專利名稱：火柴木?！秹嚎s成形法》的制造工藝及多工位切梗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種火柴生產(chǎn)企業(yè)制造火柴木梗枝《壓縮成形法二》的制造新工藝及其使用的多工位切梗機。
背景技術：
火柴木梗枝是火柴工業(yè)中最重要的半成品原料之一，在火柴生產(chǎn)總成本中占最大份額。
我國自1865年由國外引進火柴，后于1879年在廣東省佛山縣創(chuàng)造巧明火柴廠，是民族火柴工業(yè)的先驅。新中國成立后，全國火柴廠已發(fā)展到376家，之后又根據(jù)國情調整合并為134家。迄今在近130來年的生產(chǎn)歷史中一直沿用火柴木梗枝《展開成形法》的生產(chǎn)工藝、其主要工藝流程包括1、原木鋸段→2、木段剝皮→3、浸泡蒸煮→4、旋刨梗片→5、切梗枝發(fā)明內容目前這種生產(chǎn)火柴木梗枝的《展開成形法》主要是必須選用大經(jīng)積的原木作原料，因為徑積越大出材率就越高，徑積過小就無法旋刨成梗片。梗片是由旋刨機上的刨刀、在旋刨機將鋸斷好的木段卡緊后在快速旋轉中、像將一卷白紙逐步展開一樣將木段旋刨成同火柴木梗枝一樣厚的薄木板片、(因此定名為展開成形法)，然后將木板片、再去殘疊高至一定厚度輸進切梗機，先由離刀向上切割成木梗枝長，隨后又同步由切刀向下切割成木梗枝。
這種方法的不足環(huán)節(jié)之一是必須選用大徑原木做生產(chǎn)原料極大的增加了原料成本。之二是旋刨成梗片后又必然會剩余一定徑積(約35毫米以上)同整支木段一樣長的木軸芯被白白扔掉(以上資料均摘自“火柴制造工藝”一書，輕工業(yè)出版社)。經(jīng)考察泊頭火柴廠(曾譽稱為亞洲第一大火柴廠)?？偨Y為目前的《展開成形法》，生產(chǎn)火柴梗枝在原料選用闊葉軟雜山楊木時成品率最高達到69.99％、即2.86立方米原木。如果采用綠化楊木將高達3立方米原木才能生產(chǎn)出一噸火柴木梗枝。目前的火柴木梗枝成本已經(jīng)高升到2300元/噸。
本發(fā)明的目的在于提供一種火柴木梗枝《壓縮成形法》的制造新工藝及其使用的多工位切梗機。從而使火柴木梗枝的生產(chǎn)能大量節(jié)省木材資源極大降低火柴木梗枝的生產(chǎn)成本和木梗火柴的生產(chǎn)總成本，又加強和提高了木?；鸩竦恼w質量。減少了工藝環(huán)節(jié)又節(jié)約了生產(chǎn)中的用電，用水和用工。
本發(fā)明所述《壓縮成形法》生產(chǎn)火柴木梗枝的制造新工藝包括①原料鋸塊→②浸泡蒸煮→③多工位切梗機切梗枝。
所述的火柴木梗枝的生產(chǎn)原料多數(shù)為針葉材中的紅松、白松、馬尾松等、闊葉軟雜材中的紫椴、糠椴、山楊、大白楊、木冬瓜、青桿木等。根據(jù)我國目前林木資源的實際情況還是以楊屬木材為主。但《壓縮成形法》生產(chǎn)火柴木梗枝所需原料不只需要大徑積原木，而是以林木生產(chǎn)中的枝枒碳材、小桿小棒為主。最好是木制品生產(chǎn)中的剩余、板皮、板方等，料頭只要夠火柴木梗枝長的木料都可以作《壓縮成形法》生產(chǎn)火柴木梗枝的原料。
所述的原料鋸塊、是指專用的多片鋸將木料順纖維長的方向，按火柴木梗枝的長度相一致橫截鋸斷成原料木塊。橫截成的木塊必須保證有三個平整的平面、即橫截成的左右兩個平面必須保證平行與底平面保證垂直、左右兩個平面的距離與火柴木梗枝長度相一致，最大誤差不得超過±0.5毫米，如果選用木制品生產(chǎn)中的板方短料頭做原料出材率可達到80％以上。
所述的浸泡蒸煮將原料木塊經(jīng)挑選去掉樹皮、木節(jié)、腐朽與斜茬(扭曲的木纖維)之后進入熱水中浸泡，水的溫度不得低于40℃，浸泡時間應保證在18小時以上。其目的是除掉木料中的樹脂而增加其可塑性利于劃切。具體作法按現(xiàn)有的《火柴制造工藝》參照處理，但必須達到和滿足加工需要。
所述的多工切梗機是在原料入機后一次性劃切成木梗枝、即在原料木塊送至到劃切部位，先是由多片組合劃刀自右向左橫向運行。將木塊立表面淺層順纖維劃切成火柴木梗枝厚的刀痕，深度應保證在3毫米以上。劃刀運行到左側呆機，同步由切刀自上而下的將被劃后的木塊立表面按火柴木梗枝的寬度切成木梗枝。其理論根據(jù)是多片劃刀順纖維快速沖劃木塊立表面淺層一是省力有如用斧刃順纖維劈木材較為容易。二是多片極薄的劃刀片同時沖劃進木塊淺表層使木纖維處在壓縮狀態(tài)中被劃割開。因而被定名為《壓縮成形法》其主要優(yōu)點是①使木纖維處在被沖擊的壓縮狀態(tài)中被劃切割開令每根木梗枝的上下表面增加了硬度、強度和光亮度。②由于先將原料木塊縮短到同火柴木梗枝長度相一致，又經(jīng)挑選后絕大部分是順直的木纖維極少有斜茬，使成形后的木梗枝中的木纖維更加順直減少折斷。③木塊立表面淺層被劃切割開后已經(jīng)是木梗枝三個面成形但并沒有脫離木塊母體，仍處在十分穩(wěn)固的狀態(tài)中，完全克服了在被沖切中由于松動造成的滾動斜面，從而保證了木梗枝成形后四個平面的垂直和平行。能極大提高木梗枝的整體質量。使入機原料木塊的成品率可高達到95％。
本發(fā)明工藝合理、簡單、能極大的降低生產(chǎn)木梗的原料成本、大量的節(jié)約木材資源，并能保證提高木?；鸩竦漠a(chǎn)品質量降低生產(chǎn)總成本。
本發(fā)明所述的多工位切梗機其各工位包括(a)曲柄傳動系統(tǒng)(b)導柱切刀系統(tǒng)(c)滑塊劃刀系統(tǒng)(d)齒條凸輪間歇系統(tǒng)(e)棘輪錐齒輪進尺系統(tǒng)(f)立式夾輥入料系統(tǒng)。
所述的曲柄傳動系統(tǒng)是以一臺電動機做動力牽引主軸及主軸上的曲柄連軒帶動切刀上下垂直運行，同步又由主軸上的直齒輪傳動平行的付軸。由付軸左端的偏心輪連桿牽動棘輪進尺，付軸右端的偏心輪連桿牽動齒條上下運行帶動凸輪完成間歇運動，最主要特點是一機牽引多工位同時上下垂直，左右水平，交叉間歇等機構同步協(xié)調運行。
所述的導柱切刀系統(tǒng)是以立式導柱做導衛(wèi)功能。其特點是立式導柱在上下兩端被固定后，能緊密控制切刀板在最小間隙中滑動，使切刀板帶動切刀上下垂直往復運行。其效果之一能增長切刀刃的使用壽命。之二是能保證木梗枝在最小的誤差狀態(tài)中被準確均勻的沖切成形。從而保證木梗枝成形后的高質量。
所述的滑塊劃刀系統(tǒng)是以水平橫向設置的燕尾槽形滑道控制滑塊往復間歇式運行。使滑塊上的多片組合劃刀與縱向運行的切刀以交替方式對原料木塊立表面淺層一次性割切斷成木梗枝。多片組合的劃刀是本發(fā)明的關健部分。對劃刀的要求是①刀片厚度不得超過0.4毫米。②必須進行雙面磨刃、刀刃寬度不得窄于1.5毫米。③劃刀形狀有刀刃斜坡形、雙面刃三角形、圓弧形、圓片可滾動形多種。既可以單向劃切在使用三角形、圓弧形，圓片可滾動形刀片時又可以往復劃切。多片劃刀組合安裝時刀片的距離必須保證與木梗枝截面的厚度相均勻一致。誤差不得大于±0.05毫米(如圖2-6所示)。
所述的齒條凸輪間歇系統(tǒng)是以付軸右端的偏心輪連軒牽動齒條上下垂直運行來帶動凸軸軸上的直齒輪左右轉動、從而使軸端的凸輪推動劃刀滑塊進行往復間歇式運行來完成劃切。
所述的棘輪錐齒輪進尺系統(tǒng)是以棘輪控尺轉動來帶動錐齒輪換向傳動每對立式夾輥均勻的相對轉動夾持著原料木塊每次按火柴梗枝載面厚度約二毫米左右傳送進尺、供劃切刀一次性割切成木梗枝。
所述的立式夾輥入料系統(tǒng)是以棘輪軸上的錐齒輪與立式夾輥一端的錐齒輪相嚙合，從而轉動每對立式夾輥相對向前端切刀口均勻旋轉，立式夾輥夾持原料木塊逐步進入切刀口完成入料。


圖1是原料木塊；圖2是劃刀刀刃；圖3是劃刀刀刃斜坡形；圖4是雙面刃三角形；圖5是圖弧形；圖6是圓片可滾動形。
具體實施例方式
下面以實例來說明本發(fā)明的制造工藝及使用的多工位切梗機的功能實施例1首先將木料通過專用的多片鋸在木料順纖維長的方向，按火柴木梗枝的長度相一致橫截鋸斷成原料木塊。此工藝制作的原料木塊。如果兩個橫截面不平行或橫截面的距離大于或小于0.5毫米、在將原料木塊入機后，就會發(fā)生被卡住不走，或因松動使立式夾輥對其不起夾送作用而不動，尤其導至成形后的火柴木梗長短不一致。
實施例2將制好合格的原料木塊，必須在水溫40℃以上的熱水池中浸泡18小時以上，如果水溫過低浸泡時間過短。生產(chǎn)中阻力過大而劃切困難。如果水溫過高或浸泡時間過長，雖然有利于切劃但木梗枝成形后略帶有毛刺，顯得外觀不整齊。
實施例3在劃刀進入原料木塊立表面淺層劃割開的深度小于3毫米，使隨后切刀切下的木梗枝就不會一根根分離利1索出現(xiàn)幾根木梗枝粘連現(xiàn)象。深度大于3毫米時劃刀退刀時會給木塊立表面造成劃痕，嚴重時會使木梗枝表面因劃痕造成的不整齊。經(jīng)反復試驗只有深度在3毫米時，既能使木梗枝分離利索，又使表面不出現(xiàn)劃痕，制成的木梗枝顯得整潔漂亮。
實施例4選用的劃刀片厚度不得超過0.4毫米，選擇刀片太厚劃切中增加阻力嚴重時可使木料在劃切中碎裂過薄會影響劃刀的承受力和使用壽命，因此厚度選擇不超過0.4毫米最為適宜。雙面磨刃是為了木材在受劃割壓縮中木纖維能上下退讓而減小阻力。刀刃斜坡形劃刀容易制作成本也低。其它的如雙面刃三角形、圓弧形、圓片可滾動形等刀形制作較困難成本也高，但可以實現(xiàn)往復劃切增大產(chǎn)量更能提高產(chǎn)品的質量。設計中可酌情選用。多片劃刀組合安裝時刀片的間距必須保證均勻一致誤差不得大于±0.05毫米大于或小于都會造成火柴木梗枝厚度不均勻而嚴重影響木梗枝的質量。
實施例5齒條凸輪間歇系統(tǒng)十分重要，因為木梗枝截面的寬厚度只有2毫米左右使劃刀尖與切刀內側平面刃口成為一致的重合線，在同一時間無法重合，只有通過間歇機構解決在劃刀完成劃切后在左側呆機時由切刀下切完成切割，在切刀升起中劃刀又退回右測進行往復交叉運行。否則就會造成劃刀和切刀相互撞擊無法制成木梗枝。
實施例6如實施例5所述火柴木梗枝截面的寬厚度只有2毫米左右。只有調整好棘輪的進尺系統(tǒng)才能實現(xiàn)準確的進就供料，否則會很難實現(xiàn)木梗枝的均勻一致，更無法達到國家制定的標準。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應當指出，對于本專業(yè)的普通技術人員來說，如果在本發(fā)明原理的范圍內，作出若干變形和改進這種變形和改進，也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種《壓縮成形法》生產(chǎn)火柴木梗枝的制造工藝，它是以極薄的多片劃刀用沖劃方式進入原料木塊淺表層內從而使木纖維在壓縮狀態(tài)中被劃割成形。其特征在于，該工藝包括①原料鋸塊；②浸泡蒸煮；③多工位切梗機切梗枝。
2.一種如權利要求1所述的《壓縮成形法》制造火柴木梗枝，使用的多工位切梗機，其特征在于，該切梗機各工位包括(a)曲柄傳動系統(tǒng)；(b)導柱切刀系統(tǒng)；(c)滑塊劃刀系統(tǒng)；(d)齒條凸輪間歇系統(tǒng)；(e)棘輪錐齒輪進尺系統(tǒng)；(f)立式夾輥入料系統(tǒng)；
3.如權利要求1所述的《壓縮成形法》的制造工藝，其特征在于，所述的先將木料順纖維長的方向按火柴木梗枝的長度相一致，橫截成兩個截面保證平行與底平面保證垂直的木塊。與火柴木梗枝長度相一致的兩個橫截面距離最大誤差不得超過0.5毫米。
4.如權利要求1所述的《壓縮成形法》的制造工藝，其特征在于，所述的對原料木塊放在熱水中浸泡，水的溫度不得低于40℃浸泡時間保證在18小時以上。
5.如權利要求2所述的多工位切梗機，其特征在于，所述的曲柄傳動系統(tǒng)是以一機牽引多工位同時上下垂直，左右水平，交叉間歇等機構同步協(xié)調運行。
6.如權利要求2所述的多工位切梗機，其特征在于所述的導柱切刀系統(tǒng)是以立式導柱上下兩端被固定后，能穩(wěn)定的使切刀板帶動切刀上下垂直往復運行，從而保證木梗枝成形后的高質量。
7.如權利要求1或2所述的《壓縮成形法》的制造工藝及使用的多工位切梗機，其特征在于，所述的滑塊劃刀系統(tǒng)對劃刀的要求是①刀片厚度不得超過0.4毫米。②必須進行雙面磨刃，刀刃寬度不得窄于1.5毫米。③劃刀形狀有刀刃斜坡形，雙面刃三角形，圓弧形，圓片可滾動形多種(如附圖2-6所示)。既可以單向劃切，在使用三角形，圓弧形，圓片可滾動形刀片時又可以往復劃切。多片劃刀組合安裝時刀片之間的距離必須保證與木梗枝截面的厚度相均勻一致、誤差不得大于±0.05毫米。劃刀刃在原料木塊的立表面淺層上順纖維的劃切深度不得小于3毫米。
8.如權利要求2所述的多工位切梗機，其特征在于，所述的齒條凸輪間歇系統(tǒng)是以齒條上下垂直運行來帶動凸輪軸上的直齒輪左右轉動從而使軸端的凸輪推動劃刀滑塊進行往復間歇式運行來完成劃切。
9.如權利要求2所述的多工位切梗機，其特征在于，所述的棘輪錐齒輪進尺系統(tǒng)是夾持著原料木塊每次按火柴木梗枝截面厚度約2毫米左右傳送進尺，供劃切刀一次性割切成木梗枝。
10.如權利要求2所述的多工位切梗機，其特征在于，所述的立式夾輥入料系統(tǒng)以立式夾輥向前端切刀口相對勻速旋轉，從而夾持原料木塊逐步進入切刀口完成入料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種供木?；鸩衿髽I(yè)生產(chǎn)木梗枝，新的制造工藝《壓縮成形法》及使用的多工位切梗機，其制造方法是先將小塊木料由專用的多片鋸，順木纖維長方向按木梗枝長度，橫截成兩個截面保證平行與底平面垂直的原料木塊，出材率在80％，再進入多工位切梗機一次性制成木梗枝將原料吃光切凈，成品率能達到95％，極大降低了木梗枝的原料成本和火柴生產(chǎn)的總成本；使木梗枝的面層提高了硬度，強度和光亮度，能提高木梗火柴的整體質量，又能大量節(jié)約木材資源。
文檔編號B27K3/02GK1982009SQ200510130440
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權日2005年12月13日
發(fā)明者程義昌 申請人:程義昌