NO853332L - Barkemaskin. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Denne oppfinnelse angår en barkemaskin av hulrotortype omfattende en stator og en i forhold til denne roterbart opplagret rotor som oppviser en åpning for lengdeveis gjennommating av en for barking beregnet stokk og med hvilken er forbundet et antall svingbare bearbeidnings verktøy som hvert er påvirket av et fjærorgan som normalt søker å holde verktøyet ettergivende presset mot en stokk som passerer gjennom rotoren for avskalling av barken fra denne, idet de enkelte verktøy ved behov er felles bevegelige i retning utad fra stokken eller rotorens sentrum mot virkningen av nevnte fjærorgan.

Teknikkens stilling

Ved maskiner av ovennevnte type er det av flere grunner ønskelig momentant å kunne fjerne bearbeidingsverktøyene fra stokken. Dette er eksempelvis tilfellet når en ny, ubarket stokk skal mates inn i rotoren. Ved konvensjonelle barkemaskiner som mangler spesielle midler for distinkt å få verktøyene til å svinge ut fra stokken, bringes stokkens fremre ende til å støte mot verktøyene slik at disse åpner seg og legges an mot stokkens utside. Disse støt skjer med stor kraft slik at såvel verktøyet som de øvrige maskinkomponenter utsettes for ekstreme påkjenninger som nedsetter levetiden for såvel enkeltkomponenter som maskinen i sin helhet. Videre foreligger det et sterkt uttalt behov for å kunne åpne verktøyene når feil oppstår i et av de to mateverk som er montert på hver side av statoren eller maskinstativet og som har til oppgave å mate stokkene lengdeveis gjennom rotorens sentrale åpning, forbi verktøyene. Dersom matingen av stokken gjennom rotoren opphører vil nemlig bearbeidingsverktøyene temmelig hurtig komme til å slite ned et rundtløpende spor i stokkens utside, hvilket spor på den ene side drastisk kan minske det mulige utbyttet av stokken og gjøre denne mer eller mindre verdiløs for planketilvirkning, og på den annen side forårsake store problemer med igangkjøring av stokken etter at feilen i angjeldende mateverk er avhjulpet.

I fagkretser er det gjort forsøk på å avhjelpe ovennevnte problem og skape mulighet for ved behov å skille bearbeidings-verktøyene fra hverandre. Således har man prøvet den mulighet fra en kraftkilde på statoren å overføre en for bearbeidings-verktøyenes utsvingning nødvendig kraft til rotoren via så-kalte sviveler eller svivelkoplinger. Slik kraftoverføring kan tenkes å finne sted på såvel pneumatisk, hydraulisk som elektrisk måte. Disse forsøk har imidlertid vist seg å være forgjeves, da svivelkoplinger mellom den stillestående stator og rotoren som arbeider med temmelig høyt turtall ikke lar seg konstruere på en driftsteknisk pålitelig måte i det harde miljø der barkemaskiner alltid arbeider.

Kort redegjørelse for oppfinnelsestanken

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å frembringe en barkemaskin der barke- eller bearbeidingsverktøyene hurtig og pålitelig kan føres ut fra området ved rotorens sentrum mot virkningen av forekommende fjærorgan såsnart det oppstår behov for dette. Dette oppnås ifølge oppfinnelsens prinsipp ved at der mellom rotoren og statoren er anordnet en i forhold til rotoren opplagret, men normalt med samme turtall som denne roterende ring, som via en transmisjon står i forbindelse med en drivaksel eller -del til minst en motor som er montert på rotoren og alltid medfølger denne, idet statoren oppviser en bremseanordning for ved behov å redusere ringens turtall i forhold til rotorens turtall, hensiktsmessig til null, under frembringelse av en relativ bevegelse mellom rotoren og ringen, hvilken relativ bevegelse via nevnte transmisjon setter motorens drivaksel i rotasjon slik at motoren i sin tur overfører til bearbeidingsverktøyet og/eller fjærorganet en kraft som overvinner fjærorganets pressekraft og besørger nevnte svingning av verktøyet i retning utad fra rotorens sentrum.

Foruten selve barkemaskinen som sådan angår oppfinnelsen også en fremgangsmåte for styring av en slik maskin. Det sær-egne ved denne fremgangsmåte fremgår nærmere av etterfølgende patentkrav.

Kort beskrivelse av vedlagte tegninger

På tegningen er fig. 1 et forenklet tverrsnitt gjennom

et parti av en barkemaskin ifølge oppfinnelsen, nemlig over-gangspartiet mellom en rotor og en stator, fig. 2 er et forenklet skjema som viser to hydraulikkretser til maskinen ifølge oppfinnelsen, der det skjematisk er vist også en stokk og et

antall verktøy som bearbeider denne, fig. 3 og 4 er skjematiske bilder som viser en stokk og et antall bearbeidingsverktøy for denne i to ulike funksjonsstillinger, og fig. 5 er et skjematisk lengderiss av to etter hverandre følgende stokker.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen

I fig. 1 betegner 1 deler av et stillestående stativ som nedenfor sammenfatningsvis er benevnt stator. 2 betegner en rotor som er opplagret innvendig i statoren 1, nærmere bestemt via et lager 3. I sentrum av rotoren 2 er utformet en åpning 4 gjennom hvilken kan mates en stokk vesentlig parallelt med rotorens 2 sentrale (ikke viste) rotasjonsaksel. For å be-sørge denne gjennommating av stokken er på hver side av statoren eller stativet 1 anordnet to mateverk (ikke viste) som med fordel kan bestå av tre med pigger forsynte valser som er svingbart bevegelige mot og fra stokken på hydraulisk måte.

På rotoren 2 er der montert et flertall, i dette tilfelle fem bearbeidingsverktøy for avbarking av den gjennom åpningen 4 fremmatete stokk. Disse verktøy er ikke vist i fig. 1, men derimot i fig. 2 der de er betegnet 5 og der en stokk er betegnet 6. I praksis består disse verktøy av armer som er svingbare om ledd 7 og som ved sine frie ender hensiktsmessig oppviser skjærplater som under normal drift holdes i anlegg mot stokkens utside for å skjære eller skyve bort forekommende barklag. Hver av disse armer er påvirket av et tilhørende fjærorgan innbefattende en stempel-sylindermekanisme 8 og en trykkakkumulator 9. Foruten en sylinder 10 omfatter hver slik mekanisme 8 en med verktøyarmen 5 leddforbundet stempelstang 11 samt et stempel 12 som deler sylinderen 10 i to innbyrdes adskilte kammere 13, 13' hvorav det førstnevnte kommuniserer med trykkakkumulatoren 9 via en ledning 14. Via en tilførsels-anordning 15 som arbeider som regulator kan mer eller mindre trykkmedium tilføres sylinderkammeret 13 og akkumulatoren som er forbundet med denne, for å øke eller minske trykket i nevnte kammer alt etter ønske. Av fig. 2 fremgår hvorledes den enkelte verktøyarm 5 ved forflyttning av sin frie ende i retning utad fra maskinens sentrum (f.eks. ved økende stokkdiameter), dvs. ved svingning i retning mot urviseren om det tilhørende ledd 7, vil komme til å innpresse stemplet 12 i sylinderen 10 under minsking av kammerets 13 størrelse. Dette medfører at trykket i tilhørende akkumulator 9 økes og at også den kraft med hvilken armen 5 holdes presset mot stokken øker.

Så langt maskinen hittil er beskrevet er den i og for

seg tidligere kjent. For fullstendighetens skyld skal også påpekes at rotoren 2 (se fig. 1) bringes til å rotere i forhold til statoren 1 ved hjelp av en på den sistnevnte montert motor hvis kraft overføres til rotoren via en kraftig rem 16 som ligger an mot et periferisk flensparti 17 på rotoren.

I henhold til oppfinnelsens prinsipp er der mellom statoren 1 og rotoren 2 anordnet et ringformet element 18 i form av en skive som er opplagret i forhold til rotoren 2 via et lager 19. I det viste eksempel er dette ringelement utført i to halvdeler, nemlig en ytre halvdel 18' og en indre halvdel 18". I den indre ringhalvdel 18" er der utformet et rundtlø-pende spor 20 for en kilerem 21 som foruten at den griper inn i sporet 20 er lagt rundt en remskive 22 som i sin tur er rota-sjonsfast forbundet med drivakselen 23 til en i sin helhet med 24 betegnet pumpe som er festet på rotoren 2 og alltid følger med denne. Nærmere bestemt er pumpen 24 festet på ut-siden av et i det vesentlige sylindrisk, halsformet parti 2'

av rotoren, f.eks. ved hjelp av skruer 25.

På den stillestående stator 1 er der montert en i sin helhet med 26 betegnet bremseanordning som f.eks. kan bestå

av to svingbare armer 27, 27' som hver oppviser en bremsebakke 28, 28' plassert på hver side av et periferisk parti 29 av den ytre ringhalvdel 18'. Normalt er bakkene 28, 28' så langt adskilt fra hverandre at ringpartiet 29 går fri av bakkene. Ved hjelp av en trykkboks 30 kan armene 27, 27' imidlertid

på pneumatisk måte svinges i forhold til hverandre slik at bakkene 28, 28' kommer til anlegg mot ringpartiet 29 for brem-sing av ringelementet 18,

Som det fremgår av fig. 2 er pumpen 24 via en hovedledning 31 og et antall grenledninger 31' forbundet med hver av de som fjærorgan tjenende hydraulikksylindre 10, nærmere bestemt kamrene 13' i disse. I ledningen 31 er anordnet en tilbake-slagsventil 3 2 som tillater hydraulikkvæske å strømme i retning fra pumpen 24 til kamrene 13', men ikke i motsatt retning. For tilbakeføring av hydraulikkvæske fra kamrene 13' til en tank 33 som samvirker med pumpen 24 er der anordnet en retur-ledning 34. Mellom tilførselsledningen 31 og returledningen 34 finnes en overstrømningsventil 35 som hindrer at et altfor stort trykk skal kunne bygges opp i tilførselsledningen og derved i kamrene 13'.

Oppfinnelsens virkemåte

Under normal drift, når bearbeidingsverktøyene 5 holdes ettergivende presset mot stokken 6 ved hjelp av tilhørende fjærorgan 8, 9, er bakkene 28, 28' til bremseanordningen 26 innbyrdes adskilt slik at ringelementet 18 går fri av disse, idet dette ringelement medfølger rotoren 2 med samme turtall som denne. Dette innebærer at pumpens 24 drivaksel 23 står stille og at angjeldende pumpe således er inaktiv.

Når man ønsker å svinge ut bearbeidingsverktøyene 5 i retning fra rotorens sentrum aktiveres bremseanordningen 26 ved at bakkene 28, 28' bringes til anlegg mot ringelementets periferiske parti 29 slik at ringelementet bremses. Dette kan enten skje ved slurebremsing eller fortrinnsvis ved helt å stoppe ringelementet. I og med at rotoren 2 fortsetter å rotere kon-tinuerlig oppstår der mellom rotoren og ringelementet en turtalldifferanse som igangsetter remskiven 22 og bringer akselen 23 til å rotere. Med andre ord aktiveres pumpen 24 under opp-bygging av et trykk som via ledningene 31, 31' overføres til kamrene 13' i hver av sylindrene 10. Dette trykk er slik av-passet at det med sikkerhet overvinner trykket i kamrene 13, dvs. stemplene 12 skyves inn i sylinderen under utsvingning av verktøyene 5 samtidig som trykket øker i akkumulatorene.9.

Såsnart bremsen 26 igjen slippes vil ringelementet 18 igjen medfølge rotoren 2, hvorved pumpen 24 igjen inaktiveres. Dette medfører i sin tur at bearbeidingsverktøyene føres til-bake mot rotorens sentrum for igjen å presses ettergivende mot stokken, idet kamrene 13' igjen er blitt trykkløse slik at fjærtrykket fra akkulmulatorene 9 igjen blir virksomt.

Den ovenfor beskrevne mulighet til å svinge ut armene fra rotorens sentrum kan med fordel regelmessig utnyttes i forbindelse med den enkelte stokkens innmating i maskinen, hvorved man unngår at stokken støter mot og utøver påkjenninger på verktøyene. Utsvingningsmuligheten kan også utnyttes i det tilfelle der matingen av stokken gjennom rotoren av én eller annen grunn skulle opphøre, hvorved man unngår at verk-tøyene fortsetter å slite på stokken. Videre kan utsvingningsmuligheten utnyttes for på en helt ny måte å styre maskinen i samsvar med den i fig. 3-5 viste utførelse som er nærmere beskrevet nedenfor.

I fig. 5 er skjematisk vist hvorledes der i tilknytning til verktøyene 5 er anordnet en giver 35, f.eks. en fotocelle for detektering av en stokk, dvs. hvorledes en stokk nærmer seg verktøyene.

I samsvar med utførelsen i fig. 3-5 holdes verktøyene

5 i en utgangs- eller beredskapstilstand utsvingt til de stillinger som er vist i fig. 4 sålenge giveren 35 indikerer at stokk mangler i maskinen. Utsvingningen av armene til disse utgangsstillinger skjer på tidligere beskrevet måte ved brem-sing av ringelementet 18 slik at fluid med høyere trykk enn. det fluid som finnes i kamrene 13 tilføres kamrene 13'. Fortrinnsvis, om enn ikke nødvendigvis, svinges verktøyene 5 derved ut til sine maksimalt fra sentrum fjernete endestillinger. Under enhver omstendighet tvinges likevel armene så langt ut at de hver for seg befinner seg betraktelig lenger ut fra sentrum enn radien hos den innkommende stokk.

Såsnart giveren 35 indikerer at en stokk er på vei inn mot verktøyet slippes trykket i kamrene 13' hvorved holdetryk-ket i kamrene 13 sørger for at armene svinges inn og legges an mot stokken i området ved denne fremre ende, hvoretter barking foregår på konvensjonell måte. Når stokken deretter er ferdig bearbeidet og har passert verktøyene føres armene til-bake til sine utsvingte utgangsstillinger som vist i fig. 4 hhv. midt i fig. 5.

Oppfinnelsens fordeler

Ved at verktøyene i henhold til oppfinnelsens prinsipp føres mot stokken i retning utenfra og innad i forbindelse med at barkingen skal påbegynnes, unngår man istykkerslåing av stokkenden samtidig som barkeverktøyene kan utføres uten spesielle, kompliserte klatrekanter, foruten at skjær- eller bearbeidingsorganene kan utføres i form av enkle skraper. Videre kan bearbeidingen gjennomføres med sammenligningsvis lavt pres-setrykk på maskinens matevalser, hvorved skader i stokkens virke som følge av matevalsenes pigger kan reduseres til et minimum. Videre unngår man enhver tendens til vridning hos stokken i forbindelse med at denne føres inn i maskinen. Ende-lig skal påpekes at barkavgangen fra rotoren i høy grad for-bedres ved at verktøyene fjernes fra hverandre istedenfor å føres sammen tett inntil hverandre.

Tenkbare modifikasjoner av oppfinnelsen

Selvsagt er oppfinnelsen ikke begrenset bare. til den beskrevne og på tegningene viste utførelse. Således er det i og for seg tenkbart istedenfor akkurat en hydraulikkpumpe å anvende andre typer kraftutvekslingsmekanismer for samme for-mål. Det vesentlige er at angjeldende kraftutvekslingsmeka-nisme medfølger rotoren og at en turtalldifferanse mellom rotoren og nevnte ringelement via en transmisjon utnyttes til å aktivere mekanismen. Videre kan der istedenfor akkurat en rem anvendes andre typer transmisjoner, f.eks. tannhjulstrans-misjoner, dvs. en tannbane på ringelementet som står i inngrep med et tannhjul på drivakselen til pumpen eller kraftutveks-lingsmekanismen.

For å realisere den i fig. 3-5 viste driftmate er det videre mulig å anvende hvilke som helst hensiktsmessige, meka-niske komponenter. Således er det tenkelig å tilbakeføre verk-tøyene til deres utsvingte utgangsstillinger ved hjelp av meka-niske fjærer mot hvilkes virkning verktøyene kan innsvinges til sine aktive stillinger ved hjelp av enkeltvirkende fluid-CT71 i r> r) y~ a t c-l-cirlc>n -F/~\t- r\/*?*a4- 3 rv-aniroTnnnf c? atti a t~ tt-J o +■ t f i rr

Claims (5)

1. Barkemaskin av hulrotortype, omfattende en stator (1) og en i forhold til denne roterbart opplagret rotor (2) som oppviser en åpning (4) for lengdeveis gjennommating av en for barking beregnet stokk (6) og med hvilken er forbundet et antall svingbare bearbeidingsverktøy (5) som hvert er påvirket av et fjærorgan (8, 9) som normalt søker å holde verk-tøyet ettergivende presset mot en stokk som passerer gjennom rotoren for avskalling av barken fra denne, idet de enkelte verktøy (5) ved behov er felles bevegelige i retning utad fra stokken eller rotorens sentrum mot virkningen av nevnte fjærorgan, karakterisert ved at der mellom rotoren (2) og statoren (1) er anordnet en i forhold til rotoren opplagret, men normalt med samme turtall som denne roterende ring (18), som via en transmisjon (20, 21, 22) står i forbindelse med en drivaksel eller -del (23) til minst en motor (24) som er montert på rotoren og alltid medfølger denne, idet statoren oppviser en bremseanordning (26) for ved behov å redusere ringens (18) turtall i forhold til rotorens turtall, hensiktsmessig til null, under frembringelse av en relativ bevegelse mellom rotoren og ringen, hvilken relativ bevegelse via nevnte transmisjon setter motorens drivaksel i rotasjon slik at motoren (24) i sin tur overfører til beårbeidingsverk-tøyet og/eller fjærorganet en kraft som overvinner fjærorganets (8, 9) pressekraft og besørger nevnte svingning av verktøyet i retning utad fra rotorens sentrum.

2. Barkemaskin ifølge krav 1, karakterisert ved at det enkelte fjærorgan omfatter såvel en stempel-sylindermekanisme (8) som en med denne kommuniserende trykkakkumulator (9) av i og for seg kjent eller vilkårlig type og at nevnte motor utgjøres av en hydraulikkpumpe (24) med en trykkledning (31, 31') som er forbundet med stempel-sylinder-mekanismen (8) på samme side av dennes stempel (12) som en med bearbeidingsverktøyet (5) forbundet stempelstang (11).

3. Barkemaskin ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at transmisjonen utgjøres av en rem, f.eks. en kilerem (21) som er lagt rundt såvel et på ringen (18) utformet første remspor (20) som et annet spor i en skive (22) som er anordnet på motorens (24) drivaksel (23) .

4. Barkemaskin ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at bremseanordningen (26) oppviser to mot og fra hverandre bevegelige bakker (28, 28') som er innrettet til ved behov å legges an mot et periferisk parti (29) av ringen (18).

5. Fremgangsmåte for styring av en barkemaskin av hulrotortype, hvilken omfatter en stator og en i forhold til denne roterbart opplagret.rotor som oppviser en åpning for lengdeveis gjennommating av en stokk (6) beregnet for barking, og et antall bearbeidingsverktøy (5) som er svingbart bevegelige og innrettet til å presses fjærende mot en gjennom rotoren passerende stokk for avskalling av barken fra denne, karakterisert ved at barkeverktøyene (5) i sine utgangs- eller beredskapsstillinger holdes utsvingt, hensiktsmessig maksimalt, og bringes til å bevege seg i retning innad mot en enkelt stokk (6) først i forbindelse med at den fremre ende av denne når området ved verktøyene for etter avsluttet bearbeiding av stokken igjen å svinges ut mot sine utgangsstillinger.