专利名称：整面无拼缝连青双合竹地板的制法、其专用设备及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及竹制地板，更具体地说，涉及一种整面无拼缝连青双合竹地板的制法、其专用设备及其产品。
在现有地板产品中，竹地板是一种资源丰富、成本低、硬度高、耐磨损的产品。然而，现有竹地板是将竹子劈开成细长小片，刨去其圆弧部分，然后用12～15块细长的竹片胶接而成。在这种加工方法中，由于要将圆弧部分刨去以使其达到整体平坦的要求，这样就去掉了竹子中属于最硬部分的竹青，从而大大降低了产品的表面硬度和耐磨度。另外，这种加工方法的程序较多，因此其成本也相应较高。
本发明的目的是提供一种工艺程序简单、操作容易、生产成本低的用于生产硬度高、耐磨性能好的整面无拼缝连青双合竹地板的制造方法、在该方法中的专用设备以及由该方法生产的整面无拼缝连青双合竹地板。
本发明人经过深入研究后发现，使用下述方法和下述专用设备可以制得符合要求的整面无拼缝连青双合竹地板，至此便完成了本发明。
从而，本发明提供了一种整面无拼缝连青双合竹地板的制造方法，该方法包含下述工序(1)将鲜竹切割成所需长度的竹筒，优选切割成150～400mm，更优选切割成200～350mm；(2)用外圆刨平机将上述竹筒外表面上的突起部分(例如竹节等)削除；(3)用内圆仿形刨筒机将上述已刨平外表面的竹筒内部的不平整部分削除并刨至所需厚度，优选刨至5～10mm，更优选刨至7～9mm；(4)将上述内、外表面均已刨平的竹筒劈开成所需宽度的弧形竹片，优选劈开成展开宽度为80～150mm，更优选为100～130mm的弧形竹片；(5)将上述弧形竹片加热至180～220℃，优选190～210℃，用双辊辗压机将其辗压成平板形竹片；
(6)将两块大小相同的平板形竹片按照竹青朝外和纤维纹理平行的方式用粘合剂粘合，所说的粘合剂优选为环氧树脂或脲醛树脂。
另外，本发明还提供了一套专门用于制造整面无拼缝连青双合竹地板的设备，该设备包括外圆刨平机、内圆仿形刨筒机和双辊辗压机，其中，外圆刨平机具有支架、皮带轮、刀轴、至少一块刀片、至少两个挡环、工作台面，在所说工作台面中间开有一条用于接纳圆筒形工件的狭长开口，刀轴处于该狭长开口的下方并与其平行，挡环固定于刀轴的外圆周上，刀片从刀轴内部向外伸出并使刀刃超出挡环0.1～0.3mm，优选0.2mm，刀片的平面与刀轴的法线形成30～70°，优选40～60°的夹角α，刀轴与工作台面之间的距离可以根据圆筒形工件的直径大小进行调节；内圆仿形刨筒机具有机座、刨刀、刨刀杆、主副导向轴、形成于主副导向轴上的防滑齿、主导向轴齿轮、过桥齿轮、副导向轴齿轮、进刀丝杆、活动丝母、走刀杆和带有滑轮的链条，链条的一端固定于机架上，另一端吊一重锤，刨刀杆沿水平方向作往返运动并借此使刨刀进入或移出圆筒形工件的内部，副导向轴与刨刀之间的距离通过进刀丝杆进行调节，直到限位螺钉所定尺寸；双辊辗压机具有机架、主传动链条、三对处于相同高度并且其压辊间隙由大到小逐渐变化的压辊、包裹在每对压辊中的上压辊表面上的金属网片、用于带动压辊的大链轮、用于传送工件的回转链条和传送带、用于加热工件的电炉体和电热丝，优选在该电炉体的后端具有保温活门，主传动链条按照能使各对压辊以相同方向旋转的方式与大链轮接触并将其驱动，用于传送新鲜工件的回转链条从电炉体中穿过并从其下方返回，用于传送已加热工件的传送带从各对压辊的上、下压辊之间穿过并从下压辊的下侧返回，上、下压辊之间的距离可以根据工件的厚度进行调节。
另外，本发明还提供一种整面无拼缝连青双合竹地板，它是一种使用鲜竹作原料，按照上述本发明的制造方法并使用上述的专用设备生产的产品，该竹地板是由两块大小相同的平板形连青竹片和粘合剂形成的一种三层结构，所说两块竹片皆为外层并且竹青朝外，而且两块竹片的纤维纹理相互平行，中间层为粘合剂。
在上述整面无拼缝连青双合竹地板中，两块竹片的长度优选各为150～400mm，更优选各为200～350mm；其宽度优选各为80～150mm，更优选各为100～130mm；其厚度优选各为5～10mm，更优选各为7～9mm。
另外，在上述整面无拼缝连青双合竹地板中，作为中间层的粘合剂优选是环氧树脂或脲醛树脂。
下面详细地解释本发明。
在上述本发明的方法中，在步骤(1)中使用的原料必须是鲜竹，如果使用干竹或者用干竹泡湿后作为原料，则在辗压工序中容易破裂。
在步骤(2)中所说竹筒外表面上的突起部分主要指竹节，在刨去突起部分时，注意不要把其余部分的竹青刨去。在该工序的操作中可用手将竹筒轻压在外圆刨平机工作平台上的狭长开口处，这时的竹筒会随刀轴的转动而转动，从而可将整个外表面上的突起部分消除但让竹节以外的全部竹青保留。
在上述步骤(5)中必须将新鲜的弧形竹片加热至180～220℃才能辗压，如果温度低于180℃，则竹片不够软化，辗压时容易破裂。如果温度高于220℃，则竹片有烤糊的危险，因此将加热温度限定为180～220℃，优选190～210℃。
在上述步骤(6)中将两块平板形竹片按照竹青朝外并且纤维纹理平行的方式粘合，这样既可以使竹地板的上下表面皆获得竹青所具有的耐磨性能，又能使单面竹片中存在的变形应力相互抵消，从而保证双合竹地板永远不会变形。
上述本发明的专用设备包括外圆刨平机、内圆仿形刨筒机和双辊辗压机。
在外圆刨平机中，所说的挡环至少有两个，优选是三个，它们在刀轴上等距地散开，由超出挡环的刀刃高度来限定加工量。由于超出挡环的刀刃高度只有约0.2mm，并且在加工时刀刃首先与竹节部分接触，所以一般不会伤及竹青。刀轴与工作台面之间的距离与用于接纳圆筒形工件的狭长开口的宽度和圆筒形工件的直径大小有关，但刀刃必须略低于工作台面的上表面，以刀刃能够接触到工件为适度。例如，当狭长开口的宽度固定时，如果需要加工直径较大的工件而刀刃又接触不到工件，则可将刀轴略为升高。在加工直径相差不大例如直径在60～100mm范围内的竹筒时，不需要调整刀轴的高度，只需按手感控制加工量即可。
上述内圆仿形刨筒机的原理不同于普通膛床，用普通膛床加工后的工件内腔完全是圆形的。因此，当竹筒呈椭圆形时，用普通膛床加工后的竹筒必然是厚薄不均的。而本发明的内圆仿形刨筒机通过调节手轮来推动活动支架，以使副导向轴上升或下降，如此使副导向轴与刀刃的距离发生变化，同时采用限位器来控制活动支架的上升程度，从而保证加工后的竹筒具有完全均匀的壁厚。
上述双辊辗压机共有三对压辊，该三对压辊优选处于同一水平高度上以便工件能最顺利地通过压辊。各对压辊的间隙必须由大到小逐渐变化，这样才能使竹片被逐步辗压成平面。主传动链条必须使三对压辊以相同方向旋转，否则工件在通过第一对压辊后无法通过后续的压辊。压辊上包裹金属网片的目的是用于改变工件的内圆弧长度。只在每对压辊中的上压辊包裹金属网片的目的是只让金属网片与竹片的内表面接触，从而保证竹青不受损伤。
与现有技术的竹地板及其加工方法和加工设备相比，本发明具有如下的有益效果现有技术的竹地板是由许多细条竹片拼接而成的，存在许多拼缝，而且必须使用较多的粘合剂，其结构强度差，容易发生变形。另外，由于没有辗压工序，因此必须把呈弧形的竹青部分刨去以使整块地板平坦，从而使地板的耐磨性大为降低。而本发明的整面无拼缝连青双合竹地板整块没有拼缝，并且耐磨强度最高的竹青完全被保留，而且用于粘合的两块竹片呈镜面对称，因此内部应力完全被消除，从而永远不会变形。另外，用于制造本发明整面无拼缝连青双合竹地板的制造方法，其工序简单易行；在该方法中的专用设备设计新颖，稳定性好，成品率高。
下面结合附图来具体说明本发明的设备。
图1是外圆刨平机的主视图。
图2是沿图1A-A线的剖视图。
图3是内圆仿形刨筒机的主视图。
图4是沿图3A-A线的剖视图。
图5是双辊辗压机的示意图。
在图1和图2中各符号的定义如下
1-支架、2-轴承、3-档环、4-压刀螺钉、5-刀片压铁、6-刀轴、7-工件(竹筒)、8-刀片、9-皮带轮、10-工作台面、α-刀片平面与刀轴法线形成的夹角。
在图3和图4中各符号的定义如下11-机座、12-刨刀、13-压刀板、14-刨刀杆、15-主副导向轴、16-主副防滑齿、17-前固定座、18-前调整螺母、19-走刀杆、20-后固定座、21-后调整螺母、22-槽钢底座、23-导向轴挡板、24-主导向轴齿轮、25-连接板、26-过桥齿轮、27-活动丝母、28-进刀丝杆、29-副导向轴齿轮、30-手轮、31-滑轮、32-链条、33-重锤。
在图5中各符号的定义如下34-电动机、35-皮带轮、36-减速箱、37-机架、38-主传动链条、39-压辊挡板、40-固定螺钉、41-压辊齿轮、42-小链轮、43-小链条、44-传动链轮、45-进口活门、46-链条导轮、47-回转链条、48-电热丝、49-保温活门、50-后导轮、51-压辊、52-后活门、53-大链轮、54-传送带、55-工件(弧形竹片)、56-支持导轮、57-电炉体、58-金属网片。
下面举出实施例来解释本发明，但本发明不受这些实施例的限定。
实施例1在本发明方法的工序1中，使用直径70mm以上的鲜竹子(如此大小的竹子，其厚度均在10mm以上)作为原料。在除去竹子上的枝叶后将竹子切割成长度为320mm的竹筒。
在本发明方法的工序中2中使用如图1和图2所示的外圆刨平机，在其刀轴(6)中共装有三块刀片(8)。在刀轴(6)的外表面上等距地固定有三个挡环(3)，刀刃超出挡环约0.2mm。在工作台面(10)中间用于接纳竹筒工件(7)的狭长开口的宽度为50mm，长度为350mm。刀刃可达到的最高点比工作台面(10)低约8mm。刀轴(6)和刀片(8)是从市面上购买的用于木工刨的零件，刀片(8)的平面与刀轴(6)的法线形成的夹角α约为45°。在加工时，用手将竹筒(7)压在挡环(3)上，使竹筒慢慢转动，待竹筒的外圆沿纵向全部刨平后就完成了该道工序。
在本发明方法的工序3中使用如图3和图4所示的内圆仿形刨筒机，其主副防滑齿(16)的直径约35mm，主副防滑齿与刨刀(12)之间的距离可以方便地通过摇动手轮(30)来调节以控制刨刀的加工进刀量。在加工竹筒的内圆表面时，可以用一根链条(32)压在竹筒的外表面上，将链条的一端固定于机架上，另一端吊一重锤(33)，利用重锤的重力将竹筒压在两个防滑齿(16)上。刨刀杆(14)带动刨刀(12)沿水平方向作往返运动，刨刀杆(14)的往返运动冲击棘轮(图中未示出)，借此带动走刀杆(19)，通过走刀杆与主导向轴连接而达到自动走刀。刨刀(12)往返运动一次，工件被防滑齿(16)驱动而旋转约2mm周长，待工件转动一周后，转动手轮(30)以调整进刀量，直至达到本实施例要求的8mm工件壁厚为止。
在本发明方法的工序4中将上述内、外表面已刨平的，长320mm×厚8mm的竹筒用刀劈成两块展开宽度各为125mm的弧形竹片，余下一块展开宽度不足125mm的弧形竹片留作他用。
在本发明方法的工序5中使用如图5所示的双辊辗压机，该辗压机具有三对压辊(51)，每对压辊皆分为上、下压辊，三对压辊的间隙由大到小逐渐变化，第一对间隙为7.4mm，第二对间隙为7.2mm，第三对间隙为7.0mm。在每个上压辊的外表面上皆包裹有金属网片(58)，其作用是逐步增大工件(弧形竹片)的内圆弧长度。由电动机(34)带动减速箱(36)，减速箱在减速后通过主传动链条(38)驱动三个大链轮(53)，由大链轮带动三对压辊(51)沿相同方法旋转。压辊(51)的转动一方面带动传送带(54)，一方面通过小链轮(41)带动回转链条(47)。在进行工艺操作时，将上述工序4中获得的长320mm×厚8mm×展开宽125mm的弧形竹片从双辊辗压机的进口活门(45)处装入，使其竹青朝上地由回转链条(47)载带着通过电炉体(57)，弧形竹片(55)在通过电炉体时被电热丝(48)加热至200℃，加热了的弧形竹片(55)在通过保温活门(49)和后活门(52)之后落下到传送带(54)上。这时，使弧形竹片(55)的竹青朝下，这样，当弧形竹片通过压辊时，包裹在上压辊表面上的金属网片与弧形竹片的内表面接触并将弧形竹片抓住，从而防止竹片滑动并保证竹青不受损伤。当竹片通过三对压辊之后就变成了完全平坦的竹板。在经过加热之后，所获竹板的尺寸有少量收缩。因此，在进入下一道工序时必须将其尺寸重新调整以符合标定竹地板的要求。
在本发明方法的工序6中，将上述工序5中获得的平板状干燥连青竹板修整成尺寸为长315mm×宽120mm×厚7mm的竹板，将两块竹板按竹青朝外和纤维纹理平行的方式用环氧树脂粘合在一起，待环氧树脂固化之后便获得了作为最终产品的整面无拼缝连青双合竹地板。
通过耐磨性试验表明，本发明的整面无拼缝连青双合竹地板的耐磨性要比现有技术的竹地板或实木地板好得多，并且不容易变形。
应予说明，上述实施例只是本发明的具体技术方案之一，本领域的技术人员在阅读本申请的说明书后可以在不背离本发明构思的条件下提出各种变化方案，但是只要利用了本发明的主要构思，就应认为属于本
权利要求
1．一种整面无拼缝连青双合竹地板的制造方法，其特征在于，该方法包含下述工序(1)将鲜竹切割成所需长度的竹筒；(2)用外圆刨平机将上述竹筒外表面上的突起部分削除；(3)用内圆仿形刨筒机将上述已刨平外表面的竹筒内部的不平整部分削除并刨至所需厚度；(4)将上述内、外表面均已刨平的竹筒劈开成所需宽度的弧形竹片；(5)将上述弧形竹片加热至180～220℃，用双辊辗压机将其辗压成平板形竹片；(6)将两块大小相同的平板形竹片按照竹青朝外和纤维纹理平行的方式用粘合剂粘合。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在其步骤(1)中将鲜竹切割成长度为150～400mm的竹筒，在其步骤(3)中将竹筒刨至其厚度为5～10mm以及在其步骤(4)中将竹筒劈开成展开宽度为80～150mm的弧形竹片。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在其步骤(6)中所用的粘合剂是环氧树脂或脲醛树脂。
4．一套专门用于制造整面无拼缝连青双合竹地板的设备，其特征在于，该设备包括外圆刨平机、内圆仿形刨筒机和双辊辗压机，其中，外圆刨平机具有支架(1)、皮带轮(9)、刀轴(6)、至少一块刀片(8)、至少两个挡环(3)、工作台面(10)，在所说工作台面(10)中间开有一条用于接纳圆筒形工件(7)的狭长开口，刀轴(6)处于该狭长开口的下方并与其平行，挡环(3)固定于刀轴(6)的外圆周上，刀片(8)从刀轴(6)内部向外伸出并使刀刃超出挡环(3)0.1～0.3mm，刀片(8)的平面与刀轴(6)的法线形成30～70°的夹角α，刀轴(6)与工作台面(10)之间的距离可以根据圆筒形工件(7)的直径大小进行调节；内圆仿形刨筒机具有机座(11)、刨刀(12)、刨刀杆(14)、主副导向轴(15)、形成于主副导向轴上的防滑齿(16)、主导向轴齿轮(24)、过桥齿轮(26)副导向轴齿轮(29)、进刀丝杆(28)、活动丝母(27)、用于控制自动走刀的走刀杆(19)和带有滑轮(31)的链条(32)，链条的一端固定于机架上，另一端吊一重锤(33)，刨刀杆(14)沿水平方向作往返运动并借此使刨刀(12)进入或移出圆筒形工件(7)的内部，副导向轴(15)与刨刀(12)之间的距离通过进刀丝杆(28)进行调节，直到限位螺钉所限定尺寸；双辊辗压机具有机架(37)、主传动链条(38)、三对处于相同高度并且其压辊间隙由大到小逐渐变化的压辊(51)、包裹在每对压辊(51)中的上压辊表面上的金属网片(58)、用于带动压辊的大链轮(53)、用于传送工件(55)的回转链条(47)和传送带(54)、用于加热工件的电炉体(57)和电热丝(48)，主传动链条(38)按照能使各对压辊(51)以相同方向旋转的方式与大链轮(53)接触并将其驱动，用于传送新鲜工件的回转链条(47)从电炉体(57)中穿过并从其下方返回，用于传送已加热工件的传送带(54)从各对压辊(51)的上、下压辊之间穿过并从下压辊的下侧返回，上、下压辊之间的距离可以根据工件的厚度进行调节。
5．如权利要求4所述的设备，其特征在于，其中所说外圆刨平机中的刀片(8)的刀刃超出挡环(3)0.2mm，并且刀片(8)的平面与刀轴(6)的法线形成40～60°的夹角α。
6．如权利要求4所述的设备，其特征在于，其中所说双辊辗压机在其电炉体(57)的后端具有保温活门(49)。
7．一种整面无拼缝连青双合竹地板，其特征在于，它是使用鲜竹作原料，按照权利要求1至3的任一项所述的方法和使用权利要求4至8的任一项所述的专用设备生产的产品，该竹地板是由两块大小相同的平板形连青竹片和粘合剂形成的一种三层结构，所说两块竹片皆为外层并且竹青朝外，而且两块竹片的纤维纹理相互平行，中间层为粘合剂。
8．如权利要求7所述的整面无拼缝连青双合竹地板，其特征在于，其中所说两块竹片的长度各为150～400mm，宽度各为80～150mm，厚度各为5～10mm，并且所说作为中间层的粘合剂是环氧树脂或脲醛树脂。
全文摘要
整面无拼缝连青双合竹地板,其制法是将具有所需长度的竹筒用外圆刨平机刨去外表面的突出部分,再用内圆仿形刨筒机从内部将竹筒刨至所需的厚度,将竹筒劈开成所需宽度的弧形竹片,将弧形竹片加热至180～220℃,用双辊辗压机(摘要附图)将弧形竹片压成平面状竹板,最后将两块大小相同的竹板按竹青朝外和纤维平行的方式用粘合剂粘合成地板。该竹地板的双面均保存竹青,耐磨性能好;整块无拼缝,结构强度大;内部应力相互抵消,不会变形。
文档编号B27M3/04GK1311085SQ01102489
公开日2001年9月5日 申请日期2001年2月9日 优先权日2001年2月9日
发明者童志元 申请人:童志元