ФРЕЗЕРНО-ПИЛЬНАЯ МАШИНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 1997 года по МПК B27B25/00 

Машина относится к оборудованию для комплексной переработки тонкомерной древесины на различную пилопродукцию, преимущественно строительной доски и бруса и может быть использована на предприятиях лесной промышленности и лесного хозяйства.

Известна установка для переработки древесины на пилопродукцию (патент N 2009885, кл. B 27 B 5/02), включающая двухосную базу, на которой размещено технологическое оборудование, состоящее их механизма загрузки и механизма центрирования и резания, а также приспособление для подачи.

К недостаткам указанного аналога можно отнести следующее. Сложность конструкции механизма центрирования и большая трудоемкость (затраты времени) совмещения центра бревна с центрами захвата. Кроме этого, часть бревен имеет отклонение геометрического центра от центра оси волокон (косослой, изгиб и пр. ) и при этом оператор затрачивает много времени для совмещения центров. Если торцы бревна деформированы или поражены гнилью, то известный механизм не обеспечивает точности и надежности центрирования. Бревно в захватах лежит на образующей поверхности и при этом его продольная ось находится под углом к горизонтальной поверхности, что вызывает дополнительные трудности при центрировании по обоим торцам.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является станок Hew Saw фирмы "Вейсто-Ракенне Раутио" Финляндия (проспект с выставки деревообработка-93. Станок состоит из механизма обработки древесины (фрезерно-пильный агрегат) и механизма загрузки. Все приводы механизмом соединены с силовой базой. Механизм выполнен в виде конического роликового конвейера, рама которого в продольной плоскости по ходу подачи бревна имеет криволинейную форму (вогнутая). Над конвейером расположен блок прижимных качающихся роликов. Изгиб рамы конвейера позволяет ориентировать кривые бревна в вертикальной плоскости, что улучшает условия обработки. Этот станок, как вариант, имеет механизм загрузки в виде качающегося лотка с блоком верхних прижимных роликов (см. проспект).

К недостаткам прототипа можно отнести следующее. Качание рамы механизма загрузки обеспечивает только поднятие или опускание опорной поверхности лотка, при этом бревно лежит на образующей и его продольная ось находится под углом к горизонтальной плоскости. Все это снижает выход продукции, увеличиваются отходы и обработка бревна производится параллельно волокнам. Кривая форма рамы конвейера, при подаче не кривых бревен постоянно меняет ориентацию бревна, т.к. бревно опирается на две точки и при движении копирует форму поверхности конвейера, все это не обеспечивает горизонтальности продольной оси бревна и параллельности оси к плоскости механизмов обработки. При движении бревна по криволинейной поверхности конвейера передний его торец всегда стремится вверх, что влияет на надежность и работоспособность станка. Далее, отсутствие перед пильным блоком центрирующего устройства может вызвать внецентровую распиловку бруса и в особенности кривого и, кроме этого, может произойти зажим пил. Зажим пил, при распиловке бревен без дефектов формы ствола, также имеет место, т.к. за блоком пил нет расклинивающихся ножей. Сам станок сложный, трудоемкий и в обслуживании требует специальных следящих систем для механизма загрузки (постоянное наблюдение за формой ствола).

Наличие двух конструкций механизмов загрузки тонкомерной древесины убеждают в том, что ни одна из них не удовлетворяет оптимальным условиям обработки древесины, т.е. идет поиск.

Цель изобретения повышение (улучшение) эксплуатационных характеристик машины.

Указанная цель достигается тем, что механизм загрузки снабжен рядом блоков, вертикально ориентированных и симметрично расположенных относительно продольной оси машины вальцов, установленных на подвижной в вертикальной плоскости относительно основания раме, при этом вертикально ориентированные вальцы имеют вогнутую конусообразную поверхность с меньшим общим основанием, а горизонтальные вальцы размещены между вертикальными в чередующемся порядке. Рама, на которой размещены вертикальные вальцы, установлена на основании шарнирно с эксцентриковым приводом перемещения, а механизм подачи снабжен, по крайней мере, одним горизонтальным роликом конусообразной формы, размещенным перед пильным блоком и одним роликом с расклинивающимися дисками, установленного за блоком пил, причем, шаг дисков равен шагу пил.

Заявленная совокупность признаков является необходимой и достаточной для достижения поставленной цели и соответствует критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана машина, общий вид в транспортном положении; на фиг. 2 общий вид в плане (рабочее положение); на фиг. 3 вид по стрелке А фиг. 2; на фиг. 4 сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В фиг. на фиг. 6 сечение Г-Г на фиг. 1 и на фиг. 7 - сечение Д-Д фиг. 1.

Машина состоит из силовой базы 1, шасси 2 с основанием 3, на котором расположено технологическое оборудование в составе: механизма загрузки 4, блока фрез 5, системы подающих роликов 6, блока пил 7 и выдвижного роликового стола 8. Механизм загрузки 4 выполнен секционным из блоков вертикально ориентированных конических вальцов 9, расположенных на общей подвижной раме 10 с эксцентриком 11 и из блока горизонтальных конических роликов 12. Каждый блок горизонтальных вальцов 12 соединен с автоматным гидроцилиндром 13, обеспечивающим их перемещение в вертикальной плоскости. Вертикальные пальцы 9 симметрично расположены на продольной оси машины на скользящих (шарнирных) опорах 14, которые соединены с гидроцилиндром 15 и пружиной 16. Вальцы 9 имеют привод и выполнены коническим, меньшие основания которых образуют общую плоскость, которая расположена по центру вертикально их оси, т.е. вальцы имеют вогнутую конусообразную поверхность. В системе подающих роликов 6 перед пильным блоком 7, по крайней мере, один из роликов 17 имеет поверхность конусообразной формы, что позволяет производить центрирование двухкантного бруса по отношению к пилам. За пильным блоком 7 в системе подающих роликов 6, как минимум, один ролик 18 выполнен составным из распорных втулок 19 и расклинивающих дисков 20. Расстояние между дисками 20 равно расстоянию между пилами.

Машина работает следующим образом.

С помощью силовой базы 1 она перемещается на промышленную площадку (лесосека), склад древесины и пр. (фиг. 1). На площадке силовая база 1 размещается перпендикулярно к продольной оси машины (фиг. 2), при этом все технологическое оборудование приводится в рабочее положение, т.е. производится подключение к валу отбора мощности, устанавливаются в нужное положение роликовый стол 8 и производится настройка блока фрез 5, блока пил 7 на определенную программу выпуска продукции в зависимости от толщины древесины. В исходном положении вертикальные вальцы находятся разведенными, т.е. максимально удалены от продольной оси машины. Бревно подается на горизонтальные вальцы 12 с помощью гидроманипулятора или другим известным способом. Затем производится подъем бревна вальцами 12 с помощью гидроцилиндров 13 и одновременно включается цилиндр 15, при этом вертикальные вальцы 9 начинают сходиться. По мере приближения вертикальных вальцов 9 к центру они контактируют с бревном и перемешивают его вверх до тех пор, пока продольная ось бревна не будет на уровне меньшего общего основания конусообразной формы вертикальных вальцов 9. Перемещению бревна способствует усилие pK, как составляющая от нормального усилия P. Так как ряд вертикальных вальцов 9 установлен на одном уровне, то бревна с любой сбежитостью (конусностью) будут всегда горизонтально иметь продольную ось. После захвата и центрирования бревна горизонтальные вальцы опускаются и включается привод вальцов 9, который подает бревно в зону обработки. Установка в механизме загрузки 4 вертикальных вальцов 9 с вогнутой конической поверхностью, имеющую общую плоскость из меньших оснований конусов, позволяет надежно фиксировать бревно в горизонтальном положении его продольной оси, что повышает выход готовой продукции и снижает объем отходов. В зависимости от толщины бревна необходимо производить настройку вальцов 9 так, чтобы горизонтальная ось бревна всегда была на одном уровне с плоскостями механизма обработки и подачи 6. Это достигается тем, что ряд вальцов 9 установлен на одной раме 10, шарнирно соединенной с основанием 3 и имеет эксцентриковый приводной механизм 11. Оператор оценивает толщину бревна и включает привод эксцентрика 11, который поворачивается на определенный угол и тем самым, поднимает или опускает раму 10. Для обеспечения постоянного контакта вальцов 9 с бревном во время его подачи схема управления цилиндром 15 предусматривает постоянный прижим вальцов к центру. Кроме того, для подстраховки скользящие опоры 14 соединены между собой пружиной сжатия 16. Таким образом, каждые секции вальцов 9 автономно копируют бревно во время подачи и тем самым, обеспечивается надежность и точность.

Перед каждым вальцом 9 расположен блок горизонтальных вальцов 12 в чередующемся порядке. Для обеспечения нормальной работы машины достаточно не менее двух секций вертикальных вальцов 9 и двух секций горизонтальных вальцов 12. В принципе, может быть и больше секций вальцов.

Далее, ориентированное бревно поступает в зону обработки и вначале к блоку фрез 5, где снимаются верхняя и нижняя пласты. Затем механизмом подачи 6 двухкантный брус из фрез направляется на распиловку в блок пил 7. Перед блоком пил 7 в механизме подачи 6, как минимум, один ролик 17 выполнен конусообразной вогнутой формы. Такие исполнение ролика 17 позволяет наряду с подачей бревна производить и его центровку (ориентацию) в горизонтальной плоскости и тем самым, обеспечивается рациональный раскрой. За блоком пил 7 в механизме подачи, по крайней мере, один из роликов 18 выполнен составным из втулок 19 и расклинивающих дисков 20. Диски 20 на ролике 18 расположены с шагом, равным шагу расстановки пил в блоке 7. Величина шага регулируется шириной втулок 19. Сам ролик 18 производит одновременно подачу продукции и исключает зажим пил. В итоге повышается надежность работы машины. Из механизма подачи 6 готовая продукция (доска, брус) поступает на роликовый стол 8, из которого она снимается и складируется в пакеты.

Когда прошло одно бревно, сразу же производится загрузка следующего бревна, при этом вальцы 9 находятся в крайнем положении по отношению к центру оси и бревно подается на горизонтальные вальцы 12. Далее цикл повторяется.

Таким образом, предложенная машина обеспечивает горизонтальность оси бревна разной толщины, повышает надежность работы и увеличивает выход продукции, т.е. в итоге улучшаются эксплуатационные характеристики работы машины.

Предложенная конструкция фрезерно-пильной машины прошла апробацию и в настоящее время готовится к серийному освоению.

Использование: на предприятиях лесной промышленности и лесного хозяйства. Сущность изобретения: механизм загрузки машины фрезерно-пильной для обработки древесины снабжен установленными на раме вертикальными вальцами. Вертикальные вальцы расположены симметрично относительно продольной оси рамы и выполнены в виде двух усеченных конусов с общим меньшим основанием. Горизонтальные вальцы механизма загрузки размещены перед вертикальными, в чередующемся порядке. Механизм подачи машины снабжен установленным перед блоком пил, по крайней мере, одним горизонтальным роликом, который выполнен в виде двух усеченных конусов с общим меньшим основанием, и установленным за блоком пил роликом с расклинивающими дисками, при этом шаг дисков идентичен шагу пил, а рама имеет эксцентриковый привод ее перемещения. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Фрезерно-пильная машина для обработки древесины, включающая основание, силовые приводы механизмов загрузки, подачи и обработки древесины, смонтированные на основании блоки пил и фрез, при этом механизм загрузки содержит шарнирно установленную на основании с возможностью перемещения в вертикальной плоскости раму и смонтированные на раме горизонтальные вальцы, отличающаяся тем, что механизм загрузки снабжен установленными на раме вертикальными вальцами, причем вертикальные вальцы расположены симметрично относительно продольной оси рамы и выполнены в виде двух усеченных конусов с общим меньшим основанием, а горизонтальные вальцы механизма загрузки размещены перед вертикальными в чередующемся порядке. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что рама имеет эксцентриковый привод ее перемещения. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что механизм подачи снабжен установленным перед блоком пил по крайней мере одним горизонтальным роликом, который выполнен в виде двух усеченных конусов с общим меньшим основанием, и установленным за блоком пил роликом с расклинивающими дисками, при этом шаг дисков идентичен шагу пил.