NO750066L

NO750066L -

Info

Publication number: NO750066L
Application number: NO750066A
Authority: NO
Inventors: Eero Mikael Kivimaa
Original assignee: Eero Mikael Kivimaa
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1975-08-11
Also published as: FI740154A0; SE7500287L

Description

"Kutterhode" "Cutter Head"

I sagindustrién representeres et betydelig utviklings-trinn av nye blokkings- og kantingsmaskinér av forskjellig type, i hvilke flis fremstilles direkte fra en stokkoverflate eller et bord som skal kantes. De viktigste deler i disse maskiner er det flisopphuggende kutterhode. Hittil anvendte kutterhoder har flere mangler og ulemper, hvorav skal nevnes: innviklet konstruksjon, stort antall huggstål, vanskelig med hensyn til servis, trangt sponrom, dårlig fliskvalitet eller dårlig bearbeidingsspor. In the saw industry, a significant development step is represented by new blocking and edging machines of various types, in which chips are produced directly from a log surface or a table to be edged. The most important parts of these machines are the chip-breaking cutter head. Cutter heads used up to now have several shortcomings and disadvantages, of which mention should be made: complicated construction, large number of cutting steel, difficult with respect to tableware, narrow chip space, poor chip quality or poor processing track.

Foreliggende nye kutterhode er bestemt til å fjerne nevnte mangler. Under utviklingen av kutterhodet har målet vært å gi kutterhodet liten.størrelse, enkel konstruksjon, enkle og få og lett utskiftbare huggstål. Under utviklingen av kutterhodet har oppmerksomheten særlig vært festet ved at flisen, som frembringes, er av samme type som vanlig flis for cellulose-fremstilling, Herunder,behøver den flis som fåes med kutterhodet ikke å kokes separat, men den kan innblandes i og kokes The present new cutter head is intended to remove the aforementioned defects. During the development of the cutter head, the aim has been to give the cutter head small size, simple construction, simple and few and easily replaceable cutting steels. During the development of the cutter head, particular attention has been paid to the fact that the chips that are produced are of the same type as ordinary chips for cellulose production. Furthermore, the chips obtained with the cutter head do not need to be cooked separately, but can be mixed in and cooked

sammen med vanlig celluloseflis. Denne oppgave er løst ved at en skivesylinder eller stump konus, hvis rotasjonsaksel står vinkelrett på matningsretningen av det tre som skal bearbeides, er utstyrt med radialt stilte huggstål. Avstanden mellom stålene som avskjærer trefibrene og stålenes bærer er vesentlig større enn flisspbnets.ønskede største lengde; Spondannelsén og bort-føringen av sponene foregår herunder helt uhindret. together with ordinary cellulose chips. This task is solved by a disc cylinder or obtuse cone, whose axis of rotation is perpendicular to the feed direction of the wood to be processed, is equipped with a radially aligned cutting steel. The distance between the steels that cut off the wood fibers and the steels' carrier is significantly greater than the chipping net's desired maximum length; The chip formation and the removal of the chips take place below completely unhindered.

Kutterhodets bearbeidingsbredde er inndelt i et antall seksjoner av samme eller forskjellig bredde, hvilke hver The processing width of the cutter head is divided into a number of sections of the same or different width, each of which

og en oppviser ett eller flere huggstål av samme bredde som eller noe bredere enn seksjonen, og huggstålene i de tilgrensende seksjoner er avtrappet etter hverandre. Ved dette arrange-ment blir de på stokken utøvede skjærekrefter små, hvilket letter stokkens nøyaktige matning mellom kutterhodene. Skjæ- and one shows one or more cutting steels of the same width as or somewhat wider than the section, and the cutting steels in the adjacent sections are stepped one after the other. With this arrangement, the cutting forces exerted on the log are small, which facilitates the accurate feeding of the log between the cutter heads. scree-

resirklene for kutterhodets ytterste huggstål, regnet fra treet, er hensiktsmessig større enn for de indre huggstål, og skjærer således først. I enden av stokken foregår det herunder ingen spjelking, idet man av hele stokken får flis av jevn størrelse. the circles for the outer cutting steel of the cutter head, counted from the tree, are appropriately larger than for the inner cutting steel, and thus cut first. At the end of the log, no splinting takes place below, as chips of uniform size are obtained from the entire log.

Lengden av flissponet i trefiberretningen er helt jevnThe length of the chippings in the direction of the wood grain is completely uniform

. og kan yelges fritt. Dets størrelse er matningshastigheten dividert med kutterhodets omdreiningstall og antallet av skjæregger i skjærseksjonen. Eggen på hovedstålet som avskjærer trefibrene, er skråtstilt i forhold til kutterhodets aksel og trefibrene. Eg-gens avstand fra nevnte aksel vokser ved flytning bort fra treet. Ved hjelp av hensiktsmessige skjærvinkler fåes tilnærmelsesvis helt uskadd flis av ønsket tykkelse. Det bearbeidingsspor som en slik egg etterlater i treet er i alminnelighet godt. For at sporet al-tid skal forbli godt også i et kvistet tre, hvor fiberretningen om-kring kvistene varierer, er det imidlertid formålstjenlig å anordne flere huggstål i den innerste mot treet liggende seksjon, og velge dennes bredde smalere enn de øvrige seksjonenes bredde. Andelen av det i seksjonen dannede kortere flisspon blir liten. Bearbeidings-sporet kan forbedres ytterligere hvis man i de indre skjær utformer en fra de andre skjærene avvikende sideskjæregg. Noen utføreIsesformer for det i det foregående beskrevne kutterhode illustreres på vedlagte skjematiske tegninger. Figur 1 viser fra tresiden en blokkings- eller kantings-maskin i forhold til treets matningsretning, venstre kutterhode>som har fire skjærseksjoner og ti huggstål. . and can be sold freely. Its size is the feed rate divided by the number of revolutions of the cutter head and the number of cutting edges in the cutting section. The egg on the main steel that cuts the wood fibers, is inclined in relation to the axis of the cutter head and the wood fibers. The egg's distance from said axis increases when moving away from the tree. With the help of suitable cutting angles, almost completely undamaged wood chips of the desired thickness are obtained. The processing mark that such an egg leaves in the wood is generally good. In order for the groove to always remain good even in a branched tree, where the fiber direction around the twigs varies, it is however expedient to arrange several cutting steels in the innermost section lying against the tree, and to choose its width narrower than the width of the other sections. The proportion of the shorter chippings formed in the section becomes small. The machining groove can be further improved if a lateral cutting edge is designed in the inner cutting edges that deviates from the other cutting edges. Some execution forms for the previously described cutter head is illustrated on the attached schematic drawings. Figure 1 shows from the wood side a blocking or edging machine in relation to the wood's feeding direction, the left cutter head>which has four cutting sections and ten cutting steels.

Figur 2 viser samme kutterhode ovenfra.Figure 2 shows the same cutter head from above.

Figur 3 viser fra siden en blokkingsmaskines høyre kutterhode, som avviker noe fra det foregående. Den har tre seksjoner med otte huggstål. Figur 4 viser ovenfra den samme detalj. Stokken kappes Figure 3 shows from the side the right cutter head of a blocking machine, which deviates somewhat from the previous one. It has three sections with eight cutting steels. Figure 4 shows the same detail from above. The log is cut

ved A-A på fig. 3..at A-A in fig. 3..

Figur 5 viser et stål, bestemt for den på figurene 3Figure 5 shows a steel, determined for the one in Figures 3

og 4 viste kutterhodes midterste seksjon sett forfra, i snitt ved festeskruen og hvorledes det er festet i kutterhodelegemet. and 4 showed the middle section of the cutter head seen from the front, in section at the fixing screw and how it is fixed in the cutter head body.

Figur 6 viser samme stål fra tresiden.Figure 6 shows the same steel from the wooden side.

Figurene 7 og 8 viser på tilsvarende måte en egg i kutterhodets innerste skjærseksjon. Figur 9 og 10 viser et stål i den ytterste skjærseksjon. Figur 11 viser ytterligere et med en hjelpeegg forsynt stål fra tresiden, og Figures 7 and 8 similarly show an egg in the cutter head's innermost cutting section. Figures 9 and 10 show a steel in the outermost shear section. Figure 11 shows a further steel provided with an auxiliary egg from the wooden side, and

Figur 12 viser det samme sett ovenfra.Figure 12 shows the same seen from above.

Figur 13 viser kanting av et bord ovenfra, ogFigure 13 shows the edging of a table from above, and

Figur 14 det samme sett bakfra.Figure 14 the same seen from behind.

Figur 15 viser fremstillingen av en firkantet bjelkeFigure 15 shows the manufacture of a square beam

ved hjelp av fire kutterhoder, sett fra siden.using four cutter heads, seen from the side.

„ ' Figur 16 viser det r samme sett bakfra- inntil et tverr-snitt av en ferdig bjelke med høyde h^og bredde h2. „ ' Figure 16 shows the same seen from the back, up to a cross-section of a finished beam with height h^ and width h2.

På figurene 13-16 mangler skjærene.In figures 13-16, the cuttings are missing.

På figurene betegner 1 kutterhode-legemet, som på hensiktsmessig måte er festet på en aksel la som roterer legemet. Skjærenes iesteskruer er betegnet med lb. Skjærene er betegnet med In the figures, 1 denotes the cutter head body, which is suitably fixed on a shaft 1a which rotates the body. The cutting screws are marked with lb. The cuts are denoted by

2, slik at 2a betegner den innerste eller mot treet anliggende skjær seks jons .stål, og 2b, 2c, og 2d er de derpå følgende skjær-» seksjonenes stål. Treet som bearbeides, stokken som skal skjæres til bjelke eller bordet som kantes, er betegnet med 3, Kutterhodets totale bearbeidingsbredde e er inndelt i fire skjærseksjoner a,b, 2, so that 2a denotes the innermost or against the tree shear six-ion steel, and 2b, 2c, and 2d are the steel of the subsequent shear sections. The wood to be processed, the log to be cut into a beam or the table to be edged, is denoted by 3, The cutter head's total processing width e is divided into four cutting sections a,b,

c og d? Kutterhodet er forsynt med ti stål, fire stål 2e i den innerste skjærseksjonen, og to i hver av de ytre seksjonene b,c c and d? The cutter head is equipped with ten steels, four steels 2e in the innermost cutting section, and two in each of the outer sections b,c

og d. Stålene er avtrappet etter hverandre i to seksjoner slik atand d. The steels are staggered one after the other in two sections so that

oe ytterste stål 2d skjærer først. På tilsvarende måte er deto£fee stål på figurene. ,3 og 4 viste kutterhode med tre skjærseksjoner inndelt slik at den innerste seksjon har fire stål 2a og hver ytre seksjon oe outermost steel 2d cuts first. In a similar way, deto£fee is steel in the figures. ,3 and 4 showed a cutter head with three cutting sections divided so that the innermost section has four steels 2a and each outer section

har to stål 2b og 2c. På fig. 3 skjærer stålet 2c best flis hvis lengde er 1. Stålene 2b og 2a skjærer sin andel senere. Hvis kutterhodets omdreiningstall n fer f. eks. 2000 r/min, pg hvis lengden has two steels 2b and 2c. In fig. 3, the steel 2c best cuts chips whose length is 1. The steels 2b and 2a cut their share later. If the cutter head's speed n is e.g. 2000 r/min, pg if the length

av flissponet i fiberretningen ønskes 20 mm, bør det for stokkens matningshastighet u velges 80 m/min- skjæret 2a i den innerste seksjonen,skjærer herunder 10 mm lang flis. Hvis den ønskede lengde 20 mm of the chippings in the fiber direction is desired, 80 m/min should be selected for the log feed speed u - the cut 2a in the innermost section, cuts 10 mm long chips below. If the desired length

av flissponet igjen er ,25 mm og kutterhodet kompletteres med en tredje gruppe skjær, hvorunder totalantallet av skjær er 12, of the chippings left is .25 mm and the cutter head is completed with a third group of blades, under which the total number of blades is 12,

er matningshastigheten u med samme omdreiningstall 150 m/min.is the feed speed u with the same speed 150 m/min.

Fig. 5 og 6 viser en form for huggstål som ér funnet hensiktsmessig. Stålets 2b hovedskjæregg 2^, som avskjærer fibrene, er skråtstilt i en helningsvinkel i forhold til kutterhodets aks,ialretning. I det plan som defineres av stålets sideskjæregg s2og radien R av en fra kutterhodets midtpunkt tegnet skjærsirkel, Fig. 5 and 6 show a form of cutting steel that has been found appropriate. The main cutting edge 2^ of the steel 2b, which cuts off the fibres, is inclined at an angle of inclination in relation to the axial direction of the cutter head. In the plane defined by the steel's side cutting edge s2 and the radius R of a cutting circle drawn from the center of the cutter head,

betyr fl stålets kilvinkel* jA slepningsvinkelen og oL sponvinkelen»;Som eksempel på vinklenes størrelsesorden kan riévnes at det valg;som ble funnet hensiktsmessig ved en undersøkelse, og som også er vist på foreliggende tegninger, fig. 3-10 er vinkler ;| * \ fl means the wedge angle of the steel* jA the towing angle and oL the chip angle"; As an example of the order of magnitude of the angles, it can be seen that the choice; which was found appropriate during an investigation, and which is also shown in the present drawings, fig. 3-10 are angles ;| * \

skjærets sponvinkel, kilevinkel og helningsvinkel er for hver og en 40° og skjærets slepningsvinkel er 10°. the blade's chip angle, wedge angle and inclination angle are each 40° and the blade's drag angle is 10°.

Ved hjelp av et med slike vinkler forsynt stål- se fig. 3, foregår spondannelsen slik at etter at hovedskjæreggen s^har By means of a steel provided with such angles, see fig. 3, chip formation takes place so that after the main cutting edge has

skåret av trefibrene, fraskilles sponen nesten uskadd i passe cut from the wood fibers, the shavings are separated almost undamaged in the fit

stykker, slik som ved flis av cellulosetre. Hvis helningsvinkelen vesentlig forstørres, minsker energibehovet, men sppntykkelsen vokser. Minskningen av helningsvinkelen har en motsatt virkning-hvis helningsvinkelen nærmer seg verdien 0, begynner sponen dertil å bli kraftig skadd. Forstørring, eller minskning av skjærets sponvinkel har delvis en,med det foran anførte analog virkning. Av figurene 5-8 fremgår også skjærenes ytterst enkle og pålitelige montering ved hjelp, av tre.kkbolter lb ved en innfatning i legemet 1. for å sikre monteringen stikker bolthodet inn i et hull i stålet. Av figurene 9 og 10 fremgår på tilsvarende måte det ytterste ståls 2c fra de foregående noe a^wikende absolutt sikre montering, som naturligvis kan tillempes også på stålene 2a. Det på pieces, such as cellulose wood chips. If the angle of inclination is significantly increased, the energy requirement decreases, but the spn thickness increases. The reduction of the angle of inclination has the opposite effect - if the angle of inclination approaches the value 0, then the chip begins to be severely damaged. Enlargement or reduction of the chip angle of the cutting edge partially has an analogous effect to that stated above. Figures 5-8 also show the extremely simple and reliable mounting of the cutters with the help of three-bolts lb at a frame in the body 1. to secure the mounting, the bolt head sticks into a hole in the steel. Figures 9 and 10 show in a similar way the outermost steel 2c from the preceding somewhat a^wiking absolutely secure mounting, which can of course also be applied to the steels 2a. That on

figurene 11bg 12 viste glatteskjær 2a har en hovedskjæregg i lik-het med stålet 2a på figurene 7 og 8, men sideskjæreggen s^ er The smooth cutting edge 2a shown in figures 11bg 12 has a main cutting edge similar to the steel 2a in figures 7 and 8, but the side cutting edge s^ is

omtrent parallell med kutterhodets radius og dertil fortannet. Slipingen av dette stål krever mere arbeide, men det kan anvendes i spesialtilfeller for forbedring av skjærsporet. roughly parallel to the radius of the cutter head and toothed thereto. Grinding this steel requires more work, but it can be used in special cases to improve the cutting groove.

Under bearbeidingen får treet effektiv styring og støtte av kutterhodets endeflate mot treet. Trots dette er stålenes 2a. During the processing, the wood receives effective control and support from the end surface of the cutter head against the wood. Despite this, the steels' 2a.

skjæregg mot treet hensiktsmessig beliggende noe lengere ut enn kutterhodets endeflate for å redusere unødig friksjon. Dé mot cutting edge against the tree suitably located slightly further out than the end surface of the cutter head to reduce unnecessary friction. That courage

treet anliggende sideflater i alle stål kan igjen ha en ganske liten 1-1.5° spelningsvinkel vinkelrett mot sideskjæreggen s2» Foruten til blokking av stokker, som vist på figurene side surfaces adjacent to the tree in all steels can again have a rather small 1-1.5° play angle perpendicular to the side cutting edge s2" In addition to blocking logs, as shown in the figures

3 og 4, passer kutterhodet like godt for kanting slik som vist på 3 and 4, the cutter head is equally suitable for edging as shown

figurene 13 og 14. Ved kantingen kan kutterhodene også ha en felles gjennomgående aksel, som det er alminnelig i kantsager. Det på fig. 13 og 14 viste skjæreprinsipp er imidlertid ytterst fordel-, aktig, idet tverrsnittet av kutterhodene kari være lite. Ved hensiktsmessig valg av skjærvinkler oppnåes igjien at den for matin-gen nødvendige kraft er liten. Bordetsbma kantes er lett å holde på plass. Kantemaskinens mateanordninger kan derfor være ytterst enkle. figures 13 and 14. When edging, the cutter heads can also have a common through shaft, as is common in edge saws. That in fig. The cutting principle shown in 13 and 14 is, however, extremely advantageous, as the cross-section of the cutter heads must be small. With an appropriate selection of cutting angles, it is also achieved that the force required for the mat is small. The edge of the table top is easy to keep in place. The edging machine's feeding devices can therefore be extremely simple.

På grunn av kutterhodets ubetydelige størrelse egner det seg også godt for en blokkingsmaskin av den art hvor allé Stokkand f ire nider hearhelfleB aamfiflio. al 11chotti r\ c ^^»matiRlc vist Due to the insignificant size of the cutter head, it is also well suited for a blocking machine of the kind where allé Stokkand f ire nider hearhelfleB aamfiflio. al 11chotti r\ c ^^»matiRlc shown

på fig. 15 og 16. Av spesiell betydning er herunder jevnheten og on fig. 15 and 16. Of particular importance here is the uniformity and

ubetydeligheten av de på stokken utøvede skjærekrefter som er opp-nådd ved inndeling å v den nødvendige skjærebredde i parallelle seksjoner, og ved suksessiv avtrapping av parallelle skjær. Ut-førte undersøkelser gir et overbevisende bilde av dette. Av re- . sultåtet av disse undersøkelser kan nevnes at også med de ovenfor beskrevne fordelaktige skjærvånkler er ved fremstillingen av 20-25 mm lang flis skjærkraften per breddecentimeter av størrel- . sesordenen 100 kp/cm. Hvis bredden som bearbeides f. eks. ved treets usymmetriske rotutvidelse er lo cm, er skjærkraften ca. the insignificance of the cutting forces exerted on the log, which is achieved by dividing the required cutting width into parallel sections, and by successively tapering off parallel cuts. Conducted surveys provide a convincing picture of this. Of re- . starved of these investigations, it can be mentioned that even with the advantageous cutting angles described above, in the production of 20-25 mm long tiles, the cutting force per centimeter of width is large. of the order of 100 kp/cm. If the width being processed e.g. if the tree's asymmetric root extension is lo cm, the shear force is approx.

1000 kp hvis bearbeidingen skjer ved hjelp av et bredt skjær. 1000 kp if the processing takes place with the help of a wide shear.

Driften av blokkings-' eller kantingsmaskihen, hvori kutterhodet ifølge oppfinnelsen anvendes, er derimot jevn og styringen av treet er lett. The operation of the blocking or edging machine, in which the cutter head according to the invention is used, is, on the other hand, smooth and the control of the tree is easy.

Tilslutt skal det konstateres at kutterhodets konstruksjon tillater anvendelsen av et høyt omdreiningstall og at dets vedlikehold er enkelt. Antallet stål er lite og de ytterste stål Finally, it must be noted that the construction of the cutter head allows the use of a high number of revolutions and that its maintenance is simple. The number of steels is small and the outermost steels

som skjærer forholdsvis lite, behøver bare, å slipes sjelden. Dertil er utskifting av stålene enkel og krever ingen tilpas-ninger eller noe presisjonsarbeide. which cut relatively little, only need to be sharpened rarely. In addition, replacement of the steels is simple and requires no adaptations or any precision work.

Hva angår detaljene kan det beskrevne kutterhode natur-ligvis variere også betydelig innenfor, rammen av de følgende patentkrav. As regards the details, the described cutter head can of course also vary significantly within the scope of the following patent claims.

Claims

1. Cutter head with a rotation axis arranged perpendicular to the direction of the wood's feed, intended for chopping chippings from logs or boards that are edged, characterized in that at the edges a <y> of the cutter head's body shaped like a round disk or obtuse cone is radially attached a series of cutting steels, so that the entire processing width (e) of the cutter head is divided into cutting sections of the same or different width, each of which includes one or more cutting steels while tapering off adjacent cutting sections sion steels one after the other and the edges (s^) of these steels, which cut the wood fibres, are inclined in relation to the axial direction of the cutter head, so that the width of the steel's cutting edge, like the width of the main cutting edges (s^) of the steels in the adjacent cutting sections in the direction from the axis of the cutter head away from the wood being processed, ..grows and that the width of said main cutting edges from cutter the head body is steeper than the length (1) of the largest chip.

2. Cutter head as specified in claim 1, characterized by Let its cutting section (a) towards the wood side is significantly narrower than the other sections and that it exhibits more steel (2a) than the outer cutting sections.

3. Cutter head as specified in claim 2 or claims 1 and 2, characterized in that the steels in the innermost section, in addition to the main cutting edge (s^ ) which cuts off the fibres, have a side cutting edge approximately parallel to the radius of the cutter head and serrated.