BRPI0617457A2 - aparelho processador de madeira a ser reduzida a cavacos - Google Patents

Abstract

<B>APARELHO PROCESSADOR DE MADEIRA A SER REDUZIDA A CAVACOS <D>A presente invenção refere-se a um aparelho para receber e alimentar ao interior de uma máquina produtora de cavacos, toras de madeira a serem reduzidas a cavacos, o dito aparelho compreendendo um transportador aumentador (12) recebendo feixes de toras (1'), um tambor limpador (13) fragmentando os feixes, e um transportador receptor (7'). O transporta-dor alimentador (12) tem a sua velocidade controlada de acordo com as informações da posição de um feixe de toras (1'), e a velocidade de rotação dotambor limpador (13) é ajustada dependendo da quantidade de madeira descarregada pelo tambor. As informações de posição do feixe de toras são recebidas, por exemplo, do momento de torque ou potência de acionamento das transmissões do tambor. Dessa maneira a velocidade do transportador alimentador, respectivamente da velocidade de rotação do tambor, é ajustada para desacelerar como um resultado do momento de torque crescente ou potência de entrada do tambor, respectivamente para acelerar como um re- sultado mo momento de torque decrescente ou potência de entrada (insumo).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOPROCESSADOR DE MADEIRA A SER REDUZIDA A CAVACOS".

Os fundamentos da presente invenção são para alcançar comuma linha de processamento uma capacidade de alimentação uniforme mui-to alta de madeira longa (toras) a um produtor de cavacos. O aparelho pro-cessador de madeira de acordo com a invenção é especialmente propostopara alimentar toras de madeira descascada a um produtor de cavacos, en-tregues como feixes de transporte para redução a cavacos. Especialmenteconsiderado é o manuseio de feixes para transporte de madeira descascadana floresta, a ser reduzida a cavacos para produção de pasta de celulose(matéria prima), para que a madeira possa ser transportada para o produtorde cavacos como um fluxo uniforme. A madeira a ser processada tipicamen-te tem um comprimento de 4 a 8 metros.

A técnica tradicional compreende uma mesa receptora de feixesde toras e um dispositivo elevador dosador, isto é, um elevador de toras porintermédio do qual o feixe de toras colocado sobre a mesa receptora é divi-dido em lotes menores. Estes lotes menores são alimentados e avançadosconsecutivamente, substancialmente como um fluxo de toras uniforme. Astoras a serem processadas foram previamente descascadas, especialmenteem relação com a derribada, como assim designada o descascamento dafloresta. Alguma casca solta, todavia, é inevitavelmente arrastada com astoras, a sua proporção sendo, por exemplo, de 3% da quantidade de madei-ra. Esta casca solta deve ser removida dos feixes de toras antes de sua ali-mentação a produtora de cavacos pelo dirigir o fluxo de toras, posicionadopor um elevador de toras, ao longo de uma transportadora de rolos. A sepa-ração da casca, todavia, comprovou ser problemática, e quantidades nocivasde casca são arrastadas para o interior da produtora de cavacos. Outro pro-blema com o aparelho reside no atingir uma capacidade adequada com to-ras curtas ou toras torcidas ou com toras dotadas de um pequeno diâmetro.

Na técnica anteriormente conhecida, toras longas tendo o com-primento de um tronco inteiro são transportadas da floresta já descascadas,como feixes de carga de caminhão, para um tambor descascador. Dessamaneira um problema comum reside no fato dos feixes de toras não seremtotalmente processados no tambor, e uma alimentação uniforme para a pro-dutora de cavacos é estabelecida pelo ajustar o fluxo de toras provenientedo tambor por intermédio de um guindaste de caçamba mecânica transpor-tando as toras como lotes menores.

Também as toras a serem reduzidas a cavacos, descascadas nafloresta são transportadas como feixes de carga para caminhão para os pro-dutores de cavacos, com isto um denominado tambor de limpeza pode serusado para fragmentação dos feixes em um fluxo de toras uniforme. Ό tam-bor de limpeza em questão tem uma implementação básica correspondentea tambor descascador, em outras palavras, é constituído substancialmentepor um cilindro horizontal, aberto em ambas as extremidades, girante emtorno de um eixo geométrico horizontal, existem, todavia, determinadas dife-renças com respeito ao tambor descascador.

O tambor de limpeza tem de ser relativamente curto, porque nãoé proposto para o descascamento das toras e uma longa extensão de tam-boreamento aumentaria a fragmentação das toras e as perdas de madeira.Uma configuração típica é de cada de 1,5 a 3 vezes o comprimento médiodas toras a serem processadas, de preferência cerca de duas vezes o com-primento médio das toras. O diâmetro do tambor é selecionado de acordocom a capacidade requerida, usualmente variando de 3 a 6 metros. O cascodo tambor é usualmente sólido. Se necessário, também podem existir aber-turas no casco para descarregar material pedregoso e/ou casca solta. Otambor é disposto inclinado na direção de fluxo, tendo um ângulo de inclina-ção na direção de propagação de cerca de 1:30 a 1:100. Um aparelho cole-tor e alimentador apropriado precede o tambor. Um aparelho transportadorapropriado é previsto após o tambor para alimentar o fluxo de toras descar-regado do feixe de transporte a ser reduzido a cavacos. O aparelho transpor-tador pode ser, por exemplo, um transportador de roletes, com isto é estabe-lecida a possibilidade para as cascas soltas e outro material a ser descarre-gado do fluxo de madeira.

Um problema descoberto nos dispositivos compreendendo umtambor de limpeza é a incompleta fragmentação dos feixes de toras. O au-mento do comprimento do tambor não é uma solução recomendável para oproblema constatado, devido aos danos de madeira crescentes menciona-dos acima.

Um aperfeiçoamento essencial para o problema foi proporciona-do por intermédio de um aparelho de acordo com a presente invenção, com-preendendo um transportador alimentador recebendo os feixes de toras, umtambor de limpeza dos feixes e um transportador receptor, o dito aparelhoconferindo implementações características da invenção, conforme mencio-nado na Reivindicação 1 anexa.

Por intermédio do sistema controlador do aparelho de acordocom a invenção, uma alimentação uniforme das toras pode ser realizada,comparável com o sistema receptor implementado com a técnica de guin-daste das caçambas da mesa receptora com respeito à uniformidade, porémsuperior com respeito à capacidade. Além disso, a casca não causa proble-mas, porque o descascamento eventualmente incompleto na floresta podeser completado no tambor de limpeza e a descarga da casca é realizada noponto selecionado para esta finalidade no conjunto.

Foi descoberto que uma fragmentação pronunciada dos feixesocorre no ponto de transição entre o transportador alimentador e o tambor.Este estágio comprovou ser muito importante, e pelo aumento da sua dura-ção, a fragmentação dos feixes torna-se mais eficaz. Por outro lado, um no-vo feixe tem de ser recebido rapidamente na boca do tambor. Por esta razãofoi descoberto ser uma vantagem o fato de poder ser ajustada a velocidadedo transportador alimentador: uma velocidade de transporte adequada paraalcançar a capacidade requerida, e uma baixa velocidade quando o feixe detoras está na boca do tambor. Os dados de controle das velocidades sãoadquiridos baseados sobre as informações de posicionamento do feixe detoras, por exemplo, baseado sobre a potência de entrada do tambor ou so-bre o torque das transmissões. Também sistemas ópticos transmitindo asinformações de posição são úteis.

Por intermédio do método descrito, uma fragmentação relativa-mente eficaz dos feixes pode ser realizada no tambor tendo um comprimentode cerca de duas vezes o comprimento da tora. A quantidade de madeiradescarregada pelo tambor, todavia, tem uma grande variação, e grandescapacidades requerem ainda outro processo de equalização. Uma equaliza-ção pronunciada da quantidade de madeira descarregada do tambor é reali-zada ao utilizar um número mais baixo de revoluções quando a quantidadede madeira descarregada pelo tambor é alta, e quando a quantidade de ma-deira está decrescendo, o número de revoluções é aumentado continuamen-te ou gradativamente. O controle desta operação de preferência é implemen-tado por intermédio do momento de torque das transmissões do motor, asinformações requeridas sendo disponíveis, por exemplo, do conversor defreqüência requerido pela regulação da velocidade do tambor. Também e-quipamento baseado sobre o monitoramento óptico da quantidade de madei-ra descarregada é aplicável para esta finalidade.

A invenção passa a ser descrita em maior detalhe a seguir comrespeito aos desenhos apensos, de acordo com os quais

a figura 1 mostra uma linha alimentadora de cavacos tradicionalpara madeira descascada na floresta.

a figura 2 mostra uma linha de alimentação de uma máquinaprodutora de cavacos de acordo com a presente invenção;

a figura 3 mostra o uso de dados de torque para controlar afragmentação dos feixes.

As toras descascadas na floresta são alimentadas tradicional-mente com um carregador como feixes 1 sobre a mesa receptora 2, figura 1.A mesa receptora 2 é constituída de um transportador por cadeia de arrastesendo mais largo que a extensão das toras serem transportadas. As torassão carregadas sobre a mesa transversalmente com respeito à direção detransporte. A mesa receptora 2 transfere as toras 1 para um elevador de to-ras 4 sendo também um transportador por cadeia de arraste. Devido ao ân-guio pronunciado de elevação do elevador de toras 4, os resíduos (não mos-trados) extraídos de 1 a 4 toras 3 de uma vez. O fluxo de toras transferidasdo elevador de toras para o transportador 5 seguinte é quase uniforme. Otransportador 5 é disposto a um ângulo de 90 graus com respeito à direçãode transporte do elevador de toras 4, de forma que as toras 6 são assenta-das sobre o transportador 5 dirigidas em relação paralela com a sua direçãode transporte.

As toras são alimentadas por intermédio de um conjunto de role-tes 7 e do transportador de alimentação 16 da máquina produtora de cava-cos para a máquina produtora de cavacos 17. O conjunto de roletes 7 sepa-ra a casca desprendida das toras do fluxo de madeira. A casca é precipitadado transportador de cascas 11 sob o conjunto de roletes.

Dependendo da eficácia do descascamento realizado na flores-ta, uma quantidade de casca é transmitida com as toras para o processo. Acasca é parcialmente fixada nas toras e parcialmente desprendida. Sobre amesa receptora 2 e sobre o elevador de toras 4 e entre a cavidade 8 entreelas, assim como sobre a calha 9 que se segue ao elevador de toras, ascascas soltas causam emperramentos e outras perturbações. Uma parte dacasca é precipitada sob o transportador, requerendo um sistema coletor se-parado 10 para casca e refugos.

Quando o diâmetro das toras é inferior a 10 a 15 cm ou o com-primento das toras é inferior a 2 a 3 metros, os feixes de toras facilmenteformam no elevador de toras 4 pilhas de madeira desordenadas. Problemascorrespondentes também ocorrem com troncos torcidos e quando existemlotes de longos fragmentos de casca entre as toras. Para uma operação sa-tisfatória do elevador, as toras tem de ser dispostas em relação paralela nacavidade do transportador 8.

Na figura 2, a fragmentação dos feixes de toras 1' é implemen-tada por intermédio de um transportador alimentador de tambor 12 e de umtambor 13. O transportador alimentador de tambor pode ser um transporta-dor de cadeia ou um transportador de feixe. Após o tambor, as toras sãotransferidas para o transportador de descarga do tambor, como sobre o con-junto de rolos 7'. A casca solta ou vindo com as toras e a casca que não sedesprendeu das toras até o tambor de limpeza de feixes 13 são separadassobre o conjunto de rolos 7'.Quando o tambor é curto, com cerca de duas vezes o compri-mento da tora, o feixe de toras não se fragmenta suficientemente no tambor.A fragmentação mais eficaz do feixe ocorre entre o transportador alimenta-dor e o tambor 14. Por reduzir a velocidade do transporte do feixe, a frag-mentação do feixe no ponto de transição entre o transportador alimentador eo tambor pode ser tornada mais eficaz.

No aparelho de acordo com a invenção, as informações sobre aposição do feixe de toras podem ser recebidas, por exemplo, das informa-ções das transmissões do tambor ou do efeito operacional, em outras pala-vras das informações correntes. Os diagramas da figura 3 ilustram o mo-mento M do transmissor de tambor, da velocidade ν do transportador alimen-tador e a velocidade de rotação η em função do tempo t. Os diagramas tam-bém mostram as alterações dos valores acima mencionados quando a torasse propagam através do tambor. As mudanças das velocidades são mostra-das passo a passo. Elas também podem ser contínuas.

À medida que o feixe avança causado pelo movimento do trans-portador alimentador 12 para o tambor 13, em um determinado estágio Tsias facas extratoras de casca do corpo do tambor atuam sobre as toras. Otorque M das transmissões aumenta acentuadamente, e o feixe de madeiratende a girar conjuntamente com o tambor. Quando o torque atinge o valorMi, no momento fi, o programa notifica o transportador alimentador de tam-bor para reduzir a velocidade, por exemplo, para 30% da velocidade máxima(diagrama v/t). A transferência do feixe para o interior do tambor desacelera,proporcionando uma ruptura adequada do feixe. Quando as toras começama desprender a casca, o torque do tambor começa a declinar. Quando o tor-que é reduzido para o valor πγη, mais uma vez, no momento t4, o programanotifica o transportador alimentador para reverter à velocidade máxima(100%). Daquela maneira, um novo feixe é rapidamente recebido no espaço14 entre o tambor e o transportador alimentador, no diagrama M/t no mo-mento tS2- O aumento e o decréscimo da velocidade não está indispensa-velmente ocorrendo com o mesmo valor M do torque, porém, eles tambémpodem ser selecionados caso a caso.De maneira a manter uma capacidade com uma regularidadeadequada, também a velocidade de rotação m do tambor varia de acordocom as informações de torque do tambor, como mostrado no diagrama n/tda figura 3. No momento t2 quando o torque atinge o valor M2, a velocidadede rotação do tambor é decrescida, por exemplo, para metade (50%) davelocidade máxima (100%). Daquela maneira capacidade excessiva na linhade alimentação 15 do aparelho produtor de cavacos, após o tambor, é evitada.

Quando a quantidade de toras tiver decrescido no tambor e otorque decresce e retorna ao valor M2 no momento t3, a velocidade de rota-ção do tambor volta a ser aumentada ao seu valor máximo (100%). Tambémdesse modo o aumento e decréscimo da velocidade de preferência é sele-cionado caso a caso e não necessitam ocorrer com o mesmo valor de torqueou alternativamente o mesmo valor corrente das transmissões.

O ajuste mostrado na figura 3 ocorre passo a passo. O ajustenaquele caso é simples e facilmente implementado. A operação de acordocom a invenção também pode ser implementada de forma contínua sem va-lores limite prefixados. O programa de ajuste é naquele caso muito mais exi-gente, porém como uma vantagem, melhor operação e menos tensões me-cânicas são realizadas como uma vantagem devido às mudanças de velocidade.

Uma possibilidade para exercer influência sobre a capacidadeprodutiva do tambor é alteração do ângulo de inclinação do tambor, por e-xemplo, por intermédio de um dispositivo de levantar/baixar tendo influênciasobre a posição em altura dos rolos de suporte.

Claims (4)

1. Aparelho para receber e alimentar ao interior de um produtorde cavacos, madeira a ser reduzida a cavacos, o dito aparelho compreen-dendo um transportador alimentador (12) para receber os feixes de toras(1'), um tambor limpador (13) para os feixes, e um transportador receptor(7'), caracterizado pelo fato do transportador alimentador (12) ter sua veloci-dade controlada baseado nas informações de posições de um feixe de toras(1'), e que a velocidade de rotação do tambor limpador (13é ajustada depen-dendo da quantidade de madeira descarregada pelo tambor.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato das informações sobre o momento de torque ou potência de insumo deacionamento do tambor ser conectada como informação de posição para ocontrole de velocidade do transportador alimentador (12) e o ajuste da velo-cidade de rotação do tambor (13) para que a velocidade do transportador dealimentação e/ou a velocidade de rotação do tambor ter sido ajustada paradesacelerar com um resultado do aumento do momento de torque ou da po-tência de entrada, e ser acelerada como um resultado do decréscimo domomento de torque ou da potência de entrada, respectivamente.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato das variações da velocidade do transportador alimentador e/ou davelocidade de rotação do tambor ser controlada para serem contínuas.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato das variações da velocidade do transportador alimentador e/ou davelocidade de rotação do tambor serem controladas para serem escalona-das.