NO834354L - Fremgangsmaate til skjaering av finer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

til skjæring av finér, hvorved stokker og minst én finérkniv forskyves i forhold til hverandre i stokkenes lengderetning eller tverretning.

Det har lenge vært kjent å bearbeide eller mykgjøre tre

ved hjelp av damp, for at treet skal bli mykt og mer lettbearbeid-bart ved skjæring av finér. Istedenfor å mykgjøres med damp kan treet oppvarmes i varmtvann. Det har vært en alminnelig oppfat-ning at stokken, ved å mykgjøres eller oppvarmes i vann, trekker til seg store vannmengder og av den grunn blir myk. Undersøkelser har imidlertid vist at tømmeret bare opptar noen få prosent vann ved dampoppmyking og oppvarming i vann. Det som i virkeligheten foregår er at treets lignin (treets naturlige bindemiddel) blir mykgjort. Ligninet har den fysiske egenskap at det, i avhengighet av tresorten, mykner ved temperaturer av ca. 65°C. og oppover. Dampoppmyking og oppvarming av tre i vann er forbundet med flere ulemper, til tross for at det av ulike finérprodusenter er ut-viklet en rekke spesielle forholdsregler for regulering av tem-peraturkurver og liknende. Ved oppvarming av tre i vann opptas fuktighet i viss grad, og ved mykgjøring i damp opptrer vanligvis en uttørking. Ved begge metoder vil det oppstå spenninger i stokken med derav følgende sprekkdannelser.

Det er selvsagt ønskelig å unngå slike sprekker i størst mulig grad og likeledes å påvirke kvistene minst mulig, for å forebygge kvistutfall. En annen ulempe ved de ovennevnte metoder er at det kreves lang oppvarmingstid for å unngå at det oppstår for store temperaturdifferanser mellom de ytre og indre deler av stokken. Stokkens ytre deler vil av den grunn utsettes for en hard varmebelastning. Det finner sted en viss defibrering (sprengning av treceller) og utsiving av lignin og harpiksstof-fer, slik at finéret blir unødvendig sprøtt og følsomt for videre bearbeiding og håndtering. Videre er visse tresorter følsom for oppvarming i damp og vann. Dersom ikke pH-verdien opprettholdes på et nivå som er gunstig for trevirket, kan det opptre misfarging eller annen fargeforandring.

Det har vært forsøkt å skjære finér uten å varme stokken. Dette kan under gunstige vilkår la seg gjennomføre med tynt

finér på nyfelt stokk, men metoden medfører stor slitasje av finérkniven (skjæreverktøyet) og vil vanligvis ikke gi finér av akseptabel kvalitet.

Som kjent foregår finértilvirking i hovedsak på to måter, enten ved dreining hvorved stokken innspennes mellom to spindler og dreies om sin midtakse, mens et knivverktøy forskyves med konstant hastighet mot stokkens midtparti, hvorved det dannes mer eller mindre sammenhengende finérflak.

Ifølge den andre metode, den såkalte knivskjæringsmetode, fastspennes stokken på et underlag og det avskrelles et tynt finérark, stort sett på tvers av stokkens lengderetning, ved hjelp av en lang kniv. Når kniven tilbakevender til sin utgangs-stilling, fremmates stokken over en strekning som tilsvarer finértykkelsen. Ved en variant av denne metode er kniven stillestående og stokken bevegelig. Både dreining og knivskjæring ved anvendelse av en av disse metoder betinger at stokken er forbehandlet ved oppvarming.

En relativt ny metode for skjæring av finér er lansert

i senere tid. Ifølge denne metode forskyves stokken i sin lengderetning over en skråstilt kniv, hvorved det kan frembringes finér av ønsket tykkelse. Stokken kan gjennomføre en frem- og tilbake-gående bevegelse, eller maskinen kan være utstyrt med en ekstra transportbane for tilbakeføring av stokken, og flere stokker kan være i omløp samtidig. Også ved denne maskintype er det nor-malt at stokkene på forhånd har gjennomgått dampoppmyking/vannoppvarming.

For å unngå sprekkdannelse kan stokkene, som alternativ

til dampoppmyking eller vannoppvarming, forbehandles ved tilpas-sing av den i og for seg kjente teknikk som anvendes ved tørking av tre, nemlig at vannmolekylene i treet bringes i bevegelse ved elektroniske midler. Dette kan eksempelvis foregå ved at stokken anbringes i et induktivt eller et kapasitivt felt. Dersom strøm og spenning avpasses på hensiktsmessig måte, kan det oppnås en relativt ensartet oppvarming av stokken uten stor sprekkdan-

neise. Samme virkning kan oppnås dersom stokken plasseres i et mikrobølgefelt. Ulempene ved begge disse metoder er at anleggs-omkostningene er meget høye og at det er forbundet med betydelige vanskeligheter å opprettholde varmen homogent i stokken samt å hindre uttørking av stokken.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å oppheve behovet for store og kostbare vannmagasiner eller dampoppmykings-anlegg for preparering av hele stokker eller blokker, og angi en ny fremgangsmåte til mykgjøring av tre ved hjelp av varme,

for finérskjæring på relativt enkel og billig måte uten risiko for sprekkdannelse eller misfarging av treet. Formålet er oppnådd ved at det flateparti av stokken som skal skjæres, oppvarmes umiddelbart før skjæringen til en dybde som så vidt overstiger tykkelsen av finéret som skal skjæres men som er vesentlig mindre enn stokkens radius eller motsvarende dimensjon.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning som viser et skjema-tisk riss av en utførelsesform av oppfinnelsen.

Tegningen viser to parallelle transportører 10 og 11 som

er anordnet i innbyrdes avstand og som beveger seg i hver sin retning, som vist ved piler. Transportøren 10 innbefatter en innmatingsdel 12 og transportøren 11 innbefatter en utmatingsdel 13. Mellom transportørenes høyre endepartier, som vist på tegningen, er det anordnet en tverrtransportør 14 som beveger seg i retning fra transportøren 10 til transportøren 11, mens det mellom transportørenes 10 og 11 motsatte endepartier er anordnet en tverrtransportør 15 som beveger seg i retning fra transpor-tøren 11 til transportøren 10. Transportørene 10, 11, 14 og 15

er innrettet for opptakelse av ikke viste stokker.'eller treblok-ker som innmates ved 12 og deretter holdes i omløp ved hjelp av de fire transportører. Dersom en stokk eller en del av en stokk skal fjernes, foregår dette via delen 13 som tjener for utmating av stokker fra transportøren 11.

Under bevegelsen langs transportøren 11 bringes undersiden av stokkene i berøring med en finérkniv 16 på i og for seg kjent måte, for skjæring av et finér. Før finérskjæringen må imidlertid stokken oppvarmes, ved å bringes i berøring med en varmekilde 17 under fremføringen på transportøren 14.

Varmekilden er fortrinnsvis anordnet som en kassett for avgivelse av infrarød stråling som treffer det flateparti av stokken som deretter, under finérskjæringen, bringes i berøring med kniven 16. De infrarøde strålers inntrengningsdybde reguleres i avhengighet av transportørens 14 bevegelseshastighet. Det vel-ges fortrinnsvis en inntrengningsdybde som motsvarer eller så vidt overstiger tykkelsen av finéret som deretter skjæres ved hjelp av kniven 16. Inntrengningsdybden vil i praksis som regel motsvare 1-5 ganger finértykkelsen.

Varmekilden må ikke nødvendigvis avgi infrarød stråling, idet det også kan utnyttes annen stråling under forutsetning av at varmen når den ønskete dybde på relativt kort tid. Strå-lingskilden kan også tenkes erstattet av et basseng som innehol-der en væske med høyt kokepunkt, eksempelvis polyetenglykol, hvilket riktignok vil betinge et finersjæringsanlegg som blir noe mer komplisert men likevel enklere enn de eksisterende an-legg ved at det, som tidligere nevnt, bare er nødvendig å behand-le den del av stokken som bringes i berøring med finérkniven. Istedenfor at stokken holdes flytende i et basseng er det også mulig å la den side av stokken som skal skjæres, bestråles med varm væske under trykk. Varmekilden kan selvsagt plasseres på annen måte enn som antydet, og kombinasjoner av ulike varmekilder er også tenkelig.

I det ovenstående eksempel skjæres finéret i stokkenes lengderetning, men det kan også skjæres finér i stokkenes tverr-retning ved hjelp av en langstrakt finérkniv som plasseres langs den ene eller den annen av de tversgående transportører 14 eller 15. Oppfinnelsen er også egnet for anvendelse ved dreining av finér, hvorved varmestråleren dekker en del av omkretsen av den roterende stokk over hele skjærelengden. Innen skjæringen dreies stokken i et forutbestemt tidsrom foran varmestråleren som deretter, under skjæringen, tjener for opprettholdelse av varmen i overflatesjiktet.

Ifølge det ovenstående vil stokkene beveges i forhold til kniven 16, men det kan selvsagt også anordnes en kniv- og strå-lingsinnretning som beveges i forhold til stillestående stokker.

Det er tidligere konstatert at trevirket ikke behøver å tilføres fuktighet, dersom det er relativt nyfelt og ikke har vært utsatt for ekstremt sterk uttørking. En rekke forsøk har vist at ved den utforming av varmekilden som er vist på tegningen, vil det hos ek (quercus robur) oppstå en temperatur av ca. 80°C i en dybde av 3-4 mm i stokken, i løpet av 25-27 sek. Dette kan oppnås uten misfarging og sprekkdannelse i overflaten, ved hensiktsmessig utforming av elementene og transportbåndene. Det vil dessuten oppnås en øket fuktmengde innad i stokken, som følge av temperaturgradienten. Fuktvandringen er imidlertid relativt beskjeden på grunn av at IR-strålingen som er intens på overflaten, bare trenger noen millimeter ned i treflaten. Tre er som kjent en dårlig varmeleder. Dette resulterer i en fuktmengdekon-sentrasjon i sjiktet nærmest snittflaten.

Det har i visse tilfeller vist seg fordelaktig at snittflaten behandles, f.eks. besprøytes med vann eller annen væske, umiddelbart etter finérskjæringen, for å øke varmeledningsevnen og eventuelt minske uttørkingen.

Dersom strålingsrampens størrelse, effekten og fremmatings-hastigheten anpasses til tresort, ønsket varmedybde og ønsket skjærehastighet, vil det ifølge oppfinnelsen frembringes et finér av meget høy kvalitet til lavere pris, samtidig som avfallet,

i form av reststykker grunnet sprekker, reduseres til det minst mulige .

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til skjæring av finér, hvorved stokker og minst én finérkniv (16) forskyves i forhold til hverandre i stokkenes lengde- eller tverretning, karakterisert ved at det overflateparti av stokken som skal skjæres, oppvarmes umiddelbart før skjæringen til en dybde som så vidt overstiger tykkelsen av finéret som skal skjæres, men som er betyde-lig mindre enn stokkens radius eller motsvarende dimensjon.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det overflateparti som skal skjæres, varme-bestråles, fortrinnsvis med infrarødt lys.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at overflatepartiet som skal skjæres, behandles med varm væske, fortrinnsvis væske med høyt kokepunkt, eksempelvis polyetenglykol.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, hvorved stokkene fremmates i rekkefølge forbi en finérkniv (16), karakterisert ved at stokken, over en del av transport-strekningen, forflyttes flytende i et basseng og med overflatepartiet som skal skjæres, i berøring med den varme væske.