專利名稱：無裂紋展平竹材的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種展平竹材的技術，特別是展平竹材時不會產生裂紋的方法及其所用的裝置。
背景技術：
要得到寬幅的平竹板，就要把剖開后橫截面呈弧形的竹材展平。但是由于竹子的纖維沿軸向生長，因而其沿圓周方向的抗拉能力極弱；又由于竹子的結構呈圓筒狀，且有一定厚度，因而其內、外壁的圓周長度不等，而且外壁的圓周長度要大于內壁的圓周長度，這就給展平竹材帶來了困難，因為要想把竹材展平，就必需要把相同弧度下的竹材內壁的弧長沿圓周方向擴展到等于竹材外壁的弧長。因此，如何避免竹材受到沿圓周方向的拉伸力將竹材內壁的弧長沿圓周方向擴展，是解決展平竹材時竹材開裂問題的關鍵。目前展平竹材的方法及其設備，如中國00234905.1號實用新型公開了一種將加熱軟化后的竹材，用一對或幾對相互間隙可調的平行輥來展平竹材的裝置。這種裝置的上輥表面有沿圓周方向的三角形齒，下輥為光面輥。這種裝置在使用時竹材從兩輥間橫向通過，即竹材在兩輥之間沿竹子的圓周方向進給，這樣其上輥輥齒只能“在竹筒內壁垂直擠壓纖維”，因此它的上輥的三角形齒在竹材內壁擠壓出的是與竹筒內壁纖維方向垂直的沿圓周方向的凹槽，這樣擠壓凹槽并不能使竹材的內壁得到沿圓周方向的延伸，對擴展竹材內壁的弧長不起什么作用，正如其發(fā)明人所說，其輥齒只“能阻止細微紋裂擴展”。因此它在展平竹材時還是由于對竹材內壁“產生橫向力”而使竹材變平的，因而并不能保證在展平竹材的過程中不產生裂紋。中國01263658.4號實用新型也公開了一種將加熱軟化后的竹材，用一對平行輥來展平竹材的裝置。這種裝置兩輥的角速度相同，而凹入部輥子(即與竹材內壁接觸的輥子)的直徑比突出部輥子(即與竹材外壁接觸的輥子)的直徑大，因而它工作時凹入部輥子的表面線速度就會比突出部輥子的表面線速度大，而凹入部輥子的外周表面有凹凸部，盡管我們從其說明書中看不出這種凹凸部是什么形狀，但是我們卻可以知道這種凹凸部的作用只是為了使壓軋后的竹材“能夠容易地附著到織物等平面上”，而不是為了在竹材內壁擠壓出縱向的凹槽，以使竹材內壁沿圓周方向延伸。并且，在我們的實驗中，這種表面有凹凸部、其表面線速度又比另一突出部輥子大的凹入部輥子，工作時由于其表面與竹材內壁的摩擦力增大，更易對竹材內壁產生沿圓周方向的拉伸力，更易將竹材拉裂。中國89211191.7號實用新型也公開了一種將加熱軟化后的竹材，用若干對上下輥筒軸線互相平行，各上輥筒切線平面與各下輥筒切線平面形成鍥形排列的一組輥筒來展平竹材的裝置。此裝置的“第一對輥筒的表面可加工出規(guī)則排列的環(huán)形凹槽”，如其發(fā)明人所說，是“為了使展平后的竹材更容易形成均勻、細密的紋裂”，對擴展竹材內壁的弧長也不能起什么作用。而中國94111146.6號發(fā)明專利申請則公開了一種《竹筒簡壁等應力引導展開裝置》。它有由錐面和平面構成的引導體，引導體的工作面和底板表面有壓輪壓緊裝置。這種裝置在展平竹材的過程中對擴展竹材內壁的弧長方面也沒有明顯的作用，也難保證對竹材內壁不產生沿圓周方向的拉伸力，因而也難以保證在展平竹材的過程中不產生裂紋。如其發(fā)明人所說，只能達到“基本無縱向紋裂”的效果。上述專利或申請所涉及的展平竹材的方法及其設備，由于它們在展平竹材時對沿圓周方向擴展竹材內壁的弧長方面，主要還是直接依靠竹材軟化后的一點可塑性，這樣在展平截面有較大弧度的竹材(其內、外壁弧長的長度差也較大)時，這點塑性就難以滿足將竹材內壁的弧長沿圓周方向擴展到等于竹材外壁的弧長的需要，這時要使竹材變平，就必須對竹材內壁再作沿圓周方向拉伸，這樣竹材內壁就會受到一個沿圓周方向的拉伸力，很容易將竹材內壁拉裂，并且裂紋往往還會延伸至竹材外壁，因此它們在展平截面有一定弧度的竹材時很難避免不產生裂紋，難以得到寬幅沒有裂紋的平竹板。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務就是要克服上述方法及裝置的缺點，提供一種在展平竹材、特別是在展平大弧度的竹材時不會使竹材產生裂紋的無裂紋展平竹材的方法及其裝置，以便得到寬幅無裂紋的平竹板。
本發(fā)明的任務是這樣完成的先將截成段的竹材經去竹青、外節(jié)；剖分；去竹黃、內節(jié)；預熱；再加熱軟化后，再用帶有凸齒的軋輥在竹材內壁的圓周方向由少到多逐漸遞增地擠壓縱向的凹槽，使竹材內壁的弧長在被逐漸擠壓縱向凹槽的作用下，沿圓周方向均勻地逐漸延伸、擴展，從而使竹材逐漸變平，最好再將變平的竹材經平面熱壓定型，就可得到寬幅而沒有裂紋的平竹板。
用帶有凸齒的軋輥在竹材內壁由少到多逐漸遞增地擠壓縱向凹槽，竹材可在軋輥之間沿竹子的圓周方向橫向進給，按竹材的縱向全長同時加壓，沿圓周方向漸進地從圓弧的一側到另一側，在竹材內壁擠壓出長度與竹材的長度相等、圓周方向的數(shù)量由少到多逐漸遞增的縱向凹槽，使竹材內壁的弧長在被沿圓周方向逐漸遞增地擠壓縱向凹槽的作用下沿圓周方向逐漸擴展，從而使整段竹材沿圓周方向從圓弧的一側到另一側逐漸變平。
竹材在軋輥之間也可沿竹子的縱向進給，由竹材縱向一端的內壁圓弧中部(不一定要很正中)開始，沿竹材的縱向向前延伸、沿圓周方向逐漸向內壁圓弧的兩側由少到多逐漸遞增地在竹材內壁擠壓縱向凹槽(即在擠壓凹槽的過程中，凹槽的長度縱向逐漸延伸，壓軋結束時，凹槽的長度才與竹材的長度相等，而竹材內壁沿圓周方向凹槽的數(shù)量從圓弧中部開始的少量然后向圓弧的兩側由少到多逐漸遞增地增加)，使竹材內壁的弧長在圓周方向逐漸遞增的縱向凹槽的作用下從中部向兩側逐漸擴展，并使竹材從縱向的一端到另一端逐漸變平。
為實現(xiàn)上述無裂紋展平竹材的方法，本發(fā)明人可提供兩種竹材展平裝置一種裝置有兩個軸向平行的軋輥，其中一個是光面輥，另一個是齒面輥，齒面輥的輥齒的長度方向為軋輥的縱向，并且最好與軋輥等長。另一種裝置有兩排軋輥，每排至少有五個軸向平行的軋輥，兩排的軋輥一對一地互相對應，各排軋輥的工作邊調在同一平面內，其中一排的每個軋輥上有至少兩個沿圓周方向的環(huán)狀凸齒，從竹材的入端到出端，后一個軋輥的縱向兩端比前一個軋輥的縱向兩端每端至少多一個環(huán)狀凸齒。
由于本發(fā)明采用的方法和裝置是通過在竹材內壁的圓周方向由少到多逐漸遞增地擠壓出沿縱向的凹槽，使竹材內壁的弧長均勻地逐漸延伸、擴展來展平竹材的，因它們在擴展竹材內壁的弧長時能充分地避免在竹材內壁產生沿圓周方向的拉伸力，所以在展平竹材時能避免在竹材纖維方向產生縱向的裂紋。即使在展平大弧度(可大于180度)的竹材時，采用本發(fā)明的方法和裝置，也不會使竹材產生縱向的裂紋而使竹材變平，最好再將變平的竹材經平面熱壓定型，就可得到寬幅而沒有裂紋、材質密、表面平、外觀美的平竹板。


圖1是用于說明本發(fā)明沿竹子的圓周方向進給展平竹材的方法和裝置的示意圖。圖2是圖1中的A向視圖。圖3是用于說明本發(fā)明沿竹子的縱向進給展平竹材的方法和裝置的示意圖。圖4是圖3中的B向視圖。圖5是圖3中的C-C剖面放大圖。圖6是圖3中的D-D剖面放大圖。圖7是圖3中的E-E剖面放大圖。圖8是圖3中的F-F剖面放大圖。圖9是圖3中的G-G剖面放大圖。
具體實施例方式
本發(fā)明要在竹材內壁的圓周方向由少到多逐漸遞增地擠壓出縱向的凹槽，使竹材內壁的弧長得以擴展，有兩種具體的實施方式一種如圖1和圖2所示，這是沿竹材的圓周方向進給展平竹材的方法和裝置。另一種如圖3至圖9所示，這是沿竹子的縱向進給展平竹材的方法和裝置。
實施例一，在圖1和圖2中，有兩個軸向平行的軋輥，下面那個是光面輥1，上面那個是齒面輥2，齒面輥2的圓周表面均勻地布滿了輥齒3，輥齒3的長度方向為軋輥的縱向并與軋輥等長。輥齒3的橫截面形狀最好為等腰三角形。兩相鄰輥齒的齒距最好小于或等于3毫米，齒高最好小于或等于2毫米。齒面輥2好像一個三角形花鍵軸。將去竹青、外節(jié)；剖分；去竹黃、內節(jié)；預熱；再加熱軟化等處理后的橫截面為弧形的成段竹材4的一個側邊，從兩輥的左邊送入，注意使竹材4的內壁面5(即凹入面)與齒面輥2接觸、使竹材4外壁面6(即凸出面)與光面輥1接觸。這時竹材4的縱向與兩輥的軸向相同，即竹材4的縱向與輥齒3的長度方向相同，輥齒3在竹材4的內壁面5上壓出的凹槽也應為縱向。工作時兩輥的旋轉方向相反在圖1中，光面輥1順時針旋轉，齒面輥2逆時針旋轉。齒面輥2齒頂圓的線速度必需等于或略小于光面輥1輥子表面的的線速度。如齒面輥2齒頂圓的線速度大于光面輥1輥子表面的線速度，就會將竹材4的內壁拉裂。還要調好兩輥間距，太小易使竹材4彎向反面，太大則一次不能使竹材4變平。竹材4的一個側邊從兩輥的左邊送入后，齒面輥2先在竹材4內壁面5的側邊壓出一條與竹材4等長的縱向凹槽，隨著兩輥的旋轉，在第一條凹槽的內側旁邊又再壓出一條與竹材4等長的縱向凹槽，隨著兩輥的不停旋轉，齒面輥2就會逐漸沿竹材4的圓周方向在竹材4的內壁面5逐漸遞增、由少到多地壓滿沿縱向與竹材4等長的凹槽，這樣截面為弧形的竹材4經壓軋后從兩輥右邊出來的是已經變平了的、內面帶有間隔均勻的凹槽7而沒有裂紋的平竹板8。
圖1和圖2中所示為兩輥一上一下布置的方式，也可將兩輥一左一右布置，從而成為圖1中的裝置順時針旋轉90度后所形成的狀態(tài)。
實施例二，在圖3和圖4中，有上、下兩排軋輥9、10、11、...M...N和12、13、14、...P...Q，軋輥的軸向互相平行。上下兩排的軋輥一對一地互相對應，即上排的軋輥9與下排的軋輥12互成對應的一對，上排的軋輥10與下排的軋輥13互成對應的一對，上排的軋輥M與下排的軋輥P互成對應的一對，上排的軋輥N與下排的軋輥Q互成對應的一對。各排軋輥的工作邊調在同一平面上，下排軋輥12、13、14、...P...Q都是光面輥，它們的軸向長度最好都與最后一個軋輥Q的軸向長度相等，也可以與它們相對應的上排軋輥的長度相等或略長；它們的外圓面的上母線是工作邊，這些工作邊要調在同一平面上；上排軋輥9、10、11、...M...N都是環(huán)狀齒面輥，它們的齒頂圓面的下母線是工作邊，這些工作邊也要調在同一平面內。上排軋輥工作邊所在的平面與下排軋輥工作邊所在的平面最好互相平行或有很小的夾角。上排軋輥9、10、11、...M...N的旋轉方向均為逆時針方向，而且它們的外圓面的線速度均相同；下排軋輥12、13、14、...P...Q的旋轉方向均為順時針方向，而且它們的外圓面的線速度與上排軋輥相同。軋輥的左端是竹材的入端，軋輥的右端是竹材的出端。由圖5可見，上一排的第一個軋輥9的外圓面上有兩條沿圓周方向的環(huán)狀凸齒15(也可以有三個凸齒)，環(huán)狀凸齒15的橫截面形狀最好為等腰三角形，兩相鄰環(huán)狀凸齒的齒距最好小于或等于3毫米，齒高最好小于或等于2毫米。由圖6可見，后一個軋輥10外圓面的兩端比前一個軋輥9的兩端每端多一個環(huán)狀凸齒16(也可以多兩個凸齒)。由圖7可見，再后一個軋輥11外圓面的兩端比前一個軋輥10的兩端每端又多一個環(huán)狀凸齒17(也可以多兩個凸齒)，以后依此類推，直至最后一個軋輥N。后面軋輥上增加的環(huán)狀凸齒16、17、...的橫截面形狀應與第一個軋輥上的環(huán)狀凸齒15的橫截面形狀相同，前后軋輥上的環(huán)狀凸齒最好相對應。當同一排的兩個軋輥之間的距離較大時，最好在下排的兩個軋輥之間設置一個托板18，該托板18的上表面為工作面，該工作面應與下排軋輥的工作邊在同一平面內。
將經去竹青、外節(jié)；剖分；去竹黃、內節(jié)；預熱；再加熱軟化等處理后的橫截面為弧形的竹材19縱向的一端(右端)，從軋輥左端的上排軋輥9和下排軋輥12之間送入，注意使上、下軋輥9和12分別與竹材的內、外壁圓弧中部接觸，于是竹材的內壁圓弧中部開始被軋輥9的凸齒15壓出沿竹材縱向的兩條凹槽20；同時軋輥9和12帶動竹材19沿縱向由左向右向前輸送，當弧形竹材19的右端被送進入上排軋輥10和下排軋輥13之間時，就又會被軋輥10的凸齒16在凹槽20的兩個外邊又各多壓出一條凹槽21；同時竹材19繼續(xù)沿縱向由左向右向前輸送，當弧形竹材19的右端被送進入上排軋輥11和下排軋輥14之間時，就又會被軋輥11的凸齒17在凹槽21的兩個外邊又各多壓出一條凹槽22；依此類推，直至最后一對軋輥N和Q，這樣上排軋輥9、10、11、...M...N就會在竹材的內壁沿竹材的圓周方向由少到多、逐漸遞增地壓滿凹槽(凹槽的長度縱向逐漸延伸，凹槽的數(shù)量由圓弧中部沿圓周方向向兩側邊由少到多逐漸遞增)。不過這最后一對軋輥N和Q的工作面寬度(即齒面輥的帶齒部分的軸向長度)，一定要大于所需展平的竹材的外壁的圓弧的展開寬度。如此經多對軋輥擠壓后，從最后一對軋輥N和Q右邊出來的是已經變平了的、內面帶有間隔均勻的凹槽20、21、22、......而沒有裂紋的平竹板23了。須注意在輥壓竹材前先將上下兩排軋輥的兩工作平面之間的距離調至約小于竹材19的壁厚減齒高。
權利要求
1.一種無裂紋展平竹材的方法，將截成段的竹材經去竹青、外節(jié)，剖分，去竹黃、內節(jié)，預熱，再加熱軟化等處理后，其特征是再用帶有凸齒的軋輥在竹材內壁的圓周方向由少到多逐漸遞增地擠壓縱向的凹槽，使竹材內壁的弧長在被逐漸擠壓縱向凹槽的作用下，沿圓周方向均勻地逐漸延伸、擴展，從而使竹材逐漸變平。
2.按權利要求1所述的無裂紋展平竹材的方法，其特征是竹材在軋輥之間沿竹子的圓周方向橫向進給，按竹材的縱向全長同時加壓，沿圓周方向漸進地從圓弧的一側到另一側，在竹材內壁擠壓出長度與竹材的長度相等、圓周方向的數(shù)量由少到多逐漸遞增的縱向凹槽，使竹材內壁的弧長在被沿圓周方向逐漸遞增地擠壓縱向凹槽的作用下沿圓周方向逐漸擴展，從而使整段竹材沿圓周方向從圓弧的一側到另一側逐漸變平。
3.按權利要求1所述的無裂紋展平竹材的方法，其特征是竹材在軋輥之間沿竹子的縱向進給，由竹材縱向一端的內壁圓弧中部開始，沿竹材的縱向向前延伸、沿圓周方向逐漸向內壁圓弧的兩側由少到多逐漸遞增地在竹材內壁擠壓縱向槽凹，使竹材內壁的弧長在圓周方向逐漸遞增的縱向凹槽的作用下從中部向兩側逐漸擴展，并使竹材從縱向的一端到另一端逐漸變平。
4.一種用于權利要求2所述的無裂紋展平竹材的方法的裝置，它有兩個軸向平行的軋輥，一個光面輥，另一個是齒面輥，其特征是齒面輥的輥齒的長度方向為軋輥的軸向。
5.一種用于權利要求3所述的無裂紋展平竹材的方法的裝置，它有兩排軋輥，每排至少有五個軸向平行的軋輥，兩排的軋輥一對一地互相對應，各排軋輥的工作邊調在同一平面內，其特征是其中一排的每個軋輥上有至少兩條沿圓周方向的環(huán)狀凸齒，從竹材的入端到出端，后一個軋輥的縱向兩端比前一個軋輥的縱向兩端每端至少多一個環(huán)狀凸齒。
6.按權利要求4所述的無裂紋展平竹材的裝置，其特征是輥齒的截面形狀為等腰三角形。
7.按權利要求5所述的無裂紋展平竹材的裝置，其特征是凸齒的截面形狀為等腰三角形。
8.按權利要求6所述的無裂紋展平竹材的裝置，其特征是兩相鄰輥齒的齒距小于或等于3毫米，齒高小于或等于2毫米。
9.按權利要求7所述的無裂紋展平竹材的裝置，其特征是兩相鄰凸齒的齒距小于或等于3毫米，齒高小于或等于2毫米。
全文摘要
本發(fā)明的無裂紋展平竹材的方法及其裝置，屬展平竹材的技術。先將截成段的竹材去竹青、去外節(jié)，剖分，去竹黃、去內節(jié)，預熱，加熱軟化，再用帶有凸齒的軋輥在竹材內壁由少到多逐漸遞增地壓軋出沿縱向的凹槽，使竹材內壁的弧長延伸，使竹材變平。竹材可沿竹子的圓周方向進給，也可沿縱向進給，因而有兩種展平裝置一種有一個光面輥，一個與之軸向平行、輥齒的長度方向為縱向的齒面輥。另一種有兩排軋輥，其中一排的每個軋輥上有至少兩條沿圓周方向的凸齒，后一軋輥比前一軋輥的兩端每端至少多一個凸齒。本發(fā)明即使在展平大于180度的竹材時，也不會產生縱向的裂紋，從而可得到幅面寬、無裂紋、材質密、表面平、外觀美的平竹板。
文檔編號B27K5/00GK1485182SQ03155410
公開日2004年3月31日 申請日期2003年8月23日 優(yōu)先權日2003年8月23日
發(fā)明者劉覺春 申請人:劉覺春