FI103487B - Tukkienjakamismenetelmä ja sovitelma menetelmän soveltamiseksi - Google Patents

Description

103487

Tukkienjakamismenetelinä ja sovitelma menetelmän soveltamiseksi

Keksintö kohdistuu menetelmään, joka mainitaan pa-5 tenttivaatimuksen 1 alussa, sekä sovitelmaan, joka on patenttivaatimuksen 6 mukainen.

Tukkien jaossa on ongelmallista se, että tukit ovat pyöreitä ja likimain kartiomaisia, mutta lautojen halutaan olevan suorakulmion muotoisia. Jaossa syntyvä jäte voidaan 10 hyödyntää massateollisuudessa, mikäli se pystytään hajoittamaan pitkäkuituiseksi hakkeeksi. Ns. supistajien avulla on tukkiin aikaansaatu suuria tasomaisia alueita. Tämän jälkeen on yleensä sahattu sivulautoja, joissa on vajaa-särmät, jotka seuraavassa särmäyslaitteessa on sahattu 15 pois rimoina. Näin saatu kappale sahataan tunnetuin tavoin halutun kokoiseksi.

Jotta vajaasärmäisten sivulautojen särmäystä ei tarvittaisi, on ehdotettu, että tukista jyrsimällä/supis-tamalla leikattaisiin vajaasärmää vastaava puuaine pois 20 siten, että muodostuu kaksi leikkuupintaa, jotka muodostavat sisäkulman, ja siten, että saadaan käyttökelpoista haketta. Sivulauta voidaan leikata myöhemmin ilman vajaa-särmää. Toinen kahdesta leikkuupinnasta muodostaa laudan sivulaidan, minkä takia pinnan on oltava melko sileä, mikä 25 asettaa tiettyjä vaatimuksia työkalulle, joka on esitetty esimerkiksi julkaisussa DE-A-3 114 843 ja SE-A 7 906 747- 6. Myös muita työkaluja voi käyttää, jotta leikkuupinnasta tulee sahauspinnan kaltainen.

Toinen ongelma jaossa on se, että tukit harvoin 30 ovat suoria. Jo pitkään on Skandinaviassa tukit sahattu kaarevasti, jolloin sahaussaumat pääosin ovat puun ytimen kanssa yhdensuuntaiset. Näin saatavat laudat ja lankut ovat kaarevia, mutta ne voidaan pinossa suoraksi jännitettyinä kuivattaa, jolloin ne jäävät suoriksi ilman sisäisiä 35 jännityksiä, kun taas kaarevasta tukista suoraan sahattu 103487 2 puutavara, pinoamisesta huolimatta, pyrkii muuttumaan sekä kaarevaksi että kieroksi kuivuttuaan. Tämä tunnettu kaareva sahaus tehdään niin, että ensimmäisessä työvaiheessa asetetaan kaareva suunta pystytasoksi ja tasataan ja saha-5 taan sivulautoja pystysuorin leikkauksin. Tukkia käännetään 90° ja tämän jälkeen sitä sahataan kaarevasti ohjauslaitteiden avulla, jotka sijoitetaan sahanterän eteen ja sen läheisyyteen, jolloin tukki kulkee sahan läpi kaarevan muotonsa mukaisesti.

10 Keksinnön yleisenä tavoitteena tukkeja sahattaessa on hyödyntää puu entistä taloudellisemmin, kun siitä saadaan mahdollisimman korkealaatuisia lautoja ja lankkuja sekä hyvää haketta. Tämän vuoksi halutaan optimoida tukin jako suhteessa sen katkaistun kartion muotoon ja kaarevuu-15 teen.

Keksinnöllä tämä saavutetaan alussa selostetun menetelmän avulla, joka täyttää patenttivaatimuksessa 1 kuvatut ominaispiirteet. Sopiva sovitelma keksinnön toteuttamiseksi kuvataan patenttivaatimuksessa 6.

20 Keksinnön ehdottamaa ratkaisua voidaan lyhyesti ja yksinkertaistettuna, ei rajoittavassa mielessä, kuvata siten, että tukki asetetaan kaareva suunta pystytasoon, minkä jälkeen sitä tässä asennossa tasataan laidoistaan niin, että syntyy kaksi yhdensuuntaista tasoa, minkä jäl-25 keen tukki muodoltaan "sisäkulmia" leikaten muutetaan mo nikulmioksi. Vasta tämän jälkeen tukkia käännetään 90° ja esivalmistellut laudat/lankut sahataan irti. "Sisäkulmien" leikkaus tapahtuu tukin kaarevuutta noudattaen eli pystysuunnassa liikuteltavilla supistuslaitteilla, kun taas 30 jäljempänä tapahtuva sahaus tehdään sinänsä tunnetuin menetelmin kaarevasti sahaten.

Keksintöä kuvataan esimerkin ja kuvioiden avulla.

Kuvio IA kuvaa kaarisahaukseen esivalmisteltua tukkia.

35 103487 3

Kuvio IB esittää tukin osaa, johon on merkitty sa-hauskohtien sijainti sivulautoja irrotettaessa.

Kuvio 1C esittää vaihtoehtoista sahauskohtien sijaintia.

5 Kuvio 2 esittää yksinkertaistetusti kokonaista sa- hauslaitosta, johon tukit saapuvat vasemmalta ja jossa ne läpikäyvät täydellisen jaon.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 laitoksen jälkimmäisen osan suurennettuna.

10 Kuvio 4 esittää kulmajyrsintä edestäpäin.

Kuvio 5 esittää saman kulmajyrsimen sivusta.

Kuvio 6 esittää saman kulmajyrsimen ylhäältäpäin.

Kuvio IA esittää kaarevaa tukkia jaon välivaiheessa. Ensimmäiset sivulaudat on irrotettu yhdensuuntaisesti 15 kaarevuutta myötäillen ja jättäen kaksi yhdensuuntaista sivua 1, 2. Kulmanmuotoisia leikkauksia 3 on jyrsitty auki, ja leikkauksissa on sileä vaakapinta 4 ja karkea pinta 5. Molempia pintoja ei voida tehdä sileiksi, koska halutaan pitkäkuituista haketta eikä kutterinpurua, jolla on 20 oleellisesti alhaisempi taloudellinen arvo.

Kuvio IB kuvaa, miten esivalmisteltujen lautojen irtileikkaus tapahtuu leikkauskohdissa 10, 20, jotka sijoitetaan siten, että karkeat pinnat 5 eliminoituvat. Sa-haussaumat 10, 20 sahataan kaareviksi, jolloin, kuten ku-25 vio IA osoittaa, saadaan kaarevia, mutta melko kuitujen-suuntaisia lautoja, joista kuivuttuaan sopivasti tulee suoria ja korkealaatuisia.

Kuvio 2 esittää yksinkertaistetusti sahalaitoslin-jaa keksinnön mukaista jakoa varten, ja tässä linjassa on 30 asemia, jotka symbolisesti on merkitty kirjaimilla A - K. Monet komponenteista ovat tavanomaisia ja tunnettuja, eikä niitä sen vuoksi selosteta tarkkaan, vaikkakin niiden keksinnön mukainen käyttö on epätavanomaista. Nykyisin on hyvin yleistä mitata tukkeja ja tietokoneen avulla laskea 35 niiden sopivat jakotavat, jolloin peräkkäiset tukit saat- 4 103487 tavat tulla sahatuksi täysin eri tavoin, koska niiden muoto ja koko on erilainen. Myös kuljettimet, säädettävät moniteräiset sahauslaitteet, kääntölaitteet ja säädettävät supistajät ovat nykyisin tavanomaisia.

5 Asema A on mittauskehys, jonka läpi tukki viedään ja jossa se mitataan joka suunnalta, mukaan lukien sen kaarevuus. Asemassa B tukki käännetään niin, että sen kaa-revuussuunta on joko ylös- tai alaspäin. Asemassa C tukin latvapää keskitetään, tukki suunnataan ja supistetaan mo-10 lemmista laidoistaan yhdensuuntaisiksi tasoiksi.

Asemassa D mitataan supistetut tasot, jolloin tuleva sahaus edelleen tarkentuu.

Asemassa E irrotetaan yksi tai useampi sivulauta, jolloin ensin leikataan kulmat auki ennen sahausta. Jyr-15 sintyökalut ovat siitä erikoisia, että ne ovat pareittain nostettavia ja laskettavia, jolloin lautojen pystysuuntia voidaan optimoida suhteessa tukin omaan suuntaan; tukkihan todennäköisesti on kallellaan, koska se on tyvipäästään paksumpi sekä yleensä hieman kaareva. Julkaisussa DE-A-20 3 114 843 esitetään tunnettu jyrsinlaitteisto, joka pystyy leikkaamaan suoraan ja kompensoimaan tyvipään suurempaa paksuutta.

Asemassa F mitataan tukin kaksi uutta tasoa jatko-analyysiä varten. Tämän jälkeen asemassa G tehdään keksin-.. 25 nölle ominainen kulmien aukileikkaus, jolloin kulmien kar keat pinnat myötäilevät tukin kaarevuutta, laidat ovat pystysuoraan leikattuja ja suoria. Tukki on valmis lopulliseen jakoon, kun se on käännetty 90° asemassa H. Auki-leikattuja kulmia käytetään ohjureina lopullisessa jaossa, 30 kun tukin jäljellä oleva pyöreys supistetaan asemassa I ja kun esivalmistetut laudat leikataan irti asemassa J, minkä jälkeen tukin jako on valmis. Joissakin asemointivaihtoeh-doissa voidaan supistus tehdä niin, ettei sivulautoja jää lainkaan sahattavaksi, vaan asemassa J leikataan suorakul-35 mion muotoista kappaletta.

• 5 103487

Kuviosta 2 näkyy, että kun tukki on asemassa D saanut kaksi yhdensuuntaista tasoa, tukkia ohjataan sivuihin tukeutuvien rullien avulla, jotka on asennettu vaakatasossa kääntyviin, joustavasti keskittäviin varsiin.

5 Keksinnön tärkeä piirre on se, että jyrsin- tai veistotyökaluilla on riittävästi vapausasteita. Seuraavat sahaukset tehdään tavanomaisin keinoin eli pystysuorin kaarevin leikkauksin, kun tukkia on käännetty 90°. Koska lautojen leveyden tulee olla koko pituudeltaan vakio, sa-10 man sivun ylemmän ja alemman työkalun keskinäisen etäisyyden täytyy pysyä samana.

Molempien työkalujen korkeudensäätö voidaan kytkeä kiinteäksi, vaikka selostettavassa esimerkissä näin ei ole vaan työkalujen liikkeet ovat toisistaan täysin riippumat-15 tornia.

Kaikkien työkalujen täysin riippumaton liikkuvuus tuo sen edun, että kaikkia sisäkulmia voidaan leikata toisistaan riippumatta ja että sahaussaumat 60 - 63 voidaan, kuten kuviossa 1C esitetään, sijoittaa niin, että jokainen 20 sahaussauma osuu toisella puolella karkeasti työstettyyn pintaan, jolloin syntyy enemmän lautoja kuin on sisäkulma-pareja.

Kuvioissa 4-6 esitetään kulmajyrsinkoneen toteu-tusesimerkki, joka vastaa asemaa G kuviossa 2 ja 3. Kone .. 25 on kaksinkertaistettu niin, että toinen osa leikkaa neljä sisäkulmaa, minkä jälkeen toinen osa leikkaa neljä muuta sisäkulmaa. Kaksinkertaistus selviää kuvioista 5 ja 6. Koska molemmat ovat samanlaisia, riittää toisen kuvaus. Etumaisen koneen yläpuolelle on liikkuviin varsiin sijoi-30 tettu kaksi tukirullaa 100, jotka vastakkaisista suunnista ohjaavat tukkia.

Kuviossa 4 esitetyissä yksiköissä on liikkuvat jyr-sintyökalut 40, jotka on kytketty omiin moottoreihinsa 41 murrosnivelien ja hahlotettujen vetoakselien 42 kautta (ei 35 näy kuvioissa 5 ja 6) . Moottorit on asennettu kiinteästi jäykkään konerunkoon 43.

6 103487

Työkalut voivat pyöriä ja ovat kiinni luistijärjes-telmässä, joka muistuttaa ristipöytäasetelmaa. Kumpikin työkalu 40 liikkuu pystysuunnassa pystyluistien 44, 45 varassa. Nämä luistit liikkuvat vuorostaan vaakaluistien 5 46, 47 varassa.

Kumpikin työkalu voi pyöriä akseliensa ympäri, jotka tukeutuvat vaunuihin 48, 49, ja vaunut voivat liukua pystyluistiparin 44, 45 varassa. Työkalut ovat vaakatasossa liikkuvia suhteessa vaunuihin 48, 49.

10 Liikkeitä ohjataan hydraulisylinterien avulla, jot ka on varustettu mittavälinein niin, että niitä voidaan servo-ohjata. Tämän vuoksi hydraulisylinterit 50, 51 voivat siirtää luistiparia 44, 45 vaakatasossa ja samanaikaisesti siirtyvät ohjausrullat 60, jotka määrittävät tukin 15 asennon.

Pystyluistit voidaan liikuttaa pituussuunnassaan, ja ne on kiinnitetty omiin vaunuihinsa 48, 49. Esimerkiksi ylempi vaunu 48, joka näkyy myös kuviossa 6, on kiinnitetty luistiin 45, mutta se voi liukua luistin 44 varassa. 20 Alempi vaunu on sitä vastoin kiinnitetty luistiin 44, mutta se voi liukua luistin 45 varassa. Luisteja 44, 45 voidaan liikuttaa hydraulisylinterien 53, 52 avulla.

Kun hydraulisylinterillä 52 ohjataan luistia 45, ylempi vaunu 48 siirtyy liukuen luistilla 44. Kun hydrau-25 lisylinterillä 53 ohjataan luistia 44, alempi vaunu 49 siirtyy liukuen luistilla 45.

Työkalujen vaakasiirtämistä varten, suhteessa hydraulisylinterien 50, 51 sekä ohjausrullien 60 määrittämään tukin asentoon, on jokaiselle työkalulle hydraulisylinteri 30 54, 55 (kuvio 6), jolla työkalut 40 laakereineen ovat siirrettävissä vaakatasossa ja vaunuissa 48, 49 olevien ohjauksien varassa, jotka kuviossa 4 yksinkertaistetusti esitetään viitteettöminä katkoviivoina.

Hydraulisylinterien 52, 53 avulla ovat työkalut 40 35 yksittäin säädettävissä korkeussuunnassa, kun taas hydrau- « 7 103487 lisylinterit 54, 55 mahdollistavat työkalujen 40 säätämisen vaakatasossa. Tällöin mahdollistetaan toisaalta sivu-lautojen irrotus kuvion IB esittämällä tavalla, jossa on pareittain symmetriaa leikattujen sisäkulmien välillä ja 5 toisaalta myös kokonaan mielivaltainen leikkaus, kuten kuviossa 1C esitetään, ja tämän leikkauksen ainoana ehtona on se, että jokainen veistetty pinta 5 sahataan sileäksi seuraavassa sahauksessa.

Kuviossa 4 esitetyt jyrsintyökalut 40 on siis kak-10 sinkertaistettu, kuvioiden 5 ja 6 mukaisesti, ja niiden välissä on ohjausrullat 100. Kummassakin asetelmassa on myös ohjaus- ja vetorullia 60, kuten kuviosta 6 ilmenee. Tukit tuodaan nuolen suuntaisesti, ja ne liikkuvat kummankin asetelman läpi, jotka muodostuvat neljästä jyrsintyö-15 kalusta 40. Kuviossa 4 näkyy myös työkalupitimiin kiinnitettyjä purunpoistovarsia 101, jotka sijaitsevat pitimien ylä- ja alapuolella ja jättävät tukille vapaan kulun.

Kuvatun koneen avulla on mahdollista jatkuvasti tukin työstön aikana muuttaa työkalujen asentoja, keksin-20 nön mukaan ensisijaisesti pystytasossa.

Vastaava liikkuvuus neljälle jyrsintyökalulle järjestetään parhaiten pystysuorin kiertoakselein asemassa E (kuviossa 2), ja jos näin tapahtuu, liikkeen on oltava yksinomaan lineaarinen, koska ensimmäisen sivulaudan irti-25 sahaus tapahtuu samaan suuntaan pystyliikkeen kanssa ja lauta muutoin saa kaarevat sivulaidat.

Asemassa G sitä vastoin voidaan liikkeen sallia tapahtuvan aikaisemmin määritetyn tukin kaarevuuden mukaisesti. Yksinkertaisinta on tällöin hoitaa korkeussuunnan 30 ohjaus seuraamalla ympyränkaarta, jolloin aloitus tapahtuu syöttötasoon nähden tietyltä korkeudelta, joka on mitattu ennen asemaa C, kun tukki on käännetty asemaan B. Mikään ei estä seuraamasta tarkemmin tukin kaarevuutta eli ympyränkaarta monimutkaisempaa kaarta.

35 3 103487

Kuten asiantuntijat tietävät, hydraulisylinterien liikkeitä ohjataan tukkien muotojen ja niihin perustuvien asetusmääritysten mukaisesti tietokoneella ajaen niissä tietokoneohjelmia, jotka eivät sisälly esillä olevaan kek-5 sintöön, mutta jotka ovat keskivertoasiantuntijän toteutettavissa, minkä vuoksi ohjelmien selostaminen on tässä turhaa.

• ·

Claims (10)

1. Tukkienjakamismenetelmä, jossa tukki kahdelta vastakkaiselta sivulta tasataan yhdensuuntaisiksi ensita- 5 soiksi (1, 2), jossa yhdensuuntaisiin tasoihin rajoittuen tehdään pareittain sisäkulman muotoisia leikkauksia (3), joissa on hienoksi työstetty pinta (4) ja veistäen tehty karkea pinta (5), minkä jälkeen lautoja irrotetaan sahaamalla (10, 20) tasoissa, jotka molemmat oleellisesti täs-10 määvät sisäkulmaparin karkeaksi työstettyjen pintojen kanssa, tunnettu siitä, että tasausoperaatio tehdään sen jälkeen, kun tukkia on kääntämällä säädetty (8) niin, että kuvatut tasot ovat yhdensuuntaisia tason kanssa, joka sisältää tukin oleellisen kaarevuuden, että kul-15 manmuotoiset leikkaukset (3) tehdään kaareviksi noudattaen oleellisesti tukin kaarevuutta, että hienoiksi työstetyt pinnat (4) seuraavat keskenään yhdensuuntaisia tasoja, että karkeiksi työstetyt pinnat (5) noudattavat tukin oleellista kaarevuutta ja että irrottava sahaus (10, 20), 20 joka seuraa karkeiksi työstettyjä pintoja, sahataan kaarevasti .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä supistusoperaatiossa (C) tehdään valmistelevia sivutasoja, jotka noudattavat 25 tukin oleellista kaarevuutta ja joiden teon jälkeen tehdään kulmanmuotoisia leikkauksia, jotka rajautuvat valmisteleviin tasoihin ja jotka tehdään suoriksi niin, että hienoksi työstetyt pinnat ovat suorassa kulmassa valmisteleviin tasoihin, ja joiden teon jälkeen ensimmäiset sivu-30 laudat irrotetaan suorasahauksella ja jätetään tukkiin kuvatut yhdensuuntaiset ensitasot (1, 2).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen kaarevaa sahausta tehdään vähintään kahdeksan kaarevaa sisäkulman muotoista 35 leikkausta (kuvio IA) ja kaarevassa sahauksessa samanai- ίο 103487 kaisesti sahataan neljää eri sahaussaumaa, vähintään neljän laudan irrottamiseksi.

4. Patenttivaatimuksien 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaarevien sisäkulman muotois- 5 ten leikkausten jälkeen tukkiin tehdään supistusoperaatio (I), jolla tukkiin aikaansaadaan kaksi kaarevaa sivutasoa, jotka ovat yhdensuuntaiset kaarevien, karkeaksi leikattujen kulmapintojen (5) kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että tukkia ensin syötetään niin, että sen oleellinen kaarevuus on pystytasossa, jolloin kuvatut ensitasot (1, 2) leikataan pystysuoraan, että kul-manmuotoiset leikkaukset (3) tehdään pyörivin työkaluin, joiden pyörimisakselit ovat vaakatasoisia ja joissa niiden 15 asennot ovat nostettavissa ja laskettavissa prosessitieto-koneen ohjauksen alaisuudessa ja jotka on järjestetty niin, että voidaan leikata hienoksi työstettyjä pystypin-toja ja karkeaksi työstettyjä vaakapintoja, minkä lisäksi kaareva sahaus suoritetaan sen jälkeen, kun tukkia on 20 käännetty 90° akselinsa ympäri.

6. Sovitelma, jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän soveltamiseksi, jolla voidaan lastua-vasti leikata sisäkulman muotoisia leikkauksia tukkiin ja jossa moottorikäyttöiset veistoteräpäät (40) sileäksi 25 työstävin laidoin on liikkuvasti kiinnitetty konerunkoon (43) ja tukinsyöttörataan nähden poikittain, tunnet-t u siitä, että veistoteräpäät (40) on asennettu pareittain, sivusuunnassa liikutettaviin pystytasoihin, joissa päät ovat yksitellen liikutettavissa pystysuunnassa, että 30 toiset hydraulisylinterit (54, 55) ovat vaakasiirtoja varten, että toiset hydraulisylinterit (52, 53) ovat pysty-siirtoja varten ja että näissä hydraulisylintereissä (54, 55, 52, 53) on lineaarianturit asennonmääritystä varten.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sovitelma, 35 tunnettu siitä, että konerungossa (43) on vaaka- Π 103487 luisteja (46, 47), joihin on kiinnitetty hydraulisylinte-rien (50, 51) avulla liikkuvat pystyluistit (44, 45), jotka on kytketty tukinohjausrulliin (60) ja joihin on asennettu vaunuja (48, 49) niin, että jokainen vaunu on kiin-5 nitetty kiinteästi toiseen pystyluistiin ja liukuvasti toiseen pystyluistiin, jolloin jokainen vaunu (48, 49) on pystyasennossa liikutettavissa pystyluistissa olevan hyd-raulisylinterin avulla, jolloin se liukuu toisella pysty-luistilla ja jolloin veistoteräpäät (40) on asennettu ak- 10 seleihin, jotka ovat hydraulisylinterien (54, 55) varassa pyörivästi kiinnitettyinä vaunuihinsa (48, 49).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että jokaista veistoteräpäätä (40) varten on erillinen sähkömoottori (41) kiinnitettynä kone- 15 runkoon (43), jonka akseli on murrosnivelin ja teleskoop-piakselein (42) yhdistetty kuhunkin veistoteräpään akseliin.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kak- 20 si peräkkäin aseteltua yksikköä, jossa kummassakin on neljä vaaka-akseleihin kiinnitettyä veistoteräpäätä (40), ja että yksiköiden välissä on pystysuoria ohjausrullia (100).

9 103487

10. Jonkin patenttivaatimuksien 6-8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että veistoteräpäiden ak- : 25 selit ovat pystysuorassa ja että heti terien jälkeen on asennettu sivuttain säädettäviä sahanteriä, ensimmäisten sivulautojen pystysuuntaista sahausta varten (kuvio 2, E) . 12 103487