УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БРЕВЕН Российский патент 1997 года по МПК B27C5/00 

Изобретение относится к области деревообработки и предназначено для изготовления деталей сруба, с выполнением операций оцилиндровки, выборки желоба, угловых чаш и отверстий под нагели, а также деталей с декоративной отделкой, как-то деталей различных сечений, например бруса четырехгранного, шестигранного и др. сечений с выпуклым, вогнутым, зубчатым, винтовым и др. профилем; колонн с различными выступами, впадинами, конусами и др. украшениями для индивидуального домостроения, детских, спортивных сооружений, площадок и др. нужд.

Известны установки [1, 2] для изготовления деревянных крупногабаритных деталей круглого сечения для сруба, содержащие ряд механизмов, связанных в линию, недостатками которых являются высокая энергоемкость, трудоемкость переналадки, недостаточная универсальность.

Наиболее близким к предложенной конструкции является установка [3] содержащая станину, на одном конце которой установлена коробка скоростей со шпинделем и центром, а на другом подвижная задняя бабка с центром для закрепления бревна в центрах. На направляющих, с возможностью перемещения вдоль станины, установлены две каретки, на одной закреплена циркулярная строгальная пила для оцилиндровки бревна, а на другой на вертикальном валу фреза с дисковой пилой для выборки желоба и срезки горбыля.

Установка имеет ряд существенных недостатков, связанных с тем, что используются две каретки, а это затрудняет работу оператора, так как ему необходимо переходить от одной каретки к другой при производстве операций, а также передвигаться вдоль станины вместе с каретками при работе на них, другим существенным недостатком является то, что фреза установлена на вертикальном валу, что не является оптимальным, так как при обработке длинномерных бревен одна из составляющих сил резания, возникающих при фрезеровании, изгибает бревно в противоположную сторону от фрезы, это сказывается на качестве обработки, способствует возникновению вибрации и вырыву бревна из центров, для предотвращения изгиба необходим упор, т.е. необходимо бревно с другой стороны, например, люнетом подпереть, а это существенно усложняет конструкцию.

Для устранения существенных недостатков прототипа и повышения универсальности предлагается новая конструктивная схема установки для обработки бревен, содержащая каретку, установленную на продольных направляющих, с механизмами вращения, возвратно-поступательного перемещения, крепления в центрах и каретку, установленную на поперечных направляющих с фрезой и приводом, причем фреза установлена на вертикальных направляющих так, что ее радиальная плоскость совмещена с осью центров каретки, а образующая фрезы расположена ниже оси центров.

На фиг. 1 изображена установка вид спереди; на фиг. 2 разрез А-А по узлу резания.

Установка для обработки бревен содержит каретку 1 для крепления, вращения и продольного возвратно-поступательного перемещения бревна 2, каретку 3 для крепления фрезы 4 и ее поперечного и вертикального перемещения, транспортера 5 для удаления отходов из зоны обработки.

Каретка 1 состоит из рамы 6, опирающейся через колеса 7 на продольные направляющие 8. На одном конце рамы 6 закреплены коробка скоростей с приводом 9, шпинделем 10 и центром 11, а на другом конце задняя бабка 12 с центром 13, опирающаяся через колеса 14 на направляющие 15. Для стопорения бабки 12 и зажима бревна 2 в центрах 11, 13 задняя бабка 12 имеет винтовые механизмы 16 и 17. С помощью винтового механизма 16 задняя бабка 12 стопорится на направляющих 15, а с помощью винтового механизма 17 бревно 2 закрепляется в центрах 11 и 13. В верхней части коробки 9 установлен рычажный стопор 18 для фиксации вала шпинделя, после поворота на заданный угол, при обработке бревна 2 в брус четырехгранного, шестигранного или др. сечения. Каретка 1 возвратно-поступательно перемещается с помощью цепной передачи 19 приводом 20.

Каретка 3 состоит из рамы 21, опирающейся через колеса 22 на поперечные направляющие 23. На одном конце рамы 21 на опоре 24 закреплена фреза 4 с приводом, которая имеет возможность вертикального перемещения в направляющих 25 с помощью винтового механизма 26 для подвода фрезы 4 к бревну 2 и штурвал 27 для отвода каретки 3 и фрезы 4 из зоны обработки. Винтовой механизм 28 служит для стопорения каретки 3 на направляющих 23. На другом конце каретки 3 установлен пульт шкаф управления 29. В торце фрезы 4 выполнен посадочный конус (гнездо) для крепления сверла 30 и сверления отверстий под нагели (стержни, скрепляющие бревна в срубе).

Установка фрезы 4 со сверлом 30, с возможностью вертикального перемещения в направляющих 25 каретки 3 существенно повышает универсальность установки, так как позволяет производить одним инструментом фрезой 4 с закрепленным сверлом 30 все операции по обработке деталей сруба, как-то оцилиндровку бревна, выборку желоба, выборку угловых чаш и сверление отверстий под нагели, а также производить обработку в форме бруса различного сечения, колонн различного сечения и конфигурации по длине.

Существенно снижается энергоемкость и упрощается эксплуатация установки, так как используется одна каретка 3, установленная на поперечных направляющих 23, следовательно, оператору нет необходимости менять рабочее место или ходить вдоль бревна за кареткой в процессе обработки.

Существенно улучшается и упрощается конструкция установки, качество обработки при установке фрезы 4 со сверлом 30 под бревном, так как при обработке длинномерных бревен составляющая силы резания, изгибающая бревно 2, компенсируется весом бревна 2, при этом фреза 4 выполняет функцию опоры, так как, подпирая бревно 2 снизу, снижает стрелу прогиба при прохождении его над фрезой 4 и тем самым отпадает необходимость в дополнительном упоре (люнете).

Транспортер 5 для удаления отходов состоит из приводного и натяжного барабанов 31 и 32, ленты 33 и расположен в углублении под фрезой 4. Отходы обработки с кожуха 34 попадают на транспортер 5 и сбрасываются в прицеп (на фиг. 2 не показан) и отвозятся на переработку.

Установка для обработки бревен работает следующим образом. Бревно 2 из штабеля (не показан) подается к центрам 11 и 13 каретки 1 и зажимается в них.

Оцилиндровка бревна. Каретку 1 перемещают так, чтобы фреза 4 стала под торцом бревна 2, штурвалом 27 перемещают каретку 3 так, чтобы радиальная плоскость А фрезы 4 совместилась с осью центров 11, 13, каретку 3 стопорят маховиком винтового механизма 28, включают шпиндель 10, включают и подводят фрезу 4 к торцу бревна 2 на заданный размер маховиком винтового механизма 26, включают продольную подачу каретки 1 приводом 20 и производят обработку.

Выборка продольного паза (желоба). Каретку 1 перемещают так, чтобы фреза 4 стала под торцом бревна 2, штурвалом 27 перемещают каретку 3 так, чтобы вертикальная ось фрезы 4 совместилась с осью центров 11, 13, каретку стопорят маховиком винтового механизма 23, фиксируют шпиндель 10 рычажным стопором 18, включают и подводят фрезу 4 к торцу бревна 2 на заданный размер маховиком винтового механизма 26, включают продольную подачу каретки 1 приводом 20 и производят обработку.

Выборка угловых чаш. Устанавливают шпиндель 10 так, чтобы бревно было желобом вниз, фиксируют шпиндель 10 рычажным стопором 18. Каретку 1 перемещают так, чтобы ось вращения фрезы 4 стала на заданном размере от торца бревна 2. Включают и подводят фрезу 4 на заданный размер маховиком винтового механизма 26 и, штурвалом 27, перемещая каретку 3 вперед, производим обработку чаши.

Сверление отверстий под нагели. Включают и поворачивают шпиндель 10 на 90^o так, чтобы бревно 2 стало желобом от сверла или к сверлу 30, фиксируют шпиндель 10 рычажным стопором 18. Каретку 1 перемещают так, чтобы ось вращения сверла 30 стала на заданном размере от торца бревна 2. Включают и подводят сверло 30 на заданный размер маховиком винтового механизма 26 и штурвалом 27, перемещая каретку 3 вперед, производят обработку.

Все остальные виды обработки бревна 2 производят путем поворота или вращения бревна 2, вертикального перемещения фрезы 4, продольного перемещения каретки 1 и поперечного перемещения каретки 3.

Использование: в области деревообработки, для изготовления деталей сруба, с выполнением операций оцилиндровки, выборки желоба (паза), угловых чаш, отверстий, а также изготовления бруса двухгранного, четырехгранного и др. сечения, колонн с декоративной отделкой (выступами, впадинами, конусами и др. элементами). Сущность изобретения: установка содержит каретку 1, установленную на продольных направляющих 8 и предназначенную для крепления, вращения, возвратно-поступательного перемещения бревна 2 в центрах 11 и 13 и каретку, установленную на поперечных направляющих и предназначенную для крепления фрезы с приводом; причем фреза установлена так, что ее радиальная плоскость А расположена в одной плоскости с осью центров 11, 13 каретки 1, с возможностью вертикального перемещения в направляющих, а образующая фрезы расположена ниже оси центров 11, 13 каретки 1. 2 ил.

Установка для обработки бревен, содержащая каретку, установленную на продольных направляющих, с механизмами вращения, возвратно-поступательного перемещения, крепления бревна в центрах шпинделя и задней бабки и каретку, установленную на поперечных направляющих с фрезой и приводом, отличающаяся тем, что она снабжена вертикальными направляющими, на которых установлена фреза, при этом ее радиальная плоскость совмещена с осью центров каретки, а образующая фрезы расположена ниже оси центров.