FI104316B

FI104316B - Menetelmä ja laitteisto puunrunkojen käsittelemiseksi lastuamalla

Info

Publication number: FI104316B
Application number: FI960291A
Authority: FI
Inventors: Kauko Rautio
Original assignee: Rautio Kauko Johannes
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1999-12-31
Also published as: FI960291A0; US6161603A; FI960291A; AR005649A1; EA000125B1; EA199700006A1; DE69711947D1; CA2195467A1; EP0785052B1; ID16188A; FI104316B1; CA2195467C; EP0785052A1; DE69711947T2; BR9700713A; ATE216309T1

Description

104316

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PUUNRUNKOJEN KÄSITTELEMISEKSI LASTUAMALLA

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan 5 mukainen menetelmä puunrunkojen käsittelemiseksi lastuamalla. Keksintö kohdistuu myös patenttivaatimuksen 5 mukaiseen laitteistoon .

Tunnetaan entuudestaan ratkaisuja, jossa puunrunko käyrähakete-10 taan ja josta sahataan sivulaudat irti. Sivulaudat on tämän jälkeen särmätty erillisessä särmäyslaitteessa. Sivulautojen kuljettaminen erilliseen särmäyslaitteeseen vaatii omat kuljetin- ym. laitteet, jolloin sekä laitteet, että niiden vaatima tila muodostavat kustannuksia.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada täysin uudenlainen menetelmä ja laitteisto lautojen tai vastaavien sahaamiseksi tukeista. Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteistolle on tunnusomaista se mitä on mainittu patenttivaatimuksissa.

20

Keksinnön mukaisella menetelmällä on lukuisia merkittäviä etuja. Keksinnön mukaista menetelmää soveltamalla voidaan yhdistää samanaikaisesti tapahtuva käyräviivainen haketus ja sivulaudan särmäys niin, että syntyy hallitusti käyräsahattu 25 pelkkä ja suora lauta. Särmäysyksikön akselin kallistamisella aikaansaadaan sivulautaan siisti ja tasainen särmäyspinta. Menetelmää voidaan hyödyntää riippumatta siitä, tehdäänkö särmäys ennen vai jälkeen sivulaudan sahauksen. Keksinnön mukaisen laitteiston tilantarve on pienempi kuin perinteisissä 30 laitteistoissa. Lisäksi yhdellä profiilimittauksella saadaan teräasetukset myös sivulautoja varten, koska sivulautoja ei ole : vielä sahattu tai sahatut sivulaudat säilyttävät asemansa suhteessa pelkkään. Tällöin puunrunkokohtaisesti voidaan nopeasti säätää laudan leveyttä. Samasta puunrungosta sahattavat 35 sivulaudat voivat olla erilevyisiä.

2 104316

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää yksinkertaistettuna keksinnön mukaista lait-5 teistoa sivulta, ja

Kuvio 2 esittää selvennykseksi laitteistossa käsiteltävää puunrunkoa ja siitä otettuja poikkileikkauksia käsittelyn eri vaiheissa.

10

Eräs keksinnön mukainen laitteisto on esitetty kaavamaisesti kuviossa 1. Laitteistoa edeltää syöttösuunnassa mittauslaite 9, joka mittaa puunrungon geometriatiedot ja siirtää ne käsiteltä-15 vaksi ohjausyksikölle 10. Mittatietojen ja ohjausyksikköön 10 syötettyjen muiden tietojen perusteella määritetään kullekin puunrungolle optimaalinen käsittelykeskiviiva A ja optimaaliset sivulautojen leveydet ja kunkin sivulaudan keskiviivat Asl, As2.

20

Laitteistoon kuuluu sopivimmin puunrungon T vastakkaisille puolille järjestetyt syöttöpyörät 1, joiden väliin puunrunko syötetään. Syöttöpyöriä seuraavat tukkiohjaimet 2, joiden jälkeen tulevat ensimmäiset haketusteräpäät 3, joiden väliin • 25 puunrunko syötetään syöttöpyörien 1 ja tukkiohjäimien 2 avulla.

Ensimmäisiä haketusteräpäitä 3 seuraavat toiset haketusteräpäät 4, joiden välistä siirryttyään puunrungolla on neljä tasattua sivua. Tällaisen työstetyn puukappaleen sivujen kulmiin on kuitenkin jäänyt työstämättömät vajaasärmät.

. 30

Haketusteräpäitä 4 seuraa syöttösuunnassa vetotelat 5, joiden jälkeen on kuvion laitteistossa sahauselimet 6, kuten pyö-rösahanterät, joilla sahataan sivulauta niin, että ainakin osa vajaasärmästä jää sivulautaan SI, S2.

3 104316

Sivulautaan jäänyt vajaasärmä työstetään särmäysyksikön jyrsin-päällä 7. Sivulautaa SI, S2 liikutetaan yhdessä pelkän T3, T4 kanssa, jolloin sivulauta SI, S2 on särmäysvaiheessa yhä siinä asennossa kuin ennen sahausta.

5

Laitteisto voi vaihtoehtoisesti olla sellainen, että sahauseli-met 6 ovat särmäysyksiköiden 7 jälkeen.

Särmäysyksikössä on jyrsinpäitä 7 sopivimmin kaksi puunrungon 10 T vastakkaisilla puolilla, jolloin sivulaudat SI, S2 saadaan särmättyä puunrungon molemmilta puolilta yhtä aikaa. Jyrsinpäät on järjestetty niiden pyörimisakselin suuntaisessa aksiaa-lisuunnassa liikutettaviksi. Jyrsinpäät 7 on järjestetty käsittelylaitteen keskilinjaan nähden poikittaisen akselin 11 ympäri 15 kääntyvästi. Jyrsinpäitä käännetään säätölaitteella (ei esitetty), jota ohjaa ohjausyksikkö 10.

Kuvioon on merkitty nuolilla syöttö-, käsittely- ja säätöelin-ten liikesuuntia.

20

Laitteistossa vetotelat 8 vetävät sahatun sydäntavaran T4 sivulautoineen SI, S2 käsittelylaitteesta.

Keksinnön mukaista menetelmää soveltaen puunrunko käsitellään 25 seuraavasti:

Mitataan aluksi puunrungon T geometria. Mittauksen perusteella saadaan aikaan puunrungon kolmiulotteinen malli, josta ilmenevät mm. rungon halkaisija, käyryys ja kartiokkuus. Mittaus 30 voidaan suorittaa esimerkiksi suuntaamalla puunrunkoon vinossa kulmassa laserviiva ja mittaamalla kohtisuorassa puunrunkoa vasten olevalla kameralla runkoon projisoituvan laserviivan muotoa. Puunrunkoa liikutetaan eteenpäin ja mittauksia suoritetaan tietyin välein, jolloin aikaansaadaan koko puunrungon 35 mittatiedot. Kun vastaavat välineet on järjestetty puunrungon 104316 4 molemmille puolille aikaansaadaan mittaustietojen perusteella kolmiulotteinen malli kustakin puunrungosta. Mittaus on sinänsä tunnettu ja se voi tapahtua millä tahansa menetelmällä, jonka avulla voidaan määrittää puun geometria. Mittauslaite 9 on 5 kytketty ohjausyksikköön 10, jonka avulla ohjataan käsittelylaitetta sekä siihen liittyviä syöttö-, käsittely- ja oh-jauselimiä 1-8. Mittauksen perusteella lasketaan sopivimmin etukäteen mm. jokaiselle puunrunkoa tukevalle laitteelle liikerata-arvot, jotka ohjaavat laitetta puun kulkemisen suh- 10 teen.

Käännetään tukin T lenkous haluttuun suuntaan, esimerkiksi mekaanisella pyörityslaitteella (ei esitetty). Kuvioiden mukaisessa tapauksessa lenkous on käännetty alaspäin.

15 Määritetään geometriamittauksen perusteella haketuksen keskiviiva A etäisyytenä jostakin tunnetusta pinnasta, esim. puunrungon alapinnasta.

20 Määritetään optimaalinen sivulaudan SI, S2 keskiviivan Asl, As2 sijainti haketuskeskiviivaan A nähden, sekä optimaalinen sivu-laudan SI, S2 leveys. Jokaiselle puunrungolle määritetään siten yksilöllinen optimaalinen käsittelytapa ja suunta. Optimointi voi perustua myös esimerkiksi arvosaantoon eikä pelkästään 25 tilavuuden optimointiin.

Ohjataan puunrunko tukemalla sitä tunnetusta pinnasta, esimerkiksi alapinnasta, käsittelylaitteiden kuten haketusteräpäiden 3, 4 väliin siten, että haketuskeskiviiva A kulkee haketusterä-. 30 päiden 3, 4 välistä, ja keskiviivan tangentti on yhdensuuntainen käsittelylaitteen keskilinjan kanssa määrätyssä kohdassa konetta. Puunrunkoa tuetaan syöttö- ja ohjauselimillä 1, 2, 5, joita ohjausyksikkö 10 ohjaa kunkin puunrungon geometriatieto-jen perusteella.

35 5 104316

Ohjataan särmäysyksikön jyrsinteräpäät 7 optimoidun sivulaudan SI, S2 leveyden mukaiseksi ja liikkumaan sopivimmin symmetrisesti sivulaudan määritellyn keskiviivan Asl, As2 mukaisesti. Sivulaudan SI keskiviiva on kuvioiden mukaisessa tapauksessa 5 suora kun taas käsittelykeskiviiva, erityisesti haketuskeski-viiva A on käyrä. Sivulaudan keskiviiva SI voi poiketa suorasta esimerkiksi tapauksessa, jossa on tarve ennakoida jännitysten aiheuttamaa muodonmuutosta.

10 Käännetään kunkin jyrsinteräpään 7 akselia, esimerkiksi poikittaisen akselin 11 ympäri, siten, että se on olennaisesti kohtisuorassa sivulaudan SI, S2 keskiviivaan Asl, As2 nähden puun asennosta riippumatta. Jyrsinteräpään 7 akselin kääntökulma saadaan selville esimerkiksi laskemalla haketuskeskiviivan 15 tangentin kulma suhteessa sivulaudan keskiviivaan ja kallistamalla jyrsinteräpään akselia samassa kulmassa sahakoneen keskiviivan suhteen. Tällöin saavutetaan samanaikaisesti tapahtuva puunrungon sivupintojen käyräviivainen haketus ja sivulaudan särmäys niin, että syntyy hallitusti käyräsahattu pelkkä ja 20 suora sivulauta. Jyrsinteräpään 7 kallistamisen avulla aikaansaadaan hyvälaatuinen, tasainen sivulaudan särmäyspinta. Menetelmää voidaan hyödyntää riippumatta siitä, suoritetaanko särmäys ennen vai jälkeen sivulaudan sahauksen. Tyydyttäessä huonompaan sivulaudan pinnanlaatuun, voidaan jyrsinteräpää 25 asettaa kiinteästi sellaiseen kulmaan, että kaikissa tilanteissa päästökulma säilyy.

Kuviossa 2 on esitetty puunrunko T ja sen poikkileikkaukset eri kuvion 1 käsittelyvaiheissa. Kuviossa käsittelykeskiviiva A on . 30 esitetty katkoviivalla. Sivulaudan keskiviiva Asl on esitetty pistekatkoviivalla kuviossa 2 puunrungon oikeanpuoleisessa päässä. Leikkauksessa I-I on esitetty puunrunko käsittelemättömänä. Leikkauksessa II-II esitetty on ensimmäisten haketusteri-en 3 käsittelyn jälkeen. Leikkauksessa III-III toisten haketus-35 terien 4 käsittelyn jälkeen. Leikkauksessa IV-IV sivulautojen o 104316 sahausvaiheen jälkeen ja leikkauksessa V-V sivulautojen sär-mäysvaiheen jälkeen. Kuviosta V-V havaitaan että sivulaudat S'l ja S'2 voivat olla leveydeltään erikokoisia ja lisäksi niiden keskiakselit Asl ja As2 voivat olla eri kohdissa myös korkeus-5 suunnassa.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö ole rajoitettu edellä esitettyyn sovellutusmuotoon, vaan sitä voidaan vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

10 *

Claims

1. Menetelmä erityisesti käyrien puunrunkojen (T) käsittelemiseksi lastuamalla puutuotteiksi, kuten laudoiksi ja piiruiksi, jossa menetelmässä mitataan puunrungon S geometria,tunnettu siitä,että - määritetään puunrungon käsittelykeskiviiva (A) etäisyytenä jostakin tunnetusta pinnasta, esimerkiksi alapinnasta; - määritetään optimaalinen ainakin yhden sivulaudan keskiviivan (As1, As2) sijainti käsittelykeskiviivaan (A) nähden; 10. määritetään optimaalinen ainakin yhden sivulaudan (S1, S2) leveys; - syötetään puunrunko (T) tukemalla sitä ainakin tunnetusta pinnasta käsittelykoneeseen siten, että käsittelykeskiviiva (A) kulkee käsittelyteräpäiden (3, 4) välistä ja keskiviivan tangentti on yhdensuuntainen käsittelylaitteen keskilinjan kanssa määrätyssä kohdassa konetta; 15. ohjataan jyrsinteräpäät (7) kunkin määritetyn sivulaudan (S1, S2) leveyden mukaisik si - liikutetaan jyrsinteräpäitä (7) määritellyn sivulaudan keskiviivan (As1, As2) mukaisesti - käännetään sinänsä tunnetusti jyrsinteräpäätä (7) tarvittaessa siten, että jyrsinterä-pään akseli on kohtisuorassa sivulaudan määriteltyyn keskiviivaan (As1, As2) nähden 20 puunrungon asennosta riippumatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sahataan sivulauta (S1, S2) särmäysjyrsinnän jälkeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sahataan sivulauta (S1, S2) ennen särmäysjyrsintää.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sivulautaa (S1, S2) ja pelkkaa (T3) liikutetaan yhdessä ja pidetään erotuselimen, kuten jakoveit-30 sen avulla välimatkan päässä toisistaan ainakin jyrsinteräpäiden (7) kohdalla. β 104316

5. Laitteisto puunrungon käsittelemiseksi lastuamalla puutuotteiksi, kuten laudoiksi ja piiruiksi, joka laitteisto käsittää syöttö- ja ohjauselimet puunrungon syöttämiseksi ja liikuttamiseksi halutussa suunnassa käsittelykoneeseen, jossa käsittelykoneessa on ainakin haketusteräpäät (3, 4) puunrungon sivujen tasaamiseksi ainakin osittain, S tunnettu siitä, että laitteisto on varustettu lisäksi ainakin yhdellä jyrsinteräpäällä (7) puunrungon sivujen vajaasärmien tai sen kaltaisten jyrsimiseksi, jonka jyrsinterä-pään (7) akseli on sinänsä tunnetusti käännettävissä jonkin käsittelykoneen keskilinjaan nähden poikittaisen akselin (11) ympäri, ja että laitteisto käsittää puunrungon syöttösuunnassa joko ennen tai jälkeen jyrsinteräpäätä (7) järjestetyt sahausvälineet 10 (6) sivulaudan (S1, S2) sahaamiseksi irti puunrungosta (T).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää mittausvälineet (9) puunrungon (T) geometrian määrittämiseksi ja ohjauslaitteen (10) syöttö-, ohjaus- ja käsittelyelinten ohjaamiseksi. 15

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää ohjaus- ja käyttöelimet jyrsinteräpään (7) akselin aseman säätämiseksi siten, että akseli on olennaisesti kohtisuorassa sivulaudan määriteltyyn keskiviivaan (As1, As2) nähden. 20

7 104316

8. Jonkin patenttivaatimuksista 5 - 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että jyrsinteräpäitä (7) on ainakin kaksi puunrungon vastakkaisilla puolilla. 104316