リング軸線に対して概ね平行になるように置いて、遠心力によって前記カッタの切刃に向かって押し付けられるようにすることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの木材チップの厚さが得られるように、カッタの形態ならびにカッタの角度といった動作パラメータを選択することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の方法において、
前記半製材料にそれぞれ傾斜切削を施すことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法において、
所定の寸法の半製材料だけを通過させるために、ふるい分け工程をチップ化の前に行うことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法において、
形態または寸法または重さの判断基準に基づいて前記木材チップを分類すべきかどうかの分類工程をチップ化の後に行なうことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法において、
前記半製材料を破砕された新しい木材とすることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法において、
前記半製材料をリサイクル木材とすることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半製材料をさらに加工処理するための木材チッパであって、前記半製材料を供給するための供給口を有するケーシングと、該ケーシングによって取り囲まれたロータと、切刃が内側に向いた複数のカッタからなる環状部とを備えている木材チッパ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の木材チッパにおいて、
前記ロータには、シャベルが取り付けられ、該シャベルが前記リング軸線に対して傾けられていることを特徴とする木材チッパ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の木材チッパにおいて、
前記ロータのシャベルは、周方向に制限されて可動とされていることを特徴とする木材チッパ。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の設備において、
前記ロータのシャベルは、半径方向内側の位置に揺動するように吊下されていることを特徴とする設備。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の設備において、
前記ロータシャベルは、湾曲または曲折されていることを特徴とする設備。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の設備において、
前記半製材料の外側が削がれて凸凹が取り除かれるように、刃物角、逃げ角、及び取付角といったカッタのパラメータが選択されていることを特徴とする設備。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７のいずれか１項に記載の設備において、
隣り合う２つのロータシャベルの間の周方向の広さは、前記半製材料の長さの２倍から３倍の大きさを有していることを特徴とする設備。
【請求項１９】
請求項１３から請求項１８のいずれか１項に記載の設備において、
該木材チッパのカッター・リングの軸線方向の大きさは、前記半製材料の長さの１倍から３倍の大きさを有していることを特徴とする設備。
【請求項２０】
請求項１３から請求項１９のいずれか１項に記載の設備において、
前記半製材料を少なくとも前記リング軸線に対して概ね平行に供給するために、前記加工室には、向き付け装置が前置されていることを特徴とする設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材から木片（木材チップ）を製造するための装置及び方法に関する。このとき、互いに根本的に異なり、かつそのために違った製品も生み出す２つのシステムが基本的に存在している。
【０００２】
【従来の技術】
上記の第１のシステムは、いわゆる直接型木材チッパ（Ｄｉｒｅｋｔｚｅｒｓｐａｎｅｒ）に関するものである。この装置においては、短く切断されていない原木材（Ｒｕｎｄｈｏｌｚ）が溝の中に供給される。木材の半径方向軸線に対して平行に、カッター・リング（Ｍｅｓｓｅｒｒｉｎｇ）が設けられている。このカッター・リングには、外周上に複数のカッタが装着されている。これらのカッタは、自身の切刃がカッター・リングに対して平行になるように延びている。カッター・リングは、原木材の塊の中に食い込んでこの原木材を木材チップに加工できるように動作可能とされている。例えば、独国特許第２９４７１９９号明細書を参照されたい。
【０００３】
上記第１のシステムに属する直接型木材チッパ（直接型木材チップ化装置）のさらに他の構成は、回転自在に軸受けされた円板を備えている。この円板は、自身の一側面上にチッピングカッタ（Ｚｅｒｓｐａｎｅｒｍｅｓｓｅｒ）を保持している。原木材ないし樹幹は、これらカッタの作用面（Ａｒｂｅｉｔｓｆｌａｅｃｈｅ）に、繊維に対して平行な状態で送り込まれる。作用面の面素（Ｆｌａｅｃｈｅｎｅｌｅｍｅｎｔ）が半径方向内側にあるかそれとも外側にあるかによって個々の面素の周速が異なった大きさになるので、出来上がった木材チップも違うものになり、これが品質を損ねることなる。
【０００４】
第１のシステムに属する上述の装置は、先ず何よりもいわゆるオリエンテッド・ストランド（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｔｒａｎｇ）チップ（筋の揃った木材チップ）を製造するのに用いられる。この場合、木材チップの繊維は、木材チップの縦軸線方向に延びている。この木材チップは、極めて薄いものである。この木材チップは、同種の板、いわゆるＯＳＢ板を製造するのに用いられる。この板は、高価なものとして一般に認められている。この板は、極めて強度が高く丈夫なため、例えばプレハブ住宅用の建材として利用することができる。
【０００５】
上記の第２のシステムは、いわゆるカッター・リング型木材チッパを用いるものである。この木材チッパ（木材チップ化装置）は、複数のカッタからなるリングないし環状体を備えている。この場合、カッタの切刃は、少なくとも略リング軸線に対して平行に延びている。このカッター・リングは、加工室を取り囲んでおり、この加工室の中では、木切れ（Ｈａｃｋｓｃｈｎｉｔｚｅｌ）が半径方向内側の部分で注入シャフトを介して注入される。この木切れには、ロータにより、上記カッター・リングの内面に向けて、従ってチップ化（Ｚｅｒｓｐａｎｕｎｇ）が施されるカッタの切刃に向けて半径方向外側の方に遠心力が及ぼされる。
【０００６】
上記木材チッパに供給される半製材料は、破砕工程において予め製造されたかなり小さめの断片すなわち木切れからなる。これらの木切れは、大まかに言えば、少なくとも大体マッチ箱程度の大きさを有している。
【０００７】
このカッター・リング型木材チッパを用いて作ることのできる木材チップは、最初に述べたシステムにより動作する最初に述べた範疇の装置で製造されたＯＳ（オリエンテッド・ストランド）チップとは根本的に異なっている。これらの木材チップは、概ねピン状で、細いマッチ棒を想像させるものである。これらの木材チップは、乾式繊維板にのみ加工することができる。ただし、乾式繊維板は強度に限界があり、とりわけ、たいした曲げ強度を持たない。従って、乾式繊維板は、建材としては用いられず、そのかわりに家具産業に用途が見られる。
【０００８】
最初に記載のシステムの装置、つまりＯＳチップを製造するための直接型木材チッパの長所と短所、そして、木切れならびに乾式繊維板用の木材チップの最終製品を製造するための段階が前置される次に記載のシステムの長所と短所は、次のように総括することができる：
直接型木材チッパは、新しい木材（Ｆｒｉｓｃｈｈｏｌｚ）、つまり例えば１ｍの樹幹を一般に必要とする。直接型木材チッパは、確かに高価なＯＳチップを製造することができるが、しかしながらこの装置は、半製材料の寸法が大きい故に、比較的大きな寸法を有している。そのため、この装置は、買い入れるのには極めて値段が高い。投資費用は、１００万から３００万ＤＭ（ドイツマルク）の間になる。この結果、この装置は、どちらかと言えばあまり柔軟に使用されることもない。
【０００９】
木材チッパは、これに対してもっと小さく、柔軟で、しかも購入の費用も安い。しかしながら、この装置は、ＯＳＢチップを製造することができず、その代わりに、乾式繊維板用の安価なマッチ状の木材チップしか製造することができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、いわゆる新しい木材だけでなく、半製材料としてのリサイクル木材を使うことができ、従来の直接型木材チッパよりも組み立てた体積がかなり小さくなり、従ってより安い投資費用しかかからず、しかも柔軟に使用でき、基本的にはＯＳＢチップを製造するのに適している方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題は、独立請求項により解決される。
【００１２】
本発明者は、広く知られた先入観から自らを解き放った。本発明者は、基本的な特徴にまで遡ったが、境界条件を根底から変更した。これは、特に半製材料の寸法の選択に関するものである。斯かる半製材料は、一方の広がりにおける大きさが、この広がりに垂直な方の広がりにおける大きさよりも大きいため、棒状と言い表してよいと考えられる。
【００１３】
本発明による方法ならびにこの方法に対応する装置を用いれば、今や、相当に異なる半製材料、すなわち、優れた材質の新しい木材だけでなく、それほど良くない材質の新しい木材、節の付いた木材、そして枝ならびにリサイクル木材を利用することができる。ここで、リサイクル木材としては、例えば、膨大に発生する梱包用木材が挙げられる。
【００１４】
本発明の方法及び装置は、上述したように、基本的には、高価なＯＳＢチップを製造することができるが、同時に、より低質の木材チップも製造することもできる。異なる範疇の木材チップが製造される場合には、後続の分類工程を通して分類することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００１６】
図１及び図２からそれぞれ分かるように、木材チッパは、軸２により駆動されるロータ１を備えている。このロータ１は、軸線方向に平行な複数のブレード３からなる環状部（冠状部）を有している。やはり同じように軸線方向に平行に設けられた複数のカッタ４を有するカッタバスケット（Ｍｅｓｓｅｒｋｏｒｂ）が上記ロータ１を取り囲んでいる。ロータ１及びカッタバスケットは、さらにケーシング５の中に配置され、このケーシングによって一緒になって取り囲まれている。ケーシング５は、供給対象の木切れのための供給口６と、出来上がった木材チップのための排出口とを備えている。
【００１７】
図２は、棒状の半製材料２０を２箇所において示している。この半製材料は、本明細書中、特に断らない限り立方体状のブロックとされている。もっとも、ブロックに代えて、この半製材料が他の形状とされていてもよく、例えば不規則な外面を有していてもよいであろう。重要なのは、単に、この半製材料２０が多かれ少なかれ棒状であること、すなわち、所定の縦方向の長さを有していて、この長さが、該縦方向に対して垂直に延びる面内の横方向長さよりも長いということだけである。
【００１８】
上記半製材料２０は、シャフト状の供給口６に送り込まれる（矢印参照）。すると、この半製材料２０は、ロータ１によって取り囲まれた内室に達する。このとき、半製材料２０は、自然にか、又は適当な向き付け装置によって横になり、これにより、該半製材料が概ねロータ軸２の縦軸線に沿って延在して、その結果多かれ少なかれカッタ４に対して平行になるようになっている。半製材料は、従来のカッター・リング型木材チッパに注入されていたような木切れに比べると、かなりの大きさ、それも特にかなりの長さを有している。
【００１９】
図３及び図４には、軸線に垂直な断面における２つのカッタ組部が示されている。これら両方のカッタ組部は、それぞれ装置のカッター・リングの構成部材である。
【００２０】
各カッタ組部は、次のように組み立てられている：保持ブロック１０が切断カッタ１１を保持している。切断カッタは、クランプ板１２及びネジ１３によって保持ブロック１０に固定されている。
【００２１】
各保持ブロック１０は、摩耗面１０．１を備えている。決定的に重要なのは、装置軸線の方に向いたこの摩耗面１０．１が略平坦とされており、そのために従来技術のように同心とされていないという点である。
【００２２】
このとき、上記摩耗面１０．１は、この図の場合、摩耗プレート１０．２から形成されている。この摩耗プレートは、自身の面において残りの保持ブロック１０上に固定されている。図４の場合には、摩耗面１０．１は、摩耗層から形成されている。この摩耗層は、好ましくはサーフェシング溶接もしくはスプレー塗装と後続の表面加工とによる摩耗層の被覆によって形成されたものである。
【００２３】
図３による実施形態においては、ストック・カッタ１４（Ｓｔｏｃｋｍｅｓｓｅｒ）が設けられている。このストック・カッタは、保持ブロック１０の、切断カッタ１１とは反対の側に固定され、隣接するカッタ組部の切断カッタと一緒に機能する。図４の実施形態は、これに対してストック・カッタが設けられない構成とされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】木材チッパを正面から、すなわち半製材料用の投入部（Ｅｉｎｓａｔｚ）を有するケーシング蓋部がある側から見て示す図である。
【図２】図１の木材チッパを軸線方向断面で拡大して示す図である。
【図３】図２の一部を拡大してカッタ組部を示す図である。
【符号の説明】
１・・・ロータ
２・・・ロータ軸
３・・・ブレード（環状部の一部）
４・・・カッタ
５・・・ケーシング
６・・・供給口
２０・・・半製材料
【国際公開パンフレット】
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2004513808.tif 000011
2004513808.tif 000012
2004513808.tif 000013
2004513808.tif 000014
2004513808.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月2日(2002.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＳ板を製造する方法であって、
破砕された新しい木材もしくはリサイクル木材から半製材料を製造する工程と、
前記半製材料を概ね棒状にする工程と、
前記半製材料がいわゆるＯＳチップの長さの１倍から２倍の長さを有するようにする工程と、
前記半製材料が８０ｍｍ〜１５０ｍｍの長さを有するようにする工程と、
前記半製材料が少なくとも２０ｍｍのおおよその幅を有するようにする工程と、
前記半製材料が所定の長さを有するようにして、この長さが、この長さ方向から立ち上がる方向の大きさの少なくとも１．５倍の長さを有するようにする工程と、
前記半製材料を、切刃が少なくともリング軸線に対して略平行に延びかつ加工室を取り囲む複数のカッタを有する木材チッパに供給する工程と、
前記半製材料を前記カッター・リング軸線周りに周回運動させ、そのとき、該半製材料が前記リング軸線に対して概ね平行になるように置いて、遠心力によって前記カッタの切刃に向かって押し付けられるようにする工程と、
０．２ｍｍ〜０．６ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの木材チップの厚さが得られるように、カッタの形態ならびにカッタの角度といった動作パラメータを選択する工程と、
前記半製材料にそれぞれ傾斜切削を施する工程と、
所定の寸法の半製材料だけを通過させるために、ふるい分け工程をチップ化の前に行う工程と、
形態または寸法または重さの判断基準に基づいて前記木材チップを分類するために、分類工程をチップ化の後に行なう工程と、
このように得られた木材チップをＯＳ板に加工処理する工程とを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法を実施するための木材チッパであって、前記半製材料を供給するための供給口を有するケーシングと、該ケーシングによって取り囲まれたロータと、切刃が内側に向いた複数のカッタからなる環状部とを備え、
前記ロータには、シャベルが取り付けられ、該シャベルが前記リング軸線に対して傾けられ、
前記ロータのシャベルは、周方向に制限されて可動とされている木材チッパ。
【請求項３】
請求項２に記載の木材チッパにおいて、
前記ロータのシャベルは、半径方向内側の位置に揺動するように吊下されていることを特徴とする木材チッパ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の木材チッパにおいて、
前記ロータシャベルは、湾曲または曲折されていることを特徴とする木材チッパ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の木材チッパにおいて、
前記半製材料の外側が削がれて凸凹が取り除かれるように、刃物角、逃げ角、及び取付角といったカッタのパラメータが選択されていることを特徴とする木材チッパ。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の木材チッパにおいて、
隣り合う２つのロータシャベルの間の周方向の広さは、前記半製材料の長さの２倍から３倍の大きさを有していることを特徴とする木材チッパ。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の木材チッパにおいて、
該木材チッパのカッター・リングの軸線方向の大きさは、前記半製材料の長さの１倍から３倍の大きさを有していることを特徴とする木材チッパ。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の木材チッパにおいて、
前記半製材料を少なくとも前記リング軸線に対して概ね平行に供給するために、前記加工室には、向き付け装置が前置されていることを特徴とする木材チッパ。
【国際調査報告】
2004513808.tif 000016
2004513808.tif 000017
2004513808.tif 000018
2004513808.tif 000019
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