(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ面と、クリアランス面と、前記２つの面の交線により定義される切断刃とを有するナイフと、
案内リブと、
を含む木毛切断用ナイフ組立体であって、
前記案内リブは、前記チップ面と平行に延在し、また、前記切断刃と実質的に一致して接続する端部と、該端部に接続し、前記クリアランス面に対して傾斜する案内面とを有する、ナイフ組立体。
【請求項２】
前記案内リブは、前記ナイフと一体に形成される請求項１記載のナイフ組立体。
【請求項３】
前記案内リブの前記端部は、実際に前記ナイフの前記切断刃と一致する請求項１又は２記載のナイフ組立体。
【請求項４】
前記案内面は、丸められた面又は中間面によって前記ナイフの前記クリアランス面に接続される請求項１乃至３のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項５】
前記案内リブの前記案内面の幅は、前記案内リブ間の距離より小さい請求項１乃至４のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項６】
前記案内面は、前記切断刃とは反対側の端部において、前記切断刃側の端部におけるよりも小さい幅を有する請求項１乃至５のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項７】
前記案内面の側部は、湾曲した又は屈曲したエッジによって前記切断刃に接続される請求項１乃至６のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項８】
前記案内リブは、繊維へと切削される木材ブロックを前記案内リブの前記端部に向けて案内する、木材ブロック用のランアップガイドと係合し、
前記ランアップガイドは、前記案内リブの前記案内面と実質的に接続する案内面を有する請求項１乃至７のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項９】
前記案内リブの前記案内面は、前記ランアップガイドの前記案内面から僅かに後退した位置において前記ランアップガイドに接続する請求項８記載のナイフ組立体。
【請求項１０】
前記案内リブの間の前記ナイフの前記切断刃から離間した部位において前記チップ面と係合する補助手段を含む請求項１乃至９のうち何れか１項記載のナイフ組立体。
【請求項１１】
前記補助手段は、櫛ナイフの歯を含む請求項１０記載のナイフ組立体。
【請求項１２】
請求項１乃至１１記載のナイフ組立体を含む木毛製造装置。
【請求項１３】
往復運動キャリッジと、
前記往復運動キャリッジに互いに対向するよう配置される２つのナイフ組立体と、
を含み、
前記ナイフ組立体の前記案内リブは、交互にずらして配置される請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記ナイフ組立体の間に、各ナイフ組立体の前記案内リブに接続し、各案内リブの前記端部に向けて木材ブロックを両方向に案内する案内ストリップが配置される請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
内部に配置された複数のナイフ組立体を含むディスク、ローラ、あるいはコーン等の回転可能なナイフ支持体を含み、
連続するナイフ組立体の前記案内リブは、径方向に交互にずらして配置される請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１１のうち何れか１項記載のナイフ組立体を用いて木毛を製造する方法であって、
木材ブロックに亘る前記ナイフ組立体の第１の工程の間に、少なくとも１つの溝が前記木材ブロックに形成され、
前記木材ブロックに亘る前記ナイフ組立体の第２の工程の間に、少なくとも１つの別の溝が、前記第１の工程の間に前記木材ブロックから木毛が生成されなかった位置において形成される方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、チップ面と、クリアランス面と、両方の面が交わる切断縁よりなる、木毛を切断するためのナイフ組立体に係る。
梱包の目的や、とりわけ絶縁セメント結合建築板用の基材としての木毛（薄片またはその様な物も含む）は、主にキャリッジ平削り機を使用して切断される。木毛製造のため、一般的に、製材所の無駄となった材料や、繊維が真直ぐでない２級の丸太を使ったり、木に節が多いなどの理由で実際には望ましくは１つの平削りナイフが使用される。この場合、木はキャリッジ平削り機のコンベア上の傾斜位置に、手作業で締めつけ、切断動作の間、平削りナイフは平均的に木の繊維に“添う”よりも、ファイバーに“対する”ように切断する。
木毛の幅を決定するには、いくつかの手段がある。プレーニングナイフの先端に研いだり、取り替えることが可能な幅ナイフ（いわゆるスパース）を付けることが可能である。しかし、研ぐことができる幅ナイフには弱点がある。その弱点とは、使用後ナイフは集められ、分類され、個々に研がれ、再び束にして、非常に注意深くプレーニング機に収められなければならないことである。この労力と精密なセッティングは非常に複雑な仕事となる。このため、解決策もある。すなわち予め加工され、束となった、研がれていない、小さい薄い幅ナイフを、１回の使い捨てとして用いることである。しかし、この方法の欠点は価格であり、さらにはこれらの小さい幅ナイフは傷ついたり、壊れたりしやすい。ナイフの交替のため木毛製造作業を一時中断せざるをえない。さらに木材ブロックと平削りナイフの相対的なセッティングが問題となる。幅ナイフが平削りナイフ上に突出しすぎていると、木毛に多量の埃を発生する。これは、幅ナイフ前方へ移動する際と、後方へ移動する際とで常に正確にコンベアプレーニング機の同じ経路をたどるというわけではないという理由と、回転平削り機の次の平削りナイフの前方に取り付けられた幅ナイフと全く同じ位置の溝を切断しないという理由により発生する。この弱点は、木及び／又はキャリッジの横断動作によって増加する。
全てのタイプの幅ナイフには各々短所はある。細い木毛を平削りする際、幅ナイフの間隔が狭くなるため、それにより木毛ファイバーが絡まり、ナイフの隙間をふさいでしまい、故障を生じてしまうのである。その結果、幅ナイフを清掃するため、切断作業を中止しなければならなくなる。このため、幅ナイフで梱包用、または美的品質に優れたセメント結合天井パネル用の細い木毛を切断することは、不可能となる。
上記観点より、木毛ファイバーの幅を決定するための他の可能性が開発されている。この新しい可能性とは、米国特許第２，５７６，１９０号に記載されている、いわゆるくし型またはプロファイルナイフである。しかし、このプロファイルナイフの弱点は、ひびが入っていたり、節や不規則に繊維が広がっていたりする２級品の木には殆ど使用できないということである。平削りの際に形成された木のうねは、次の切断刃が同じ位置で木毛の２回目の切断を行う前に、壊れてしまう。これらプロファイルナイフの歯の先端によって切られた木片は、制御されることなく不規則に広がったファイバーに追従することが多く、大きな木片が木材ブロックから壊れ落ちてしまう。さらに裂片や、細い木毛の場合には繊維がプロファイルナイフ間の深い溝に締め付けられ、時として、高く小さいプロファイルナイフの歯は、硬い木の節によって壊れてしまうことがある。
他の可能性として欧州特許第１９，６１４号に示されている通り、プロファイルナイフとフラットナイフを前後に設置することがある。この場合例えば、４ｍｍ幅の歯と４ｍｍ幅の凹部とが交互に設けられたフラットナイフが、４ｍｍ幅の木毛ファイバーを切断するために使用されます。この組合せを用いることにより、ナイフの先端を使用した両方のナイフで切断作業が行われ、プロファイルナイフがスムースナイフよりも少し高い位置に設置されることで、プロファイルナイフによって、木片に溝を作りながら木毛が切断される。これらの溝は、木毛の希望する厚さよりも深く刻まれる。次にフラットナイフを使用してこのように形成された波状から続く木毛ファイバーが希望する厚さに切断される。一方、プロファイルナイフによって木材ブロックに削り込まれた溝は、一部そのまま残る。
上記文献に記されているプロファイルナイフとスムースナイフの前後位置設置においては、利点がある。それは、木がわずかに傾斜するように固定され、両方のナイフが平均して繊維に「切り込む」ということである。しかし、重要な弱点は、節や乱れた方向の繊維を有する２級品の木では、２つのナイフが不規則的な厚さの繊維を切断し、しばしば一定の厚さと幅の木毛繊維の代わりに、ブロックから薄片を切断してしまうことを防止できない点である。これらの好ましくない現象は、製造される木毛繊維が細くなければならない場合に、しばしば発生し、一定の形をした非常に細かい木毛を切断するのは、完全に不可能となる。
一般に言われているプロファイルナイフの使用にあたっての重要な弱点は、製造された木毛のへりが、切り離される代わりにプロファイルナイフによって作られた溝から裂かれる点にある。この結果、木毛繊維のこれらのへりの部分にひだやささくれが形成される。これらのひだやささくれは更に分離し易く、多くの木粉を作り出してしまう。従って、次の段階で（例えばスムースナイフを使用して）残ったうねりから木毛繊維の切断を行っても、平滑に切断されりヘリを得ることはできない。
前述のとおり、木毛の幅は、プロファイルナイフの、歯の先端に位置する木の例えば乾燥によるひび、節、木繊維などの状況によって変化する。従って、繊維の幅は制御できず、一定にはならない。
前述の問題点は、薄片、裂片、とげ、木粉などが許されない梱包用や、装飾用天井板などでの使用のような、木毛が細くなければならない場合や、木の質が低い場合に、より重大となる。
前述により、現時点の技術において、最善の形をした一定の木毛を製造する事は、不可能であると結論せざるをえない。
本発明の目的は、この解決策を見つけだすことにある。
本発明に係るナイフ組立体は、切断刃に対して垂直に延び、切断刃と実質的に一致する端部、及び、該端部に接続し、該端部へ向けて上昇する案内面においてチップ面に接続する案内リブを備えることを特徴とする。
驚いたことに、そのようなナイフ組立体を採用することにより、木毛はへりが裂けることなく、ブロックから完全に切り離されることができる。ナイフ組立体はプロファイルナイフと比較できる。プロファイルナイフの歯は傾斜しているため木に食い込むことがなく、しかし、上向きの案内面を定め、チップ面側面の歯の間に溝が画成され、その溝の端部はクリアランス面まで伸び、そこに切断刃が定められている。木の弾性により、案内面が木を支持するにもかかわらず、切断刃部が木に食い込むことがある。傾斜した歯（案内面）が、ブロックの側部の支持として機能し、好適な方法での支持及び保持を行いながら、歯の間に位置する切断刃部はブロックから木毛を切り出す。歯（又は案内リブ）の側面の後方部分が、へりの位置で木毛の切り離しを行う。これにより、全てのへりが切断された木毛繊維が生成される。
本発明に係るナイフ組立体自体を、案内リブが位置しているチップ面上のスムースナイフとみなすこともできる。案内リブ間のチップ面部分は、繊維除去面として機能し続け、クリアランス面との接合部に、加工すべき材料ブロックから木毛を切断する全ての切断刃を定めている。
案内リブを、ナイフと一体に形成することもできる。しかし、案内リブを別の機械部品とし、ナイフのチップ面に対して押圧することもできる。ナイフ組立体の最終動作において、これが違いをもたらすことはない。
本発明に係るナイフ組立体の好ましい実施例によれば、ナイフの切断刃と案内リブの先端とが事実上一致している。これは、案内リブ間の切断刃部が案内面の端部と同じ高さであることを意味している。かかる事実にもかかわらず、前記端部が切断刃部より高く位置している場合であっても、これら切断刃の部分は木毛繊維生成の切断処理を行うことが可能なのは、前述の通り、加工される木材の弾性によるものである。
さらに案内リブは、繊維へと切削される木材ブロックのための追い込みガイドと係合し、案内面をもつそのガイドが、案内リブの案内面に実質的に接することが好ましい。これにより、非常に乱れた繊維を有していたり、乾燥による大きなひびが入っていたりしても、木の薄片が裂かれることがないことが保証される。なぜならば、上向きに傾斜する案内リブの案内面がランアップガイドの案内面の後ろに隠されているからである。この点に関して、案内リブの最先端の案内面がランアップガイドの案内面より低く設置されることに留意する必要がある。
さらに本発明に係るナイフ組立体は、案内リブの間のナイフの切断刃から離間した部位においてチップ面と係合する補助手段を備えることを特徴とする。この補助手段を使用することにより、製造された木毛繊維は案内リブ間の溝から取り除かれ、そして／または、単純にカールされる。この補助手段は、くし型ナイフの歯を意味している。
さらに本発明は、本発明に係るナイフ組立体を備える木毛製造装置に関する。この装置は往復運動キャリッジと、該キャリッジに対向して位置する２つのナイフ組立体を特徴とし、前記組立体の案内リブは、互いに交互にずらして配列される。その他、ディスク、ローラー、コーンなどの回転可能ナイフ支持体を特徴とする装置も可能である。これらの装置において、連続するナイフ組立体の案内リブは径方向に交互に配列されている。
以下、本発明に係るナイフ組立体の実施例について説明する。
図１は、本発明に係るナイフ組立体の第１の実施例の斜視図であり；
図２は図１のナイフ組立体の側面図であり；
図３は本発明に係るナイフ組立体の第２の実施例の斜視図であり；
図４は図３のナイフ組立体の側面図であり；
図５〜図８は本発明に係るナイフ組立体の種々の変形例の正面図であり；
図９は本発明に係るナイフ組立体を備える装置の詳細を示す図であり；
図１０は図９に対応するもう１つの実施例を示す図であり；
図１１は本発明に係る２つのナイフ組立体を備える、別の装置を示す図であり；
図１２は補助手段を備えるナイフ組立体を示す図である。
図１に斜視図で示すナイフ組立体は、チップ面１と、クリアランス面２（裏側に位置し図示されていない）と、両方の面の交わった部分に生じた切断刃３を有するナイフを主に備える。案内リブ４はチップ面１上を切断刃に垂直に延び端部５で、切断刃３と一致している。そして案内面６は夫々、端部５に接続されている。
図２は、図１のナイフ組立体の側面図であり、すべての部分が明瞭に示されている。図２の点線は、（右から来る）加工される木材ブロックのナイフ組立体に対する相対移動方向を示している。この方向から、クリアランス面２は、この方向のクリアランス角度を有し、その一方、案内面６はこの方法で反対向きの角度を備えており、案内リブ４の端部５へと上がっていくことが明瞭にわかる。
規格化されたプロファイルナイフ（またはくし型ナイフ）とは対照的に、図１に示すナイフ組立体は、案内リブ４の間の切断刃３の部分で切断を行う。この場合、案内リブ４（プロファイルナイフの歯に対応する）の案内面６は、切断を行わない。しかし、切断刃３が切断を行う場所の両側で、到来する木材ブロックの案内を行う。切断刃３が、これに接している案内面６の端部５と実質的には同じ高さであるにもかかわらず、これらの切断刃の部分は、木材ブロックから規則正しい木毛繊維を切り出す。案内面６と、端部５（案内面６とクリアランス面２との遷移部を示す）が、木材ブロックの支持を行うため、木の制御されない望ましくない離脱が生ずることはない。案内リブ４の間に画成された溝７は、生成された木毛繊維を排出させる。
本発明に係るナイフ組立体の動作は木の弾性に基づいており、案内面６において木が圧縮される一方、木の中間の部分は端部５の間の切断刃３とかみ合う。ナイフ組立体の各部分が、共同することにより、ひだやささくれのない規則的な木毛繊維が生成される。これら木毛繊維の深さは、端部５の切断刃３によって切断される。一方、木毛の幅は、案内面６の側部８の後方部によって切断される。乾燥によるひび、節、または不規則に伸びる繊維は、生成される木毛の形に全く影響を及ぼさない。
本発明に係るナイフ組立体の、他の実施例が図３と図４に描かれている。図１の案内リブ４は、チップ面１上に位置しているが、図３においては、チップ面１０はスムースナイフから始まるように設けらた溝９により画成されている。図２と図４の比較によってもこれらの違いは明確である。すなわち、図２では、チップ面１はナイフの主面１１と一致しているのに対し、図４では、主面１１にリブ４が位置しているため、チップ面１０は主面１１と一致していない。
図示されたナイフ組立体は、それ自体公知のくし型ナイフまたはプロファイルナイフの先端を適当な角度に研削することにより得ることもできる。
両実施例において、チップ面１又は１０は、夫々案内リブ４の面と平行に延びているため、図示されたナイフ組立体を非常に良好に研ぐことができる。
図１及び図３の実施例によれば、案内リブ４は、ナイフと一体に形成されている。しかし、案内リブを他の機械部品として構成し、ナイフに対して所望の位置に設置することもできる。
図示する実施例において、案内面６が端部５において、切断刃３に正確に接している。しかしこれは特に必要ではなく、木に弾性があるため、切断刃３が端部５より低くなってもよい。
さらに、案内面６がクリアランス面２に除々に合流するように、端部５が丸みを付けたり、中間面を形成することもできる。
案内リブ４の形状に関して、いくつかの可能性が存在する。図５は、図１と図３に示す形状のナイフ組立体の正面図を示す。案内リブ４は直角断面を有している。しかし、図６のように、案内リブ４の側面に接続する案内面６の側部８が、円の弧を描くように切断刃３に合流するような形状も可能である。案内面６の側部８を傾斜させ、案内リブ４の断面を台形とし（図７）、または案内面６の側部８と切断刃３との間の遷移を傾斜した直線とする（図８）こともできる。もちろん、これらの組合せも可能である。さらに、溝７又は９の各々の幅は、案内リブ４の幅と等しくなければならないわけではなく、異なっていてもよいが、好ましくは、溝の幅は案内リブの幅よりも大きい。異なった種類の木材を加工する場合、その都度案内リブの最適な形状を決定する必要がある。とりわけ、予想される切断抵抗力及び、それぞれの種類の木の硬さと弾性に依存する。
溝の適切な形状を選択することにより、鈍角または弓型を有する蜂の巣状の木毛を切断することが可能となる。これにより、ひだや埃の発生が更に減少される。特に、本発明に係るナイフ組立体は細かい梱包用木毛や、オープン表面構造を有する例えば音響用の高品質セメント結合天井パネルの製造に特に適している。
本発明に係るナイフ組立体を、１つの方向で切断処理を行う平削り機に用いるならば、複数のナイフ組立体を連続的に設けることが可能であり、この場合案内リブは互いにオフセットされていることが必要である。ナイフ組立体を通過した後、加工される材料ブロックの上部に残った半分高いうねは、後に続くナイフ組立体により削り取られ、この際、半分高いうねが新たに生成される。このようにして、木材ブロックは連続的に切り分けられる。同じことが回転ディスクを備える平削り装置においても生ずる。この場合、連続するナイフ組立体の案内リブの径方向の位置もオフセットされている。かかる装置においては、一般的に偶数のナイフ組立体が使用される。
図９は、平削り機の一実施例を示す。本実施例において、本発明に係るナイフ組立体が適用されている。ナイフ組立体に対応するランアップガイドにその先端が当接する案内リブ４が、機械部分１３に取り付けられているのがわかる。図示された機械部分は、往復運動コンベアまたは回転ディスクである。本実施例において、案内面６はランアップガイド１２の案内面１４に接している。案内リブ４の案内面６の傾斜は、案内面１４の傾斜よりも大きく描かれている。しかし、これは特に必要なことではない。最も適切な傾斜角度は、とりわけ木の種類によって変化する。
ランアップガイド１２に接する端部を有する案内面６を、ランアップガイド１２の案内面１４の少し下に配置することもできる。どちらの場合も、ランアップガイド１２は、ナイフ組立体が、一般的なプロファイルナイフで起こりうるように、材料ブロックから大きな木片を引き裂くことを防止する。
図１０は、本発明に係るナイフ組立体の一実施例を示す。本実施例において、案内リブ４’は、ランアップガイド１２’の一部となっている。本実施例の図９に示す実施例との違いは、案内リブがナイフの一部になっておらず、ランアップガイドに接続されていることである。その結果、簡単に研ぐことが可能な（平面状の）フラットナイフを用いることができる。ランアップガイドの溝部分も研ぐことができる。しかし、夫々が所望の形状を有する溝を設けることは不可能である。従って、案内リブの側部を、円弧、または鈍角を通じてナイフの切断ラインに合流させることはできない。
図１１には対向して配置された２つのナイフ組立体を備える、往復運動平削り装置の一実施例が示されている。両方のナイフ組立体の間に、ナイフを支持し、図９に示すランアップガイド１２の動作に対応して、ナイフ組立体の両方向への動作を可能とする案内ストリップ１５が設けられている。もちろん本実施例においても両方のナイフ組立体は一方の溝が他方の案内リブと対向するように互いにオフセットされている。案内ストリップは、ナイフ組立体と案内ストリップがお互いを支持するように、溝を備える歯の先端を囲んでもよい。最後に、図１２は案内リブ４の間に、ナイフの切断刃３から一定距離をおいて補助手段を設けることができることを示している。この場合、補助手段は、その歯が案内リブ４の間の溝の中に係合する、くし型ナイフよりなる。かかるくし型ナイフを使用することにより、溝が詰まることが防止される。これは、特に、異なった弾性をもつ木や、水分を多く含む木や、または樹脂のような一定の化学（例えば粘着）物質を扱う場合に重要となる。更に他くし型ナイフ１６の設置位置及び形状によっては、製造される木毛にカールを付加することができる。
本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、請求項によって定義された範囲の中で、広く変更することができる。
本発明に係るナイフ組立体は、「フレークボード」に使用される、短く、幅の広いいわゆる「フレーク」を切断するのに用いることもできる。この場合、一般には、ナイフは繊維を横切るようにして動き、また、ナイフは例えば広いローラーまたはコーンに固定されている。一方、繊維を備える木材はローラーの軸と平行に設置され、径方向に供給される。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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