КРУГЛОПИЛЬНЫЙ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ СТАНОК Российский патент 1997 года по МПК B27B7/00 B27B5/02 

Изобретение относится к станкостроению, а точнее к деревообрабатывающим станкам для продольной распиловки древесины резанием одной или несколькими пилами, и может быть применено для формообразования многогранной заготовки, из которой изготавливают торцовый паркет, а также для производства многогранных в поперечном сечении стержневых элементов различных деревянных конструкций: ножек столов, элементов кроватей, табуреток, стульев и т.п. декоративных многогранных стоек, колонн и других столярно-строительных изделий.

Известный однопильный круглопильный станок для распила бревен (Ф.М. Манжос, Деревообрабатывающие станки.-М. Гослесбумиздат, 1963, с.171-174, рис. 54), содержащий тележку с зажимным устройством для бревна, которая движется по рельсовому пути от механизма подачи с тросовой тягой, и механизм резания, состоящий из пильного вала и пилы, который имеет привод через ременную передачу от электродвигателя. Механизм подачи тележки приводится от пильного вала через шкивы, передающие через ременные передачи движение рабочего и холостого ходов посредством поочередного контакта натяжного ролика соответственно с ременными передачами рабочего и холостого ходов. Зажимное устройство для бревна представляет собой подвижный суппорт с острым крюком, а суппорт поднимается посредством зубчато-реечной передачи. Однако такой станок предназначен только для распиловки бревна на доски и не может производить формообразование многогранных в поперечном сечении брусьев (заготовок) для столярно-строительных изделий, в том числе и торцового паркета многогранной формы.

Известный четырехпильный станок модели Т-92 для распиловки бревен (П.С. Афанасьев, Деревообрабатывающие машины. М. Машиностроение, 1966, с.17-19, рис. 7), содержащий в своем комплекте станок Т-94 и включающий в себя цепной транспортер с зажимным устройством в виде винта с прижимом для установки и закрепления бревна (заготовки), ленточные транспортеры для удаления отходов пиления, пыли с электроприводом и ременной передачей. Однако такой станок предназначен только для распиловки бревен на доски и не производит многогранное формообразование заготовок, он не может быть приспособлен к производству торцового паркета.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей круглопильного станка за счет обеспечения не только распиловки бревен, но и для выполнения многогранной в поперечном сечении заготовки постоянного или переменного сечения для различных столярно-строительных изделий, в том числе производства торцового паркета как из деловой древесины, так и из отходов, мелкотоварной и малоценной древесины различных пород, что значительно снижает материальные затраты на сырье.

Указанный технический результат достигается тем, что в круглопильном деревообрабатывающем станке, содержащем станину, механизм резания, включающий пильный вал и привод вращения пил, зажимное устройство для заготовки, устройство рабочего и холостого ходов в процессе резания с натяжным элементом, согласно изобретению, механизм резания установлен на пильной каретке, выполненной с возможностью передвижения по направляющим станины, и содержит привод подач с переключателем хода этой каретки, который имеет возможность контактировать с кулачками, неподвижно установленными на станине. Зажимное устройство включает в себя подвижный и неподвижный блоки, в каждом из которых смонтирован с возможностью поворота центр с шипами для установки и закрепления заготовки, где подвижный блок содержит длительный механизм поворота заготовки. Зажимное устройство при этом закреплено на каретке, установленной с возможностью перемещения в направляющих вертикальной стойки станины. Станок дополнительно содержит механизм вывода заготовки из зоны резания при холостом ходе пильной каретки, что улучшает условия работы станка и повышает качество обработки на нем. Переключатель хода пильной каретки включает в себя обойму, закрепленную на этой каретке, в пазу которой установлен с возможностью перемещения ползун с верхним и нижним зубьями для контактирования с элементами управления привода подачи пильной каретки. Это позволяет упростить конструкцию станка. Упомянутый привод подачи содержит силовой привод, две цепных передачи соответственно для рабочего и холостого ходовэтой каретки и натяжную станцию. При этом цепь передач рабочего хода имеет четыре ведущих кулачка, а цепь передачи холостого хода два ведущих кулачка, где переключатель хода пильной каретки установлен так, что с его верхним зубом имеет возможность контактировать кулачок цепной передачи рабочего хода, а с нижним зубом переключателя кулачок цепной передачи холостого хода только после выхода из зацепления кулачка цепной передачи рабочего хода с верхним зубом переключателя для смены движения пильной каретки. При этом звездочка цепных передач установлены одним блоком на выходном валу силового привода (редуктора) неподвижно, на шпонке, и на оси натяжной станции свободно, с возможностью вращения, причем в отдельности.

Делительный механизм поворота заготовки содержит фиксатор с рукояткой, который выполнен с возможностью установки в одно из отверстий плиты подвижного блока зажимного устройства, где плита неподвижно закреплена на блоке, а фиксатор своим рычагом жестко соединен с хвостовиком центра этого блока. Это позволяет выполнить заготовку многогранной вдоль продольной оси. Каретка с зажимным устройством выполнена с возможностью разворота по отношению к плоскости резания, что позволяет изготовить заготовку переменного сечения.

Механизм вывода заготовки из зоны резания включает в себя линейку, свободно установленную на направляющей площадке станины с возможностью передвижения и содержащую два упора, закрепленные на ней с возможностью переустановки для обработки заготовок различной длины.Толкатель этого механизма установлен неподвижно на пильной каретке и имеет возможность контактировать с упорами линейки, при этом на линейке между упорами установлен неподвижно кулачок, на который опирается постоянно ролик каретки с зажимным устройством.

На фиг. 1 показан деревообрабатывающий станок -общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1,общий вид станка сверху; на фиг 3 разрез Б-Б на фиг. 2, вдоль станка для лучшего показа конструкции и места установки заготовки в зажимном устройстве; на фиг. 4 узел I на фиг. 1(в увеличенном масштабе показан привод подачи каретки); на фиг. 5 вид В на фиг. 4, привод подачи в виде сбоку; на фиг. 6 -узел II на фиг. 2 (вариант станка в случае поворота оси центров зажимного устройства относительно плоскости резания); на фиг. 7 узел III на фиг. 3 (в увеличенном масштабе показано зажимное устройство для заготовка с делительным механизмом для нее); на фиг. 8 вид Г на фиг. 7,делительный механизм в виде сбоку.

Круглопильный деревообрабатывающий станок содержит станину 1 с направляющими 2, на которые установлена пильная каретка 3. На этой каретке установлены пильный вал 4 с пилами 5, электродвигатель 6, приемник 7 стружки с закрепленными на нем позади пил расклинивающими ножами 8, переключатель 9 хода пильной каретки 3 и толкатель 10 (фиг. 1-3). Пильный вал 4 соединен с валом электродвигателя 6 муфтой 11, а приемник 7 стружки закреплен на пильной каретке 3. Переключатель 9 представляет собой обойму 12, закрепленную на пильной каретке (фиг. 4), в пазу которой установлен с возможностью перемещения ползун 13 с верхним К и нижним Л зубьями, а толкатель 10 установлен жестко на пильной каретке (фиг. 3-4). На площадке станины 1 установлен привод подачи 14 пильной каретки 3, состоящий из силового привода в виде редуктора 15, электродвигателя 16, натяжной станции 17, и двух цепных передач 18 и 19 (фиг. 5).

Рабочий ход пильной каретки 3 осуществляется цепной передачей 18, цепь которой имеет четыре ведущих кулачка 20, равномерно размещающих по длине цепи, а холостой ход осуществляется цепной передачей 19, цепь которой имеет два равномерно размещенных ведущих кулачка 21, за счет этого скорость холостого хода в два раза превышает скорость рабочего хода. При этом для обеспечения работоспособности станка звездочки цепных передач 18 и 19 установлены на выходном валу редуктора 15 неподвижно на шпоночном соединении и выполнены одним блоком звездочек, а на оси натяжной станции 17 звездочки цепных передач установлены с возможностью вращения, причем каждая в отдельности, т.е. независимо одна от другой. Для изменения скорости возможны и другие сочетания количества этих кулачков. Ведущий (входной) вал редуктора 15 получает движение от электродвигателя 16 через клиноременную передачу 22. Для управления переключателем 9 хода пильной каретки 3 имеются кулачки 23 и 24, неподвижно установленные на станине 1 (фиг. 2 и 4). К станине 1 прикреплена вертикальная стойка 25, на направляющих 26 которой установлена каретка 27 (Фиг. 1-3 и 6). На каретке 27 закреплено зажимное устройство 28 с делительным механизмом 29. Каретка 27 роликом 30 постоянно опирается на двухступенчатый кулачок 31, который жестко установлен на линейке 32 (Фиг. 3). На линейке 32 закреплены неподвижно упоры 33 и 34 с возможностью переустановки. Линейка свободно, с возможностью перемещения установлена на направляющей площадке 35 станины 1 и ограничена от смещения упорными щетками 36 (Фиг. 1-3). При этом линейка 32 со своими упорами 33, 34 и кулачком 31, толкатель 10, установленный неподвижно на пильной каретке 3 с возможностью контактирования с упорами линейки, и ролик 30 каретки 27, несущей зажимное устройство 28, составляют в совокупности механизм вывода заготовки из зоны резания при холостом ходе пильной каретки. Заготовка 37 устанавливается в центрах 38 и 39, содержащих шипы 40, которыми она закрепляется (Фиг. 3 и 7). При этом центр 39 установлен в неподвижном блоке 41 зажимного устройства 28, а центр 38 установлен в неподвижном блоке 42 этого зажимного устройства. Подвижный блок 41 и неподвижный блок 42 установлены в направляющих Д типа ласточкина хвоста (Фиг. 8). Зажим заготовки в центрах осуществляется винтом 43 с рукояткой 44. Делительный механизм 29 снабжен рукояткой со штыревым фиксатором 45, штырь которого входит в одно из конических отверстий "Е" на плите 46 (Фиг. 7 и 8). Плита 46 неподвижно закреплена на подвижном блоке 41 зажимного устройства 28. Пуск и остановка электродвигателей 6 и 16 производится с пульта управления 47.

Деревообрабатывающий станок работает следующим образом. Станину 1 станка устанавливают и закрепляют на фундаменте или виброопорах, подготавливают его к работе. Питание станка включается автоматом А (Фиг. 1) на пульте 47 управления. Электродвигатель 6 включается кнопкой П1, выключается кнопкой С1. Электродвигатель 16 включается кнопкой П2, выключается кнопкой С2. Заготовку 37 в виде мекотоварной древесины диаметром 50.130 мм и длиной 500.1000 мм зажимают в центрах 38 и 39 при помощи винта 43 с рукояткой 44, при этом пильная каретка 3 находится в исходном, крайнем левом положении. Нажатием кнопки П1 включают электродвигатель 6 привода пильного вала 4, после этого нажатием кнопки П2 включают электродвигатель 16 привода подачи пильной каретки. Цепная передача 18 рабочего хода своим кулачком 20 входит в контакт с верхним зубом К переключателя 9 и пильная каретка 3 совершает рабочий ход (фиг. 2-4). При этом пилы 5 обрабатывают заготовку 37, причем две пилы применяются для обработки заготовки с четным числом граней, а одна пила для обработки заготовки с нечетным числом граней. После прохождения пилами 5 всей длины заготовки 37 толкатель 10 входит в контакт с упором 34 линейки 32, передвигает эту линейку и кулачок 31, воздействуя на ролик 30, поднимает каретку 27 с зажимным устройством 28, выводя заготовку из зоны резания. Ролик 30 при этом перемещается с поверхности М кулачка 31 на его поверхность Н (фиг. 3). Таким образом, ролик 30 постоянно находится на кулачке 31: при рабочем ходе пильной каретки на поверхности М, а при холостом ходе пильной каретки на поверхности Н кулачка 31. Далее кулачок 23 воздействуя на переключатель 9 и поднимает его (фиг. 1-4), верхний зуб К переключателя 9 выходит из контакта с кулачком 20 цепной передачи 18 рабочего хода, а нижний зуб Л переключателя 9 входит в контакт с кулачком 21 цепной передачи 19 холостого хода. После этого происходит смена движения пильной каретки 3 с рабочего хода на холостой ход, скорость которого в два раза превышает рабочий ход, благодаря тому, что ведущая звездочка цепной передачи холостого хода имеет зубьев в два раза больше,чем ведущая звездочка рабочего хода. В конце холостого хода, когда пилы 5 пройдут зону резания, толкатель 10 входит в контакт с упором 33 линейки 32, передвигает ее вместе с кулачком 31 и каретка 27 с зажимным устройством 28 опускается. При этом заготовка 37 вводится в зону резания. Кулачок 24 воздействует на переключатель 9 и опускает его, нижний зуб Л переключателя 9 выходит из контакта с кулачком 21 цепной передачи 19 и холостой ход пильной каретки 3 заканчивается. Одновременно конечный выключатель (не показан) выключает электродвигатель 16 и пильная каретка 3 останавливается. Конечный выключатель установлен на станине в зоне исходного положения (крайнего левого) пильной каретки и на него воздействует пильная каретка.

Далее делительным механизмом 29 поворачивают зажимную заготовку 37 на необходимый угол для обработки следующих граней. Нажатием кнопки П2 включают электродвигатель 16 и рабочий цикл повторяется.

После обработки всех граней призматической заготовки, когда пильная каретка 3 займет исходное положение, нажатием кнопки С1 выключается электродвигатель 6, а электродвигатель 16 выключается при этом конечным выключателем. Производят съем готовой призматической заготовки (изделия) и устанавливают следующую заготовку, цикл повторяют.

Для аварийной остановки всех электродвигателей служит кнопка С.

Если зажимное устройство 28 установить на каретке 27 так, чтобы ось центров 38 и 39 располагалась под некоторым углом "α" к плоскости резания (плоскости хода пильной каретки), то можно получить из заготовки 37, работая одной пилой, усеченную правильную многогранную пирамиду (фиг. 6). При этом зажимное устройство разворачивается на оси И и по пазам Ж и закрепляется в них винтами. При одновременной установке на валу механизма резания совместно с пилами 5 цилиндрических фрез (не показано) отходы (горбыли) попутно с выполнением основной операции перерабатываются на технологическую щепу, что обеспечивает снижение трудоемкости по уборке и транспортированию отходов и создает безотходную технологию переработки сырья на круглопильном станке. Станок применяется не только для производства многогранных заготовок, но и для изготовления обычных четырехгранных брусьев, планок, досок и т.п. путем продольного распиливания древесного сырья как и на известных круглопильных станках.

Предлагаемая конструкция станка обеспечивает производство заготовок торцового паркета, повышая при этом коэффициент полезного использования древесины в 2-2,5 раза, используя для производства паркетных покрытий мелкотоварную и малоценную древесину различных пород.

Станок простой по конструкции, однако содержит приемы автоматизации процесса обработки, высокопроизводительный в работе, отличается простотой управления и удобством обслуживания.

Изготовлен опытный образец, опробован в работе, показал хорошие эксплуатационные показатели.

Использование: в деревообработке, для механической обработки древесины резанием путем формообразования многогранных заготовок для стержневых элементов различных деревянных конструкций, в т.ч. торцового паркета. Круглопильный станок содержит станину, механизм резания с приводом вращения пил, установленный на подвижной пильной каретке, зажимное устройство для заготовки, имеющее подвижный и неподвижный блоки, в каждом из которых смонтирован с возможностью поворота центр с шипами, а подвижный блок содержит делительный механизм поворота заготовки. При этом последний содержит фиксатор, устанавливаемый в одно из отверстий неподвижной плиты подвижного блока, фиксатор рычагом жестко соединен с хвостовиком центра этого блока, а зажимное устройство закреплено на каретке, установленной с возможностью перемещения в направляющих вертикальной стойки станины. Станок содержит привод подач пильной каретки с переключателем хода каретки, имеющий возможность контактирования с кулачками, неподвижно установленными на станине. В привод подач входит силовой привод, две цепные передачи с ведущими кулачками соответственно для рабочего и холостого ходов каретки и натяжная станция, причем звездочки цепных передач установлены на выходном валу силового привода неподвижно и на оси натяжной станции по отдельности с возможностью вращения. Каретка с зажимным устройством может быть выполнена с возможностью разворота по отношению к плоскости резания. Станок дополнительно содержит механизм вывода заготовки из зоны резания при холостом ходе пильной каретки, включающей в себя линейку, свободно установленную на направляющей площадке станины и содержащую два упора, которые имеют возможность контактировать с толкателем пильной каретки, а между упорами на линейке неподвижно установлен кулачок, на который опирается ролик каретки с зажимным устройством для заготовки. 5 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Круглопильный деревообрабатывающий станок, включающий станину, механизм резания в виде пильного вала с приводом вращения, зажимное устройство для заготовки, устройство рабочего и холостого хода с натяжным элементом, отличающийся тем, что механизм резания установлен на каретке, выполненной с возможностью перемещения по направляющим станины, и содержит привод подач с переключателем хода каретки, который контактирует с кулачками, неподвижно установленными на станине, а зажимное устройство содержит подвижный и неподвижный блоки, в каждом из которых смонтирован с возможностью поворота центр с шипами для установки и закрепления заготовки, при этом подвижный блок содержит делительный механизм поворота заготовки, а зажимное устройство закреплено на каретке, установленной с возможностью перемещения в направляющих вертикальной стойки станины, и дополнительно имеет механизм вывода заготовки из зоны резания при холостом ходе пильной каретки. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что переключатель хода пильной каретки включает обойму, закрепленную на каретке, в пазу которой установлен с возможностью перемещения ползун с верхним и нижним зубьями для контактирования с элементами управления привода подач пильной каретки. 3. Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что привод подач пильной каретки содержит силовой привод, две цепные передачи с ведущими кулачками соответственно для рабочего и холостого хода этой каретки и натяжную станцию, причем цепь передачи рабочего хода имеет большее количество ведущих кулачков, чем цепь передачи холостого хода, при этом переключатель хода пильной каретки установлен так, что с его верхним зубом имеет возможность контактировать кулачок цепной передачи рабочего хода, а с нижним зубом переключателя
кулачок цепной передачи холостого хода только после выхода из зацепления кулачка цепной передачи рабочего хода с верхним зубом переключателя для смены движения пильной каретки, а звездочки цепных передач установлены на выходном валу силового привода неподвижно и на оси натяжной станции с возможностью вращения, причем независимо одна от другой. 4. Станок по пп.1 3, отличающийся тем, что делительный механизм поворота заготовки содержит фиксатор с рукояткой, который выполнен с возможностью установки в одно из отверстий плиты подвижного блока зажимного устройства, при этом плита неподвижно закреплена на блоке, а фиксатор своим рычагом жестко соединен с хвостовиком центра этого блока. 5. Станок по пп.1 4, отличающийся тем, что каретка с зажимным устройством выполнена с возможностью разворота по отношению к плоскости резания. 6. Станок по пп.1 5, отличающийся тем, что механизм вывода заготовки из зоны резания содержит линейку, свободно установленную на направляющей площадке станины с возможностью передвижения и имеющую два упора, закрепленные на ней с возможостью переустановки, толкатель, установленный неподвижно на пильной каретке и имеющий возможность контактировать с упорами линейки, при этом на линейке между упорами установлен неподвижно кулачок, на который опирается постоянно ролик каретки с зажимным устройством.