專利名稱：一種集成木的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型申請(qǐng)涉及一種集成木，特別是利用短、小板材以及低質(zhì)原木加工制造成的大徑集成木，屬于木材加工制作技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
膠合板是由木段旋切成單板或由木方刨切成薄木，再用膠粘劑膠合而成的三層或多層的板狀材料，通常用奇數(shù)層單板，并使相鄰層單板的纖維方向互相垂直膠合而成。膠合板以木材為主要原料生產(chǎn)，由于其結(jié)構(gòu)的合理性和生產(chǎn)過程中的精細(xì)加工，可大體上克服木材的缺陷，大大改善和提高木材的物理力學(xué)性能，是充分合理地利用木材、改善木材性能的一個(gè)重要方法。眾所周知，膠合板生產(chǎn)是利用大徑級(jí)原木制造單板，單板質(zhì)量在很大程度上決定了膠合板的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而供生產(chǎn)單板的原料又基本上決定了單板的質(zhì)量。目前在全世界范圍內(nèi)，由于森林資源的過度采伐，導(dǎo)致供給膠合板用的大徑級(jí)天然林資源急劇減少， 我國(guó)的情況更為突出，原料供需矛盾日益加劇。為維持膠合板工業(yè)的發(fā)展，一方面大量進(jìn)口原木和單板，另一方面不得不使用短、小徑原木制造單板，而徑小、質(zhì)差的原木生產(chǎn)的單板幅面窄、整板率低、破板、碎板多，在膠合板生產(chǎn)中要花費(fèi)大量的工時(shí)去整理、拼接這些單板，同時(shí)在組坯時(shí)還會(huì)產(chǎn)生疊芯、隔芯的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響膠合板的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于上述這些問題，業(yè)內(nèi)從多方面努力，從提高加工設(shè)備性能如使用先進(jìn)的無卡軸、小徑旋切機(jī)，雖提高了原木出材率，但單板的質(zhì)量仍無根本的改善，又如中國(guó)專利 CN17183874公開的“人造木及其制造方法”，該方法通過旋切小徑原木獲得單板塊，再通過拼接獲得整張連續(xù)單板，經(jīng)加熱卷壓成人造木，然后對(duì)人造原木進(jìn)行旋切制成單板，但這一方法對(duì)利用小徑原木制造單板所產(chǎn)生的破板、碎板多的問題依然存在。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型申請(qǐng)即是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)，提供一種利用短、小板材及低質(zhì)原木加工制造得到的大徑集成木。具體來說，本實(shí)用新型所述一種集成木，其特征在于所述的集成木由中心的圓柱狀的芯體與套在芯體上的多個(gè)環(huán)形的集成木單體粘合構(gòu)成，其中，1、芯體由兩端封閉的圓柱狀金屬內(nèi)芯和緊貼金屬內(nèi)芯的一層木結(jié)構(gòu)層構(gòu)成；2、每個(gè)環(huán)形的集成木單體的內(nèi)、外環(huán)為同心圓環(huán)，其中，每個(gè)集成木單體的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑略大于所述集成木芯體的直徑；3、每個(gè)環(huán)形的集成木單體是由多個(gè)等厚的扇形坯料拼接粘合而成，每塊扇形坯料是由多塊等厚、平整的板材拼板施膠拼接后經(jīng)切割形成，組成扇形坯料的板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊垂直。所述集成木，其中，每塊扇形坯料的圓心角在5° — 25°之間。所述集成木芯體的金屬內(nèi)芯與木結(jié)構(gòu)層通過鑲固或粘固而成。[0012]所述集成木中集成木單體的內(nèi)圓環(huán)直徑較芯體直徑大3-5毫米，這樣是便于將集成木單體套在芯體上。所述的集成木中，多塊集成木單體的厚度可以相等或不等，集成木單體的扇形坯料的弧長(zhǎng)也可以相等或不等。所述集成木，在金屬內(nèi)芯的兩端設(shè)有與旋切機(jī)卡頭相對(duì)卡緊定位的定位裝置，所述的定位裝置是為了將集成木卡緊在旋切機(jī)上，并能圍繞集成木的軸心旋轉(zhuǎn)，以便順利完成旋切工作。所述的金屬內(nèi)芯包括但不限于圓柱狀，事實(shí)上，具有其它底面形狀(例如三角形、 四邊形等其他形狀)的柱狀體都可以通過在其側(cè)面鑲固或粘固一層木結(jié)構(gòu)層，而使所述集成木的芯體為圓柱狀，便于將環(huán)狀的集成木單體套在芯體上。所述集成木中，扇形坯料內(nèi)、外圓弧為同心圓弧，其圓心與所述芯體的圓心重合。為了描述方便，我們把扇形坯料中與板材板邊垂直的一條邊稱為“A”邊，另一邊稱為“B”邊，將集成木由“B”邊向“A”邊旋轉(zhuǎn)的方向稱為順時(shí)針方向，反之為逆時(shí)針方向，在加工過程中，我們?cè)诿繅K扇形坯料上印制有明顯的方向標(biāo)識(shí)箭頭，箭頭方向即為順時(shí)針方向。將一塊扇形坯料的“A”邊和相鄰扇形坯料的“B”邊對(duì)齊施膠拼接，使多個(gè)扇形坯料拼接成360°規(guī)則的環(huán)形的集成木單體。板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊垂直，是為了達(dá)到板材的徑向木纖維方向與扇形坯料的一條斜邊基本垂直，由于板材徑向木纖維方向不是嚴(yán)格的直線狀，有些不規(guī)則性， 在扇形坯料制作中，板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊的夾角可以在60° -95°之間。這樣在旋切過程中，由此得到順紋旋切，而非逆紋旋切的旋切角度，旋切的效果更好。本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的集成木，具有以下的優(yōu)點(diǎn)；1、能利用短小、質(zhì)低原木制造大徑集成木，通過旋切加工可制作寬幅面、整張連續(xù)的單板，節(jié)省了資源，緩解了我國(guó)目前缺乏大徑原木的困境；2、利用本實(shí)用新型所述的集成木生產(chǎn)單板，改善并提高了單板質(zhì)量和膠合板的生產(chǎn)效率，同時(shí)在很大的范圍內(nèi)擴(kuò)大了單板生產(chǎn)的原料供應(yīng)。
圖1是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木的橫斷面示意圖；圖3是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木的扇形坯料的板材的拼接示意圖；圖4是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木的扇形坯料的切割成型示意圖；圖5是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木的扇形坯料中板材板邊與扇形坯料一條斜邊的夾角的示意圖；圖6是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木單體的扇形坯料的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木單體的組合拼接粘合示意圖；圖8是本發(fā)明申請(qǐng)所述的集成木加工成型的示意圖；其中，1為芯體、2為集成木單體、3為集成木單體與內(nèi)芯之間的縫隙、10為金屬內(nèi)芯、11為木結(jié)構(gòu)層、20為扇形坯料、100為方向標(biāo)識(shí)箭頭、200為板材。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的集成木的結(jié)構(gòu)和加工制作及其應(yīng)用進(jìn)行說明，目的是為了公眾更好的理解本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的技術(shù)內(nèi)容，而不是對(duì)所述技術(shù)內(nèi)容的限制，事實(shí)上，在本實(shí)用新型的發(fā)明精神實(shí)質(zhì)內(nèi)，對(duì)所述集成木結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)地的改進(jìn)，以及對(duì)所述集成木制作方法和工藝的改進(jìn)，都是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員無需創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可得到的，因此都在本實(shí)用新型申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。實(shí)施例一集成木的結(jié)構(gòu)如圖1所示，本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的集成木，從整體上看來，由中心的圓柱狀的芯體1與套在芯體1上的多個(gè)環(huán)形的集成木單體2粘合構(gòu)成，芯體1兩端封閉，在芯體1兩端設(shè)有與旋切機(jī)卡頭相對(duì)應(yīng)卡緊的定位裝置。如圖2，芯體1由位于正中的兩端封閉的金屬內(nèi)芯10和緊貼金屬內(nèi)芯10的一層圓環(huán)形的木結(jié)構(gòu)層11構(gòu)成；每個(gè)環(huán)形的集成木單體2的內(nèi)、外環(huán)為同心圓環(huán)，其中，每個(gè)集成木單體2的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑略大于所述集成木芯體1的直徑，優(yōu)選的，集成木單體2與芯體1之間留有一定的縫隙3，大約3-5毫米，便于加工制作時(shí)將集成木單體2 套在芯體1上，每個(gè)集成木單體2又是由多個(gè)等厚的扇形坯料20拼接粘合而成，組成扇形坯料20的板材的板邊與扇形坯料20的一條斜邊垂直，為了使每層集成木單體2之間在套在芯體1上時(shí)具有方向性，我們?cè)诿繅K扇形坯料20上印制有明顯的方向標(biāo)識(shí)箭頭100，箭頭方向指向與板邊垂直的該條斜邊。作為本實(shí)用新型申請(qǐng)所述集成木的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，所述扇形坯料20是由多個(gè)等厚、平整的板材200拼板施膠拼接后經(jīng)切割形成。為了有利于旋切制造單板，如圖 4所示，所述扇形坯料中的板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊垂直，即板材徑向木纖維方向與扇形坯料的一條斜邊基本垂直，由于板材徑向木纖維方向不是嚴(yán)格的直線狀，有些不規(guī)則性，在扇形坯料制作中，板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊的夾角可以在60° -95°之間，如圖5所示，這樣在旋切過程中，由此得到順紋旋切，而非逆紋旋切的旋切角度，旋切的效果更好。在圖4中，每一個(gè)扇形坯料是由多個(gè)等厚的板材板邊對(duì)齊拼接粘合后切割制成的，扇形坯料的內(nèi)、外圓弧為同心圓弧，直徑分別為r和R，圓心為0，圓心角為α，板材的板邊與扇形坯料的OA邊垂直，將該邊稱為“Α”邊，另一條OB邊稱為“B”邊，將集成木由“B” 邊向“Α”邊旋轉(zhuǎn)的方向稱為順時(shí)針方向，即圖中箭頭所指的方向，也是旋切機(jī)加工時(shí)，集成木旋轉(zhuǎn)的方向。集成木單體中，每塊扇形坯料的方向標(biāo)識(shí)箭頭100的方向一致，并對(duì)齊拼接而成，每層環(huán)形的集成木單體中的扇形坯料的方向標(biāo)識(shí)箭頭100的方向一致套在所述的芯體上，施膠疊壓而成。實(shí)施例二集成木的加工制作本實(shí)用新型申請(qǐng)所述的集成木是由以下的步驟加工制作而成的1.芯體的制作取兩端封閉的柱狀的金屬內(nèi)芯，在金屬內(nèi)芯周邊鑲固或粘固一層木結(jié)構(gòu)層，得到圓柱狀的芯體；2.板材的制作將原木及短小板材、低質(zhì)原木加工成1-8厘米厚的多種厚度的齊邊板材；3.扇形坯料的制作將等厚的多塊板材拼板施膠拼接成一整板，然后切割制成集
5成木單體的扇形坯料，每塊扇形坯料的圓心角在5° —25°之間，扇形坯料的內(nèi)、外圓弧為同心圓弧，外圓弧的直徑與欲得到的集成木的直徑相等，內(nèi)圓弧的直徑比芯體的直徑略大， 一般為3-5毫米，扇形坯料的一條斜邊與所述板材的板邊垂直，板材徑向木纖維方向與扇形坯料的斜邊基本垂直，將該條邊稱為“A”邊，將另一條邊稱為“B”邊，將集成木由“B”邊向“A”邊旋轉(zhuǎn)的方向稱為順時(shí)針方向，反之為逆時(shí)針方向，在扇形坯料上印制明顯的方向標(biāo)識(shí)箭頭圖形，箭頭方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，如圖2和圖4所示；4.集成木單體的制作將多塊等厚，并具有相等內(nèi)、外圓弧直徑的扇形坯料斜邊對(duì)齊拼接粘合，依一個(gè)扇形坯料的“A”邊接相鄰扇形坯料中的“B”邊的順序膠接組合成 360°的規(guī)則的圓環(huán)形集成木單體，如圖6所示；5.集成木的制作將多塊環(huán)形的集成木單體施膠套入芯體，如圖7所示，每層圓環(huán)形集成木單體上的標(biāo)識(shí)箭頭的方向都相同，層層施膠組合疊壓，并與芯體膠合成一整體，即得到所述的集成木，如圖8所示。在加工制作過程中，集成木的外形尺寸根據(jù)計(jì)劃要求在旋切機(jī)最大加工范圍內(nèi)確定，集成木芯體的外形尺寸、長(zhǎng)度與旋切機(jī)加工長(zhǎng)度相互匹配，直徑在20-120厘米之間，本實(shí)用新型申請(qǐng)中，環(huán)形的集成木單體是帶有方向性的圓環(huán)形坯料。每個(gè)扇形坯料可以根據(jù)需要進(jìn)行切割加工，其圓弧的弦長(zhǎng)可以根據(jù)半角公式計(jì)算弦長(zhǎng)L=2R*SIN (α/2)，當(dāng)然，外圓弧與內(nèi)圓弧的半徑分別是R和r，根據(jù)不同的圓心角計(jì)算弦長(zhǎng)，優(yōu)選的，本實(shí)用新型申請(qǐng)每一塊圓環(huán)形集成木單體中的扇形坯料的圓心角取 5° -25°，以外圓弧半徑為80厘米為例，圓心角與弦長(zhǎng)的關(guān)系如下表所示圓心角與扇形坯料外圓弧的關(guān)系如下表
權(quán)利要求1.一種集成木，其特征在于所述的集成木由中心的圓柱狀的芯體與套在芯體上的多個(gè)環(huán)形的集成木單體粘合構(gòu)成，其中，芯體由兩端封閉的圓柱狀金屬內(nèi)芯和緊貼金屬內(nèi)芯的一層木結(jié)構(gòu)層構(gòu)成； 每個(gè)環(huán)形的集成木單體的內(nèi)、外環(huán)為同心圓環(huán)，其中，每個(gè)集成木單體的外圓環(huán)直徑相等，內(nèi)圓環(huán)直徑略大于所述集成木芯體的直徑；每個(gè)環(huán)形的集成木單體是由多個(gè)等厚的扇形坯料拼接粘合而成，每塊扇形坯料是由多塊等厚、平整的板材拼板施膠拼接后經(jīng)切割形成，組成扇形坯料的板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成木，其特征在于每塊扇形坯料的圓心角在5°—25°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述集成木，其特征在于所述環(huán)形集成木單體的內(nèi)圓環(huán)直徑較芯體直徑大3-5毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成木，其特征在于所述多個(gè)集成木單體的厚度相等或不等。
專利摘要本實(shí)用新型申請(qǐng)?zhí)峁┮环N利用短、小徑及低質(zhì)原木加工制造的大徑集成木，該集成木可經(jīng)旋切制造寬幅面、整張連續(xù)單板。所述的集成木由中心的圓柱狀的芯體與套在芯體上的多個(gè)環(huán)形的集成木單體粘合構(gòu)成，其中，芯體由兩端封閉的金屬內(nèi)芯和緊貼金屬內(nèi)芯的一層木結(jié)構(gòu)層構(gòu)成，每個(gè)集成木單體是由多個(gè)等厚的扇形坯料板邊對(duì)齊拼接粘合而成，所述扇形坯料是由多個(gè)等厚平整的板材拼板施膠拼接后經(jīng)切割形成，并且板材的板邊與扇形坯料的一條斜邊垂直，因此得到的集成木具有方向性，在旋切過程中，能夠得到順紋旋切的良好效果。
文檔編號(hào)B32B21/14GK201989205SQ20112002391
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者唐光志 申請(qǐng)人:唐光志