专利名称：无裂纹展平竹材的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种展平竹材的技术，特别是展平竹材时不会产生裂纹的方法及其所用的装置。
背景技术：
要得到宽幅的平竹板，就要把剖开后横截面呈弧形的竹材展平。但是由于竹子的纤维沿轴向生长，因而其沿圆周方向的抗拉能力极弱；又由于竹子的结构呈圆筒状，且有一定厚度，因而其内、外壁的圆周长度不等，而且外壁的圆周长度要大于内壁的圆周长度，这就给展平竹材带来了困难，因为要想把竹材展平，就必需要把相同弧度下的竹材内壁的弧长沿圆周方向扩展到等于竹材外壁的弧长。因此，如何避免竹材受到沿圆周方向的拉伸力将竹材内壁的弧长沿圆周方向扩展，是解决展平竹材时竹材开裂问题的关键。目前展平竹材的方法及其设备，如中国00234905.1号实用新型公开了一种将加热软化后的竹材，用一对或几对相互间隙可调的平行辊来展平竹材的装置。这种装置的上辊表面有沿圆周方向的三角形齿，下辊为光面辊。这种装置在使用时竹材从两辊间横向通过，即竹材在两辊之间沿竹子的圆周方向进给，这样其上辊辊齿只能“在竹筒内壁垂直挤压纤维”，因此它的上辊的三角形齿在竹材内壁挤压出的是与竹筒内壁纤维方向垂直的沿圆周方向的凹槽，这样挤压凹槽并不能使竹材的内壁得到沿圆周方向的延伸，对扩展竹材内壁的弧长不起什么作用，正如其发明人所说，其辊齿只“能阻止细微纹裂扩展”。因此它在展平竹材时还是由于对竹材内壁“产生横向力”而使竹材变平的，因而并不能保证在展平竹材的过程中不产生裂纹。中国01263658.4号实用新型也公开了一种将加热软化后的竹材，用一对平行辊来展平竹材的装置。这种装置两辊的角速度相同，而凹入部辊子(即与竹材内壁接触的辊子)的直径比突出部辊子(即与竹材外壁接触的辊子)的直径大，因而它工作时凹入部辊子的表面线速度就会比突出部辊子的表面线速度大，而凹入部辊子的外周表面有凹凸部，尽管我们从其说明书中看不出这种凹凸部是什么形状，但是我们却可以知道这种凹凸部的作用只是为了使压轧后的竹材“能够容易地附着到织物等平面上”，而不是为了在竹材内壁挤压出纵向的凹槽，以使竹材内壁沿圆周方向延伸。并且，在我们的实验中，这种表面有凹凸部、其表面线速度又比另一突出部辊子大的凹入部辊子，工作时由于其表面与竹材内壁的摩擦力增大，更易对竹材内壁产生沿圆周方向的拉伸力，更易将竹材拉裂。中国89211191.7号实用新型也公开了一种将加热软化后的竹材，用若干对上下辊筒轴线互相平行，各上辊筒切线平面与各下辊筒切线平面形成锲形排列的一组辊筒来展平竹材的装置。此装置的“第一对辊筒的表面可加工出规则排列的环形凹槽”，如其发明人所说，是“为了使展平后的竹材更容易形成均匀、细密的纹裂”，对扩展竹材内壁的弧长也不能起什么作用。而中国94111146.6号发明专利申请则公开了一种《竹筒简壁等应力引导展开装置》。它有由锥面和平面构成的引导体，引导体的工作面和底板表面有压轮压紧装置。这种装置在展平竹材的过程中对扩展竹材内壁的弧长方面也没有明显的作用，也难保证对竹材内壁不产生沿圆周方向的拉伸力，因而也难以保证在展平竹材的过程中不产生裂纹。如其发明人所说，只能达到“基本无纵向纹裂”的效果。上述专利或申请所涉及的展平竹材的方法及其设备，由于它们在展平竹材时对沿圆周方向扩展竹材内壁的弧长方面，主要还是直接依靠竹材软化后的一点可塑性，这样在展平截面有较大弧度的竹材(其内、外壁弧长的长度差也较大)时，这点塑性就难以满足将竹材内壁的弧长沿圆周方向扩展到等于竹材外壁的弧长的需要，这时要使竹材变平，就必须对竹材内壁再作沿圆周方向拉伸，这样竹材内壁就会受到一个沿圆周方向的拉伸力，很容易将竹材内壁拉裂，并且裂纹往往还会延伸至竹材外壁，因此它们在展平截面有一定弧度的竹材时很难避免不产生裂纹，难以得到宽幅没有裂纹的平竹板。
发明内容
本发明的任务就是要克服上述方法及装置的缺点，提供一种在展平竹材、特别是在展平大弧度的竹材时不会使竹材产生裂纹的无裂纹展平竹材的方法及其装置，以便得到宽幅无裂纹的平竹板。
本发明的任务是这样完成的先将截成段的竹材经去竹青、外节；剖分；去竹黄、内节；预热；再加热软化后，再用带有凸齿的轧辊在竹材内壁的圆周方向由少到多逐渐递增地挤压纵向的凹槽，使竹材内壁的弧长在被逐渐挤压纵向凹槽的作用下，沿圆周方向均匀地逐渐延伸、扩展，从而使竹材逐渐变平，最好再将变平的竹材经平面热压定型，就可得到宽幅而没有裂纹的平竹板。
用带有凸齿的轧辊在竹材内壁由少到多逐渐递增地挤压纵向凹槽，竹材可在轧辊之间沿竹子的圆周方向横向进给，按竹材的纵向全长同时加压，沿圆周方向渐进地从圆弧的一侧到另一侧，在竹材内壁挤压出长度与竹材的长度相等、圆周方向的数量由少到多逐渐递增的纵向凹槽，使竹材内壁的弧长在被沿圆周方向逐渐递增地挤压纵向凹槽的作用下沿圆周方向逐渐扩展，从而使整段竹材沿圆周方向从圆弧的一侧到另一侧逐渐变平。
竹材在轧辊之间也可沿竹子的纵向进给，由竹材纵向一端的内壁圆弧中部(不一定要很正中)开始，沿竹材的纵向向前延伸、沿圆周方向逐渐向内壁圆弧的两侧由少到多逐渐递增地在竹材内壁挤压纵向凹槽(即在挤压凹槽的过程中，凹槽的长度纵向逐渐延伸，压轧结束时，凹槽的长度才与竹材的长度相等，而竹材内壁沿圆周方向凹槽的数量从圆弧中部开始的少量然后向圆弧的两侧由少到多逐渐递增地增加)，使竹材内壁的弧长在圆周方向逐渐递增的纵向凹槽的作用下从中部向两侧逐渐扩展，并使竹材从纵向的一端到另一端逐渐变平。
为实现上述无裂纹展平竹材的方法，本发明人可提供两种竹材展平装置一种装置有两个轴向平行的轧辊，其中一个是光面辊，另一个是齿面辊，齿面辊的辊齿的长度方向为轧辊的纵向，并且最好与轧辊等长。另一种装置有两排轧辊，每排至少有五个轴向平行的轧辊，两排的轧辊一对一地互相对应，各排轧辊的工作边调在同一平面内，其中一排的每个轧辊上有至少两个沿圆周方向的环状凸齿，从竹材的入端到出端，后一个轧辊的纵向两端比前一个轧辊的纵向两端每端至少多一个环状凸齿。
由于本发明采用的方法和装置是通过在竹材内壁的圆周方向由少到多逐渐递增地挤压出沿纵向的凹槽，使竹材内壁的弧长均匀地逐渐延伸、扩展来展平竹材的，因它们在扩展竹材内壁的弧长时能充分地避免在竹材内壁产生沿圆周方向的拉伸力，所以在展平竹材时能避免在竹材纤维方向产生纵向的裂纹。即使在展平大弧度(可大于180度)的竹材时，采用本发明的方法和装置，也不会使竹材产生纵向的裂纹而使竹材变平，最好再将变平的竹材经平面热压定型，就可得到宽幅而没有裂纹、材质密、表面平、外观美的平竹板。
图1是用于说明本发明沿竹子的圆周方向进给展平竹材的方法和装置的示意图。图2是图1中的A向视图。图3是用于说明本发明沿竹子的纵向进给展平竹材的方法和装置的示意图。图4是图3中的B向视图。图5是图3中的C-C剖面放大图。图6是图3中的D-D剖面放大图。图7是图3中的E-E剖面放大图。图8是图3中的F-F剖面放大图。图9是图3中的G-G剖面放大图。
具体实施例方式
本发明要在竹材内壁的圆周方向由少到多逐渐递增地挤压出纵向的凹槽，使竹材内壁的弧长得以扩展，有两种具体的实施方式一种如图1和图2所示，这是沿竹材的圆周方向进给展平竹材的方法和装置。另一种如图3至图9所示，这是沿竹子的纵向进给展平竹材的方法和装置。
实施例一，在图1和图2中，有两个轴向平行的轧辊，下面那个是光面辊1，上面那个是齿面辊2，齿面辊2的圆周表面均匀地布满了辊齿3，辊齿3的长度方向为轧辊的纵向并与轧辊等长。辊齿3的横截面形状最好为等腰三角形。两相邻辊齿的齿距最好小于或等于3毫米，齿高最好小于或等于2毫米。齿面辊2好像一个三角形花键轴。将去竹青、外节；剖分；去竹黄、内节；预热；再加热软化等处理后的横截面为弧形的成段竹材4的一个侧边，从两辊的左边送入，注意使竹材4的内壁面5(即凹入面)与齿面辊2接触、使竹材4外壁面6(即凸出面)与光面辊1接触。这时竹材4的纵向与两辊的轴向相同，即竹材4的纵向与辊齿3的长度方向相同，辊齿3在竹材4的内壁面5上压出的凹槽也应为纵向。工作时两辊的旋转方向相反在图1中，光面辊1顺时针旋转，齿面辊2逆时针旋转。齿面辊2齿顶圆的线速度必需等于或略小于光面辊1辊子表面的的线速度。如齿面辊2齿顶圆的线速度大于光面辊1辊子表面的线速度，就会将竹材4的内壁拉裂。还要调好两辊间距，太小易使竹材4弯向反面，太大则一次不能使竹材4变平。竹材4的一个侧边从两辊的左边送入后，齿面辊2先在竹材4内壁面5的侧边压出一条与竹材4等长的纵向凹槽，随着两辊的旋转，在第一条凹槽的内侧旁边又再压出一条与竹材4等长的纵向凹槽，随着两辊的不停旋转，齿面辊2就会逐渐沿竹材4的圆周方向在竹材4的内壁面5逐渐递增、由少到多地压满沿纵向与竹材4等长的凹槽，这样截面为弧形的竹材4经压轧后从两辊右边出来的是已经变平了的、内面带有间隔均匀的凹槽7而没有裂纹的平竹板8。
图1和图2中所示为两辊一上一下布置的方式，也可将两辊一左一右布置，从而成为图1中的装置顺时针旋转90度后所形成的状态。
实施例二，在图3和图4中，有上、下两排轧辊9、10、11、...M...N和12、13、14、...P...Q，轧辊的轴向互相平行。上下两排的轧辊一对一地互相对应，即上排的轧辊9与下排的轧辊12互成对应的一对，上排的轧辊10与下排的轧辊13互成对应的一对，上排的轧辊M与下排的轧辊P互成对应的一对，上排的轧辊N与下排的轧辊Q互成对应的一对。各排轧辊的工作边调在同一平面上，下排轧辊12、13、14、...P...Q都是光面辊，它们的轴向长度最好都与最后一个轧辊Q的轴向长度相等，也可以与它们相对应的上排轧辊的长度相等或略长；它们的外圆面的上母线是工作边，这些工作边要调在同一平面上；上排轧辊9、10、11、...M...N都是环状齿面辊，它们的齿顶圆面的下母线是工作边，这些工作边也要调在同一平面内。上排轧辊工作边所在的平面与下排轧辊工作边所在的平面最好互相平行或有很小的夹角。上排轧辊9、10、11、...M...N的旋转方向均为逆时针方向，而且它们的外圆面的线速度均相同；下排轧辊12、13、14、...P...Q的旋转方向均为顺时针方向，而且它们的外圆面的线速度与上排轧辊相同。轧辊的左端是竹材的入端，轧辊的右端是竹材的出端。由图5可见，上一排的第一个轧辊9的外圆面上有两条沿圆周方向的环状凸齿15(也可以有三个凸齿)，环状凸齿15的横截面形状最好为等腰三角形，两相邻环状凸齿的齿距最好小于或等于3毫米，齿高最好小于或等于2毫米。由图6可见，后一个轧辊10外圆面的两端比前一个轧辊9的两端每端多一个环状凸齿16(也可以多两个凸齿)。由图7可见，再后一个轧辊11外圆面的两端比前一个轧辊10的两端每端又多一个环状凸齿17(也可以多两个凸齿)，以后依此类推，直至最后一个轧辊N。后面轧辊上增加的环状凸齿16、17、...的横截面形状应与第一个轧辊上的环状凸齿15的横截面形状相同，前后轧辊上的环状凸齿最好相对应。当同一排的两个轧辊之间的距离较大时，最好在下排的两个轧辊之间设置一个托板18，该托板18的上表面为工作面，该工作面应与下排轧辊的工作边在同一平面内。
将经去竹青、外节；剖分；去竹黄、内节；预热；再加热软化等处理后的横截面为弧形的竹材19纵向的一端(右端)，从轧辊左端的上排轧辊9和下排轧辊12之间送入，注意使上、下轧辊9和12分别与竹材的内、外壁圆弧中部接触，于是竹材的内壁圆弧中部开始被轧辊9的凸齿15压出沿竹材纵向的两条凹槽20；同时轧辊9和12带动竹材19沿纵向由左向右向前输送，当弧形竹材19的右端被送进入上排轧辊10和下排轧辊13之间时，就又会被轧辊10的凸齿16在凹槽20的两个外边又各多压出一条凹槽21；同时竹材19继续沿纵向由左向右向前输送，当弧形竹材19的右端被送进入上排轧辊11和下排轧辊14之间时，就又会被轧辊11的凸齿17在凹槽21的两个外边又各多压出一条凹槽22；依此类推，直至最后一对轧辊N和Q，这样上排轧辊9、10、11、...M...N就会在竹材的内壁沿竹材的圆周方向由少到多、逐渐递增地压满凹槽(凹槽的长度纵向逐渐延伸，凹槽的数量由圆弧中部沿圆周方向向两侧边由少到多逐渐递增)。不过这最后一对轧辊N和Q的工作面宽度(即齿面辊的带齿部分的轴向长度)，一定要大于所需展平的竹材的外壁的圆弧的展开宽度。如此经多对轧辊挤压后，从最后一对轧辊N和Q右边出来的是已经变平了的、内面带有间隔均匀的凹槽20、21、22、......而没有裂纹的平竹板23了。须注意在辊压竹材前先将上下两排轧辊的两工作平面之间的距离调至约小于竹材19的壁厚减齿高。
权利要求
1.一种无裂纹展平竹材的方法，将截成段的竹材经去竹青、外节，剖分，去竹黄、内节，预热，再加热软化等处理后，其特征是再用带有凸齿的轧辊在竹材内壁的圆周方向由少到多逐渐递增地挤压纵向的凹槽，使竹材内壁的弧长在被逐渐挤压纵向凹槽的作用下，沿圆周方向均匀地逐渐延伸、扩展，从而使竹材逐渐变平。
2.按权利要求1所述的无裂纹展平竹材的方法，其特征是竹材在轧辊之间沿竹子的圆周方向横向进给，按竹材的纵向全长同时加压，沿圆周方向渐进地从圆弧的一侧到另一侧，在竹材内壁挤压出长度与竹材的长度相等、圆周方向的数量由少到多逐渐递增的纵向凹槽，使竹材内壁的弧长在被沿圆周方向逐渐递增地挤压纵向凹槽的作用下沿圆周方向逐渐扩展，从而使整段竹材沿圆周方向从圆弧的一侧到另一侧逐渐变平。
3.按权利要求1所述的无裂纹展平竹材的方法，其特征是竹材在轧辊之间沿竹子的纵向进给，由竹材纵向一端的内壁圆弧中部开始，沿竹材的纵向向前延伸、沿圆周方向逐渐向内壁圆弧的两侧由少到多逐渐递增地在竹材内壁挤压纵向槽凹，使竹材内壁的弧长在圆周方向逐渐递增的纵向凹槽的作用下从中部向两侧逐渐扩展，并使竹材从纵向的一端到另一端逐渐变平。
4.一种用于权利要求2所述的无裂纹展平竹材的方法的装置，它有两个轴向平行的轧辊，一个光面辊，另一个是齿面辊，其特征是齿面辊的辊齿的长度方向为轧辊的轴向。
5.一种用于权利要求3所述的无裂纹展平竹材的方法的装置，它有两排轧辊，每排至少有五个轴向平行的轧辊，两排的轧辊一对一地互相对应，各排轧辊的工作边调在同一平面内，其特征是其中一排的每个轧辊上有至少两条沿圆周方向的环状凸齿，从竹材的入端到出端，后一个轧辊的纵向两端比前一个轧辊的纵向两端每端至少多一个环状凸齿。
6.按权利要求4所述的无裂纹展平竹材的装置，其特征是辊齿的截面形状为等腰三角形。
7.按权利要求5所述的无裂纹展平竹材的装置，其特征是凸齿的截面形状为等腰三角形。
8.按权利要求6所述的无裂纹展平竹材的装置，其特征是两相邻辊齿的齿距小于或等于3毫米，齿高小于或等于2毫米。
9.按权利要求7所述的无裂纹展平竹材的装置，其特征是两相邻凸齿的齿距小于或等于3毫米，齿高小于或等于2毫米。
全文摘要
本发明的无裂纹展平竹材的方法及其装置，属展平竹材的技术。先将截成段的竹材去竹青、去外节，剖分，去竹黄、去内节，预热，加热软化，再用带有凸齿的轧辊在竹材内壁由少到多逐渐递增地压轧出沿纵向的凹槽，使竹材内壁的弧长延伸，使竹材变平。竹材可沿竹子的圆周方向进给，也可沿纵向进给，因而有两种展平装置一种有一个光面辊，一个与之轴向平行、辊齿的长度方向为纵向的齿面辊。另一种有两排轧辊，其中一排的每个轧辊上有至少两条沿圆周方向的凸齿，后一轧辊比前一轧辊的两端每端至少多一个凸齿。本发明即使在展平大于180度的竹材时，也不会产生纵向的裂纹，从而可得到幅面宽、无裂纹、材质密、表面平、外观美的平竹板。
文档编号B27K5/00GK1485182SQ03155410
公开日2004年3月31日 申请日期2003年8月23日 优先权日2003年8月23日
发明者刘觉春 申请人:刘觉春