NO149340B - Maskin for materialavvirkende bearbeiding av fortrinnsvis langstrakte arbeidsstykker - Google Patents

Description

De tømmerstokker som etter tilpassing og kapping utvinnes av den nedre del av et tre kalles rotstokker. Slike rotstokker oppviser i sitt nederste parti, som grenser til treets rot-system, spesielle fortykninger.

Når en rotstokk skal sages, f.eks. i en rammesag, kan disse rotben forårsake besværlige problemer. Således hender det ofte at rotbenene eller deler av disse kastes løst omkring og slår i stykker sagblad, klosser og oppspenningsanordninger i sagrammen. Dette resulterer i driftsstopp med dertil hørende økonomiske tap. Selv om en slik påvirkning av sagrammen bare forekommer en gang iblant innebærer imidlertid selve forekom-sten av rotben andre betydelige ulemper. Ved at rotbenene stikker ut -temmelig markant utenfor stokkens normale konisitet eller middeldiameter ved rotenden, kan utbyttet av den sagede råvaren kraftig reduseres, og sagrammen må dessuten gis maksi-ma].!; store dimensjoner for å kunne svelge, ikke bare den del av den groveste stokk som gir et urbytte i form av bord, men også den kranslignende del som rotbenene tilsammen danner. Dette betyr at sagrammen blir relativt tung, hvilket i sin tur medfører at rammen kan tillates å arbeide bare med en be-grenset drivhastighet.

For å eliminere ovenfor nevnte ulemper er det kjent å frese bort rotbenene eller fortykningene før stokken sages. Maskiner som hittil er anvendt for dette formål arbeider med et roterbart, rihgformig eller sylindrisk verktøy, hvilket er utstyrt med innvendig i verktøyet plasserte stål- eller bear-beidingselemeneter, og gjennom hvilket stokken føres mens den fastholdes av et spesielt matingsverk. Herved holdes stokken fast i de bevegelige matingsverker mens verktøyet roterer og således freser bort rotbenene. På markedet finnes to forskjellige typer av slike fresemaskiner. En første type be-nevnes maksimalreduserer. Denne har et fast avvirkingsmål på f.eks. -0 400 mm, d.v.s. at den kan frese alle stokker som har rotben som stikker ut utenfor en stokkjernedel med en diameter på 400 mm, men den kan ikke bearbeide rotbenforsynte stokker med små dimensjoner, f.eks. i området 150-250 mm. En annen maskintype har stillbare bearbeidingselementer, som kan tilpasses stokker av forskjellige dimensjoner. Omstillingen av disse bearbeidingselementer kan imidlertid bare skje når maskinen står stille, og en rasjonell drift av maskinen forut-setter således at den mates med sorterte stokker, d.v.s. stokker som er inndelt i flere klasser med likartet diametrer innen hver klasse. En slik nødvendig sortering av stokkene innebærer i praksis store ulemper både arbeidsteknisk og økonomisk. Et felles trekk for de nevnte maskintyper er at de ved rotreduseringen avstedkommer et sylindrisk endeparti på stokken, hvilket medfører et betydelig tap av verdifult sag-virke, og som derfor representerer en stor ulempe. En annen alvorlig ulempe med disse tidligere kjente fresemaskiner er at de har lav kapasitet. Maskiner av ovenfor nevnte type og med'nevnte ulemper er dessuten beskrevet i norsk utlegnings-skrift nr. 129 665 og i de svenske utlegningsskriftene nr. 363 755 og nr. 386 852.

Nærværende oppfinnelse har til formål å eliminere ovennevnte ulemper samt skape forutsetninger for en hurtig, enkel og rasjonell fjerning av ikke ønskede rotben på tømmerstokker og under bibeholdelse av stokkens konisitet. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en maskin som er karakterisert ved at freseenheten er lokalisert untenfor bæreanordningen og under stedet for stokkens fritt utskytende rotende, for å bearbeide nevnte rotende fra undersiden og langs en linje i forlengelse av bæreanordningen, og at maskinen omfatter i det minste et ovenfor bæreanordningen lokalisert anhold, som er bevegelig mot og fra bæreanordningen, for å bli presset mot stokken med det formål å fastholde denne i en arbeidsposisjon mellom anholdet og bæreanordningen.

Maskinen ifølge nærværende oppfinnelse representerer i forhold til kjent teknikk et betydelig teknisk fremskritt. For å avstedkomme rotreduseringer har man ifølge kjent teknikk altså benyttet seg av i alt vesentlig to prinsippløsninger, nemlig ved at man enten har anvendt seg av hulrotorer eller av ovenfra angripende freseenheter. 1 begge tilfeller erhol-des sylindriske endepartier på stokkene, hvis man da ikke, slik som antydet i bl.a. britisk patent nr. 773.059, anordner noen form av individuell innstillingsanordning ved fresen. Nærværende oppfinnelse anviser således for første gang en maskin for rotredusering hvorved alle slike innstillingsan-ordninger unngås, og hvorved det likevel oppnås en perfekt bibeholdelse av stokkens konisitet og dermed maksimalt utbytte av sagvirket.

Selv om oppfinnelsen i det følgende vil bli beskrevet i forbindelse med nettopp rotstokker, er det underforstått at opp-finnelsestanken også er anvendbar i forbindelse med andre produkter eller arbeidsstykker, og da spesielt arbeidsstykker som inngår i et med hensyn til dimensjoner usortert eller klassifisert sortiment. Herved er materialet i arbeidsstykket i og for seg ikke avgjørende. Således kan istedenfor arbeidsstykker av nettopp tre også forekomme arbeidsstykker av me-tall, plast, betong eller en kombinasjon av disse.

Under hensvisning av vedlagte tegninger følger nedenfor en nærmere beskrivelse av en som eksempel anført utførelcesform av oppfinnelsen. På tegningene er

fig. 1 et planriss ovenfra av maskinen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 et sideriss av maskinen,

fig. 3 et forstørret tverrsnitt etter III-III i fig. 1,

fig. 4 et likeledes forstørret men avskåret tverrsnitt etter

IV-IV i fig. 1,

fig. 5 et. delvis lengdesnitt gjennom en i maskinen inngående

freseenhet, og

fig. 6 viser et tverrsnitt etter VI-VI i fig. 5.

Som det fremgår av fig. 1 og 2 omfatter maskinen ifølge nærværende oppfinnelse dels en i sin helhet med 1 betegnet hol-deranordning, som har to funksjoner, nemlig å holde en rotstokk 2 samt å bringe denne til rotasjon, og dels en roterbar med utvendige bearbeidingselementer forsynt freseenhet 3, som er bevegelig mot og fra den i holderanordningen 1 appliserte rotstokken.

Holderanordningen 1 omfatter i sin tur en av to adskilte, V-formige bærere 4 og 5 oppbygd stasjonær mottaker, som er anordnet for å oppebære rotstokken 2 fra undersiden og i det minste ett ovenfor mottakeren lokalisert, mot og fra denne bevegelig anhold 6, som er anordnet for å presse mot rotstokken 2 i den hensikt å fastholde denne i en i fig. 2 med strekede linjer antydet arbeidsstilling. Dette anhold 6 er bevegelig i et vesentlig loddrett plan, som er beliggende mellom de to bærerne 4 og 5 , slik som er antydet med dobbelt-pilen A i fig. 2. Det skal legges merke til at anholdets bevegelsesplan er beliggende på avstand ikke bare fra den første bæreren 4 men også fra den andre bæreren 5, selv om den sistnevnte avstand er forholdsvis liten.

Av fig. 5 fremgår hvordan bæreren 5, i likhet med bæreren 4, omfatter to endeløse kjeder 7, 8, som hver for seg er inn-spennt mellom et par på avstand fra hverandre forekommende kjedehjul 9, 10 resp. 11, 12 (se også fig. 1 og 2). Begge disse kjeder kan med fordel være forsynt med hensiktsmessige medbringerorganer, f.eks. tenner eller tagger 13. Kjedehjulene 9-12 oppebæres av en loddrett skive 14, som i sin tur oppebæres av ett i maskinen inngående langstrakt fundament 15. Herved er det ene paret kjedehjul 9, 10 anbrakt på den ene siden av skiven 14, mens det andre paret 11, 12 er anbrakt på den motsatte siden av skiven. De begge kjedehjulene 9 og 11 er forskjøvet oppad og utad i forhold til hjulene 10, 12, slik at de to øvre partiene hos kjedene 7, 8 blir skrå-stilt under dannelse av en V-formig konfigurasjon, som er egnet for mottakelse av rotstokken 2, som i fig. 3 vises ved hjelp av de to brutte sirklene 2', 2", som antyder at stokken kan ha høyst varierende diameter. I overdelen av hver skive finnes en stor V-formig utsparing 14".

De to kjedehjulene 10, 12 i hver og en av bærerne 4 og 5 er i dette tilfelle fast anbrakt på en i mottakerens lengderet-ning seg utstrekkende roterbar drivaksel 16, og er anordnet fer sammen å drive samtlige kjeder 7 og 8 i en og samme tangentialbevegelsesretning. Nærmere bestemt er de i fig. 3 viste kjedene anordnet for å drives med sin øvre eller mot-tagende del i retning mot høyre i figuren. Akselen 16 drives med fordel av en elektrisk motor 17 via en vekseltransmisjon 18.

For fjerning av rotstokken 2 fra mottakeren etter sluttført bearbeidelse er det anordnet et antall langs mottakerens eller maskinens lengdeutstrekning fordelte utstøterorganer 19, 20, som er svingbare mellom en under rotstokken forekommende hvilestilling og en i forhold til denne oppadsvingt, ut-støtende stilling. Disse utstøterorganene 19, 20 er fast anbrakt på en felles, vridbar aksel 21. Utstøterorganene 19

(se fig. 3) består helt enkelt av armer, hvis form er slik

at de i hvilestilling rommes under den V-formige, tenkte renne som dannes av parene av kjeder 7, 8, hvorved armene oppviser et uttak 22 for å romme akselen 16 for kjedenes drift. De to armene 19 er dessuten■leddbart forbundet med stempel-sylinder-mekanismer 23, som skal bevirke svingningen av ut-støterorganene fra hvilestillingen til den virksomme, utstøt-ende stillingen. Organene 20 kan på sin side (se fig. 4) med fordel bestå av mer eller mindre enkle skiver som er utformet med en bueformet periferisk del 24, som er konsentrisk med den vridbare akselen 21. Disse bueformede delene 24 hos hvert og ett av organene 20 har til oppgave å hindre utilsiktet innmating av en rotstokk i mottakeren når organene svinges til den utstøtende stillingen.

Såvel drivakselen 16 som drivakselen 21 er med fordel lagret i bærernes 4, 5 skiver 14. I det viste eksemplet forekommer dessuten en ytterligere bæreskive 14<1> ved mottakerens fra freseenheten 3 bortre ende i og for lagring av de to akslenes ender.

Det innledningsvis nevnte anholdet 6 omfatter, slik som det best fremgår av fig. 3, et åk 25, som oppviser 3 kjedehjul 26, 26' og 26". Disse kjedehjul, som er triangelformet lokalisert, oppebærer sammen en endeløs kjede 27, som i likhet med kjedene 7, 8 med fordel oppviser egnede medbringerorganer. Kjeden 27 oppviser en nedadrettet eller vesentlig horisontal del 27', som legges an mot rotstokken 2. En annen del 27" er påvirket av en fjærende eller ettergivende svingbar sko 28, som konstant søker å strekke den nedre delen 27', og mot hvilkens virkning den sistnevnte delen er omformbar for å tilpasses til forskjellige tverrsnittsdimensjoner hos stokken 2. Skoens 28 ettergivenhet fåes ved hjelp av en fjæranordning 29. Kjedehjulet 26' er roterbart i og for drift av kjeden 27 i samme tangentialbevegelsesretning som bærernes 4, 5 kjeder 7, 8. Rotasjonen av kjedehjulet 26 bevirkes slik som fremgår av fig. 2 ved hjelp av en på et stativ 30 oppebåret motor 31 via en veksel 32 og en kardangaksel 33.

Åket 25 oppebæres ved den frie enden av et parallellstyrings-eller lenksystem, som omfatter dels en styrelenke 34 og dels to adskilte manøverlenker 35, som hver er sammensatt av to rør eller stenger 35, 35'. Disse manøverlenker er forbundet med drivbare skivestykker 36, som er anordnet på en felles aksel 37, og vrid- eller svingbare ved hjelp av stempel-sylindermekanisme 38. Øverst på stativet 30 finnes et antall grensestillingsbrytere 39, som er plassert inntil hverandre, og hvorav bare en vises i fig. 2. Hver og en av disse grensestillingsbrytere har en tilsvarende anslag 40 (hvorav bare ett er vist i fig. 2) på skiven 36. Disse anslag 40 har til oppgave å avføle stokkens diameter og ved påvirkning av gren-sestillingsbryteren 39 å påvirke tidsreléer som i sin tur bestemmer fresetidens lengde når anholdet 6 svinges mot stokken 2. Når kjedene 7, 8 og 27 drives med en konstant

hastighet kommer nemlig den nødvendige fresetiden til å varie-re avhengig av stokkenes dimensjon, slik at grovere stokk krever lengre fresetid enn en mindre stokk. Dette reguleres på automatisk måte ved hjelp av nevnte brytere, anslag og tidsreléer.

Det er selvfølgelig at skiven 36 også kan forsynes med andre midler for avføling og/eller indikering av anholdets 6 senk-ing og dermed stokkens tverrsnittsdimensjoner. Slike midler kan f.eks. utnyttes i et merkings- og/eller sortéringssystem.

Den i maskinen inngående freseenhet 3 er formet som en langstrakt sylinder, som oppebæres mellom to adskilte, i vinkel mot freseenhetens rotasjonsaksel rettede bærearmer 41, 42

(se fig. 1), som er lagret omkring en felles aksel 43. Ved hjelp av stempel-sylindermekanismer 44 (se fig. 2) er disse .bærearmer 41, 42 svingbare fra en under stokken lokalisert hvilestilling til en mot denne nære og virksom stilling. Ved sin til høyre i fig. 2 rettede ende er fresesylinderen 3 forbundet med den ene enden av en kardangaksel 45, som ved sin motsatte ende er tilsluttet en stasjonær, fortrinnsvis kraftig drivkilde 46, f.eks. en elektrisk motor. Slik som fremgår av fig. 1 er fresesylinderens rotasjonsaksel i hovedsak parallell med mottakeren eller maskinens lengdeutstrekning,

og den aktuelle fresesylinderen er i praksis drivbar i samme rotasjonsretning som stokkens rotasjonsretning eller motsatt kjedehjulenes 9-12 rotasjonsretning. Dette for at fresesylinderens bearbeidingselementer skal arbeide i en retning som er motsatt stokkens rotasjonsretning.

Fig. 5 og 6 viser mer detaljert freseenhetens 3 oppbygning. Som en sentral del omfatter freseenheten en aksel 47, som

ved sine begge motsatte ender via lager 48 er lagret i forhold til bærearmene 41, 42. Ved sin mot motoren 46 vendte ende er akselen vridbart men stivt forbundet med et koplings-stykke 49, hvortil kardangakselen 45 er tilsluttet.

På akselen 47 er det via en kilesporforbindelse fast anbrakt en lamell eller ring 51, som inngår i en serie ringer, som er anordnet ved siden av og inntil hverandre langs med akselen. Ringen 51 er forbundet med den nærbeliggende ringen 51" via boltforbindelse 52. Enhver lignende ring 51 oppviser, slik som fremgår av fig. 6, to diametralt motsatte skjærelegemer 53, 53', som er anordnet i uttakinger 54 i lamellringens periferiske parti.

Hvert enkelt skjærelegeme 53 omfatter to i hovedsak identisk like halvdeler 55 og 56, som hver og en oppviser dels to motsatte skjære- eller eggpartier 55', 55" resp. 56', 56" og dels i det minste en forsenkning 55'" resp. 56'" for et feste-organ i form av en hodeforsynt bolt 57 med hvis hjelp skjærelegemet kan festes ved lamellringen. De partier av lamellringen som avgrenser hvert uttak 54 oppviser en konveks av-rundet støtteflate 58, som har sin tilsvarighet hos skjærelegemet i to konkave og på tilsvarende måte avrundete an-leggsflater 59, 59'.

Fordelen med de på ovenfor beskrevne måte utformede skjærelegemene er at de oppviser fire egger, som ved omstilling av skjærelegemene mellom fire forskjellige stillinger kan an-vendes etterhvert som de nedslites. Ettersom samtlige fire egger nedslites kan skjærelegemet kasseres og byttes ut mot et nytt.

Som antydet i fig. 1 og 2 er de forskjellige lamellringene 51, .51' o.s.v. forskyvbare i forhold til hverandre, slik at skjærelegemene eller bearbeidingselementene 53, 53' sammen danner skrueformige konfigurasjoner langs freseenheten eller sylin-derens mantel.

Den beskrevne maskinen arbeider på følgende måte. I en start-fase er anholdet 6 løftet til sin i fig. 2 og 3 viste hvilestilling. Freseenheten 3 er likeledes lokalisert i sin hvilestilling, som er beliggende skrått under en tenkt forlengning av det V-formige plan som dannes av uttakningene 14" til bærerne 4, 5. Utstøterorganene 19, 20 er likeledes svingt til en hvilestilling (s<*>e fig. 3 og 4) .

Den stokk 2, hvis fortykning eller rotben, som er betegnet med 60, skal fjernes, rulles inn fra den ene siden av maskinen, slik at den kommer til å hvile i de V-formige uttakningene hos skivene 14 med kjedene 7, 8 liggende an mot stokkens peri-feri. Det skal her merkes at stokken ved innføring i den av bærerne 4, 5 dannede mottakeren er lokalisert på en slik måte at endepartiet, som oppviser rotbenene 60, stikker ut fra bæreren 5. I neste fase senkes anholdet 6 ned mot stokken, slik at kjedens 27 nedre del 27' legges an mot stokken, hvorved i det minste en viss del av det nevnte parti slutter seg til stokkens i alt vesentlig sirkulære tverrsnittsform. Rotasjon av den nå fastholdte stokken bevirkes ved hjelp av drift av kjedehjulet 26" samt akselen 16, hvilket medfører at kjedene 7, 8 og 27 settes i bevegelse samtidig som stokken medbringes i retning med urviseren, slik dette fremgår av fig. 3.

Bortfresing av rotbenene 60 foretas nå ved at freseenheten 3 svinges opp til en stilling hvor den kommer i kontakt med rotbenene, hvorved enheten er satt i rotasjon ved hjelp av motoren 46. Også freseenheten 3 roteres i retning médurs, d. v.s. i samme rotasjonsretning som stokken 2, hvorav det føl-ger at freseenhetens skjærelegeme og stokkens overflatepar-tier møter hverandre i motsatte tangentialretninger, hvorved freseenheten bringes til inngrep med stokken. Matingen av freseenheten kan bevirkes på manuell eller automatisk måte.

Etter at freseoperasjonen er avsluttet senkes freseenheten til sin hvilestilling, og anholdet 6 fjernes fra stokken ved hjelp av stempel-sylindermekanismene 38. Deretter støtes stokken ut av mottakeren ved hjelp av de tidligere beskrevne utstøterorganene 19, 20, hvilke svinges ca. 90° fra hvilestillingen til en stilling hvor de passerer en rygg 61 på skivene 14. Når stokken 2 har passert denne rygg 61, kan den selvvirkende rulle ut av maskinen via de skråstilte og nedad hellende partiene 62 på skivene 14.

Etter at utstøterorganene er tilbakeført til hvilestillingen er maskineri klar for å motta en ny stokk for bearbeidelse.

Fordelene med maskinen ifølge nærværende oppfinnelse er åpen-bare ved at denne på en enkel og effektiv måte kan bearbeide stokker uavhengig av deres dimensjoner men med bibeholdelse

av konisiteten. Dessuten kan maskinen takket være kombinasjo-nen av roterende stokk og samtidig roterende bearbeidingselementer gis meget høy avvirkningskapasitet.

Claims (1)

1. Maskin for materialavvirkende bearbeidelse av langstrakte trestokker, som under bearbeidelsen i alt vesentlig er ubevegelig i aksial retning, i den hensikt å befri tre-stokkene fra rotfortykninger under bibeholdelse av deres konisitet, og som også omfatter en bæreanordning (1) for å oppebære stokken (2) fra undersiden med ett endeparti av stokken skytende ut frittbærende fra selve bæreanordningen, hvorved stokken samtidig bringes til rotasjon, og at den videre omfatter en roterbar med utvendige bearbeidelseselementer (53) forsynt freseenhet (3) for å utføre bearbeidelsen av den i bæreanordningen anordnete stokken, karakterisert ved at freseenheten (3) er lokalisert utenfor bæreanordningen (1) og under stedet for stokkens fritt utskytende rotende, for å bearbeide nevnte rotende fra undersiden og langs en linje i forlengelse av bæreanordningen, og at maskinen omfatter i det minste et ovenfor bæreanordningen lokalisert anhold (6), som er bevegelig mot og fra bæreanordningen, for å bli presset mot stokken med det formål å fastholde denne i en arbeidsposisjon mellom anholdet og bæreanordningen.