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(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(jī)。
背景技術(shù)：
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(guó)自1865年由國(guó)外引進(jìn)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(qū)。新中國(guó)成立后，全國(guó)火柴廠已發(fā)展到376家，之后又根據(jù)國(guó)情調(diào)整合并為134家。迄今在近130來(lái)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(nèi)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?yàn)閺椒e越大出材率就越高，徑積過小就無(wú)法旋刨成梗片。梗片是由旋刨機(jī)上的刨刀、在旋刨機(jī)將鋸斷好的木段卡緊后在快速旋轉(zhuǎn)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(jìn)切梗機(jī)，先由離刀向上切割成木梗枝長(zhǎng)，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(huì)剩余一定徑積(約35毫米以上)同整支木段一樣長(zhǎng)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(yù)稱為亞洲第一大火柴廠)。總結(jié)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(shí)成品率最高達(dá)到69.99％、即2.86立方米原木。如果采用綠化楊木將高達(dá)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(jī)。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?；鸩竦纳a(chǎn)總成本，又加強(qiáng)和提高了木?；鸩竦恼w質(zhì)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(jī)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(guó)目前林木資源的實(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)的方向，按火柴木梗枝的長(zhǎng)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(gè)平整的平面、即橫截成的左右兩個(gè)平面必須保證平行與底平面保證垂直、左右兩個(gè)平面的距離與火柴木梗枝長(zhǎng)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(dá)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(jìn)入熱水中浸泡，水的溫度不得低于40℃，浸泡時(shí)間應(yīng)保證在18小時(shí)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(dá)到和滿足加工需要。
所述的多工切梗機(jī)是在原料入機(jī)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(yùn)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(yīng)保證在3毫米以上。劃刀運(yùn)行到左側(cè)呆機(jī)，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?zèng)_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(shí)沖劃進(jìn)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(diǎn)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(qiáng)度和光亮度。②由于先將原料木塊縮短到同火柴木梗枝長(zhǎng)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(gè)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(dòng)造成的滾動(dòng)斜面，從而保證了木梗枝成形后四個(gè)平面的垂直和平行。能極大提高木梗枝的整體質(zhì)量。使入機(jī)原料木塊的成品率可高達(dá)到95％。
本發(fā)明工藝合理、簡(jiǎn)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，并能保證提高木梗火柴的產(chǎn)品質(zhì)量降低生產(chǎn)總成本。
本發(fā)明所述的多工位切梗機(jī)其各工位包括(a)曲柄傳動(dòng)系統(tǒng)(b)導(dǎo)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(jìn)尺系統(tǒng)(f)立式夾輥入料系統(tǒng)。
所述的曲柄傳動(dòng)系統(tǒng)是以一臺(tái)電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力牽引主軸及主軸上的曲柄連軒帶動(dòng)切刀上下垂直運(yùn)行，同步又由主軸上的直齒輪傳動(dòng)平行的付軸。由付軸左端的偏心輪連桿牽動(dòng)棘輪進(jìn)尺，付軸右端的偏心輪連桿牽動(dòng)齒條上下運(yùn)行帶動(dòng)凸輪完成間歇運(yùn)動(dòng)，最主要特點(diǎn)是一機(jī)牽引多工位同時(shí)上下垂直，左右水平，交叉間歇等機(jī)構(gòu)同步協(xié)調(diào)運(yùn)行。
所述的導(dǎo)柱切刀系統(tǒng)是以立式導(dǎo)柱做導(dǎo)衛(wèi)功能。其特點(diǎn)是立式導(dǎo)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(dòng)，使切刀板帶動(dòng)切刀上下垂直往復(fù)運(yùn)行。其效果之一能增長(zhǎng)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(zhǔn)確均勻的沖切成形。從而保證木梗枝成形后的高質(zhì)量。
所述的滑塊劃刀系統(tǒng)是以水平橫向設(shè)置的燕尾槽形滑道控制滑塊往復(fù)間歇式運(yùn)行。使滑塊上的多片組合劃刀與縱向運(yùn)行的切刀以交替方式對(duì)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(guān)健部分。對(duì)劃刀的要求是①刀片厚度不得超過0.4毫米。②必須進(jìn)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(dòng)形多種。既可以單向劃切在使用三角形、圓弧形，圓片可滾動(dòng)形刀片時(shí)又可以往復(fù)劃切。多片劃刀組合安裝時(shí)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(dòng)齒條上下垂直運(yùn)行來(lái)帶動(dòng)凸軸軸上的直齒輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)、從而使軸端的凸輪推動(dòng)劃刀滑塊進(jìn)行往復(fù)間歇式運(yùn)行來(lái)完成劃切。
所述的棘輪錐齒輪進(jìn)尺系統(tǒng)是以棘輪控尺轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)錐齒輪換向傳動(dòng)每對(duì)立式夾輥均勻的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)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(zhuǎn)動(dòng)每對(duì)立式夾輥相對(duì)向前端切刀口均勻旋轉(zhuǎn)，立式夾輥夾持原料木塊逐步進(jìn)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(dòng)形。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)例來(lái)說明本發(fā)明的制造工藝及使用的多工位切梗機(jī)的功能實(shí)施例1首先將木料通過專用的多片鋸在木料順纖維長(zhǎng)的方向，按火柴木梗枝的長(zhǎng)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(gè)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(jī)后，就會(huì)發(fā)生被卡住不走，或因松動(dòng)使立式夾輥對(duì)其不起夾送作用而不動(dòng)，尤其導(dǎo)至成形后的火柴木梗長(zhǎng)短不一致。
實(shí)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(shí)以上，如果水溫過低浸泡時(shí)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(shí)間過長(zhǎng)，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(shí)施例3在劃刀進(jìn)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(huì)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(shí)劃刀退刀時(shí)會(huì)給木塊立表面造成劃痕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使木梗枝表面因劃痕造成的不整齊。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)只有深度在3毫米時(shí)，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(shí)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(yán)重時(shí)可使木料在劃切中碎裂過薄會(huì)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(dòng)形等刀形制作較困難成本也高，但可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)劃切增大產(chǎn)量更能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)計(jì)中可酌情選用。多片劃刀組合安裝時(shí)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(huì)造成火柴木梗枝厚度不均勻而嚴(yán)重影響木梗枝的質(zhì)量。
實(shí)施例5齒條凸輪間歇系統(tǒng)十分重要，因?yàn)槟竟Ｖ孛娴膶捄穸戎挥?毫米左右使劃刀尖與切刀內(nèi)側(cè)平面刃口成為一致的重合線，在同一時(shí)間無(wú)法重合，只有通過間歇機(jī)構(gòu)解決在劃刀完成劃切后在左側(cè)呆機(jī)時(shí)由切刀下切完成切割，在切刀升起中劃刀又退回右測(cè)進(jìn)行往復(fù)交叉運(yùn)行。否則就會(huì)造成劃刀和切刀相互撞擊無(wú)法制成木梗枝。
實(shí)施例6如實(shí)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(diào)整好棘輪的進(jìn)尺系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的進(jìn)就供料，否則會(huì)很難實(shí)現(xiàn)木梗枝的均勻一致，更無(wú)法達(dá)到國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本專業(yè)的普通技術(shù)人員來(lái)說，如果在本發(fā)明原理的范圍內(nèi)，作出若干變形和改進(jìn)這種變形和改進(jìn)，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)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(jìn)入原料木塊淺表層內(nèi)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(jī)切梗枝。
2.一種如權(quán)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(jī)，其特征在于，該切梗機(jī)各工位包括(a)曲柄傳動(dòng)系統(tǒng)；(b)導(dǎo)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(jìn)尺系統(tǒng)；(f)立式夾輥入料系統(tǒng)；
3.如權(quán)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(zhǎng)的方向按火柴木梗枝的長(zhǎng)度相一致，橫截成兩個(gè)截面保證平行與底平面保證垂直的木塊。與火柴木梗枝長(zhǎng)度相一致的兩個(gè)橫截面距離最大誤差不得超過0.5毫米。
4.如權(quán)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(duì)原料木塊放在熱水中浸泡，水的溫度不得低于40℃浸泡時(shí)間保證在18小時(shí)以上。
5.如權(quán)利要求2所述的多工位切梗機(jī)，其特征在于，所述的曲柄傳動(dòng)系統(tǒng)是以一機(jī)牽引多工位同時(shí)上下垂直，左右水平，交叉間歇等機(jī)構(gòu)同步協(xié)調(diào)運(yùn)行。
6.如權(quán)利要求2所述的多工位切梗機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)柱切刀系統(tǒng)是以立式導(dǎo)柱上下兩端被固定后，能穩(wěn)定的使切刀板帶動(dòng)切刀上下垂直往復(fù)運(yùn)行，從而保證木梗枝成形后的高質(zhì)量。
7.如權(quán)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(jī)，其特征在于，所述的滑塊劃刀系統(tǒng)對(duì)劃刀的要求是①刀片厚度不得超過0.4毫米。②必須進(jìn)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(dòng)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(dòng)形刀片時(shí)又可以往復(fù)劃切。多片劃刀組合安裝時(shí)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(quán)利要求2所述的多工位切梗機(jī)，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(yùn)行來(lái)帶動(dòng)凸輪軸上的直齒輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)從而使軸端的凸輪推動(dòng)劃刀滑塊進(jìn)行往復(fù)間歇式運(yùn)行來(lái)完成劃切。
9.如權(quán)利要求2所述的多工位切梗機(jī)，其特征在于，所述的棘輪錐齒輪進(jìn)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(jìn)尺，供劃切刀一次性割切成木梗枝。
10.如權(quán)利要求2所述的多工位切梗機(jī)，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(duì)勻速旋轉(zhuǎn)，從而夾持原料木塊逐步進(jìn)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(jī)，其制造方法是先將小塊木料由專用的多片鋸，順木纖維長(zhǎng)方向按木梗枝長(zhǎng)度，橫截成兩個(gè)截面保證平行與底平面垂直的原料木塊，出材率在80％，再進(jìn)入多工位切梗機(jī)一次性制成木梗枝將原料吃光切凈，成品率能達(dá)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(qiáng)度和光亮度，能提高木梗火柴的整體質(zhì)量，又能大量節(jié)約木材資源。
文檔編號(hào)B27K3/02GK1982009SQ200510130440
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者程義昌 申請(qǐng)人:程義昌