PL237970B1

PL237970B1 - Device for debarking slender woody plant shoots

Info

Publication number: PL237970B1
Application number: PL428765A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Trzepieciński; Witold Niemiec
Original assignee: Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2021-06-14
Also published as: PL428765A1

Abstract

Urządzenie zawiera stół, na którym zamocowane są płyty oraz rolkowe głowice, zasilane z silnika elektrycznego i charakteryzuje się tym, że na jego stole pomiędzy blatem, a każdą z głowic (2a, 2b oraz 2c) zamontowana jest oddzielna płyta (3a, 3b oraz 3c), zawierająca na swojej powierzchni skierowanej ku głowicom (2a, 2b oraz 2c), wzdłużne występy. Głowice (2a, 2b oraz 2c) mają śrubowo nacięte rowki o zaokrąglonym profilu, zaś kąt pochylenia (γ) pomiędzy krawędzią wzniosu linii śrubowej głowic (2a, 2b oraz 2c) a występami na płytach (3a, 3b oraz 3c) jest z przedziału 2 - 3°. Kąt ostry α pomiędzy osią obrotu głowic (2a, 2b oraz 2c) a krawędzią wlotową (4) jest z przedziału 60 – 80°C.The device contains a table on which plates and roller heads are mounted, powered by an electric motor, and is characterized by a separate plate (3a, 3b and 3c) mounted on its table between the tabletop and each of the heads (2a, 2b and 2c). ), containing on its surface facing the heads (2a, 2b and 2c), longitudinal projections. The heads (2a, 2b and 2c) have helically cut grooves with a rounded profile, and the inclination angle (γ) between the helical edge of the heads (2a, 2b and 2c) and the projections on the plates (3a, 3b and 3c) is in the range of 2 - 3°. The acute angle α between the rotation axis of the heads (2a, 2b and 2c) and the inlet edge (4) is in the range of 60 - 80°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do korowania wiotkich pędów zdrewniałych roślin mające zastosowanie do mechanicznego oddzielania korowiny i łyka od miazgi drewna, która podlega szybkiej degradacji i jest początkowym miejscem żerowania szkodników.The subject of the invention is a device for debarking slender shoots of woody plants that is used for the mechanical separation of bark and phloem from the wood pulp, which is rapidly degraded and is the initial feeding site of pests.

Znane są maszyny do usuwania kory z drewna posiadające wielonożowe tarcze lub głowice wielopłytkowe przeznaczone do korowania kłód drewna, głównie w liniach tartacznych. Konstrukcja tych korowarek sprawia, że nie mogą być wykorzystane do korowania wiotkich pędów roślin.Machines for debarking wood are known having multi-blade discs or multi-plate heads for debarking wood logs, mainly in sawmill lines. The design of these debarkers means that they cannot be used for debarking slender plant shoots.

Z polskiego opisu patentowego PL 170833 B1 znana jest korowarka, posiadająca nastawne rolki, które stanowią elementy podające i odbierające materiał, rolkę górną i rolkę dolną ustawione ukośnie względem poziomej płaszczyzny i mocowane w korpusie maszyny, zaś narzędziem jest tarcza z nożami skrawającymi zamocowanymi promieniście do tej tarczy poprzez płytki mocowane śrubami pomiędzy wsporniki przyspawane do tarczy skrawającej a płytki dociskowe, przy czym tarcza skrawająca napędzana jest silnikiem elektrycznym zamocowanym z tyłu, zaś rolki podające napędzane są motoreduktorami.From the Polish patent description PL 170833 B1, a debarker is known, having adjustable rollers which constitute the elements for feeding and receiving material, the upper roller and the lower roller set obliquely in relation to the horizontal plane and fixed in the machine body, and the tool is a disk with cutting knives mounted radially to this the disc through plates fastened with bolts between the brackets welded to the cutting disc and the pressure plates, the cutting disc is powered by an electric motor mounted at the back, and the feeding rollers are driven by geared motors.

Ze stosowania znane są mobilne i stacjonarne rozwiązania korowarek do wikliny wykorzystujące jako narzędzie szybkoobrotowy bęben, napędzany wałkiem odbioru mocy ciągnika rolniczego lub silnikiem elektrycznym, który zawiera na obwodzie ostre występy rozszarpujące korę. Pędy o różnej średnicy wprowadzane są do urządzenia w wiązkach. Pracownik wykorzystując siłę mięśni cyklicznie przesuwa wiązkę wikliny, powodując jej stopniowe korowanie. Takie rozwiązanie nie zapewnia prawidłowego równomiernego okorowania wszystkich pędów. Często korowanie wiązki, w której znajdują się pędy o małej średnicy prowadzi do nadmiernego okorowania pędów o średnicy większej, uszkadzając miazgę, a nawet biel drewna. Ponadto wprowadzanie do urządzenia wiązki pędów powoduje, że nie można dokładnie sterować równomiernym korowaniem wszystkich pędów.There are known mobile and stationary solutions for wicker barking machines that use a high-speed drum as a tool, driven by the power take-off shaft of an agricultural tractor or an electric motor, which has sharp projections on the circumference that tear the bark. Shoots of different diameter are introduced into the device in bundles. The worker, using the strength of his muscles, cyclically moves the wicker bundle, causing its gradual debarking. This solution does not ensure proper and even debarking of all shoots. Often, barking of a bundle with small-diameter shoots leads to excessive barking of larger-diameter shoots, damaging the pulp and even the whiteness of the wood. Moreover, introducing a bunch of shoots into the device makes it impossible to precisely control the even barking of all the shoots.

Celem prezentowanego wynalazku było opracowanie konstrukcji korowarki, która gwarantuje dokładne usunięcie kory z wiotkich pędów o małej średnicy.The aim of the present invention was to develop a debarker structure which guarantees the thorough removal of bark from small diameter slender shoots.

Urządzenie do korowania wiotkich pędów zdrewniałych roślin zawierające stół, na którym zamocowane są płyty oraz rolkowe głowice, napędzane silnikiem elektrycznym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na jego stole pomiędzy blatem, a każdą z głowic zamontowana jest oddzielna płyta, zawierająca na swojej powierzchni skierowanej ku głowicom, wzdłużne występy, a głowice mają śrubowo nacięte rowki o zaokrąglonym profilu, zaś kąt pochylenia pomiędzy krawędzią wzniosu linii śrubowej głowic, a występami na płytach jest z przedziału 2-3°, przy czym kąt a pomiędzy osią obrotu głowic a krawędzią wlotową jest z przedziału 60-80°.The device for debarking slender shoots of woody plants comprising a table on which the plates are mounted and roller heads, driven by an electric motor, according to the invention, is characterized in that a separate plate is mounted on its table between the top and each of the heads, containing on its surface facing towards the heads, the longitudinal projections, and the heads have helically cut grooves with a rounded profile, and the angle of inclination between the edge of the helix of the heads and the projections on the plates is in the range of 2-3 °, the angle a between the axis of rotation of the heads and the inlet edge is in the range of 60-80 °.

Korzystnie jego głowice mają na swojej zewnętrznej powierzchni równomiernie rozmieszczone nacięcia wzdłuż osi głowic.Preferably, its heads have, on their outer surface, evenly spaced incisions along the axis of the heads.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli płyty są wsparte i zamocowane za pośrednictwem sprężyn do blatu stołu.Further advantages are obtained if the plates are supported and fixed by springs to the table top.

Następne korzyści uzyskiwane są, jeśli jedna z głowic urządzenia jest podłączona do silnika elektrycznego, a ruch obrotowy jest przekazywany na pozostałe głowice za pośrednictwem przekładni, przy czym jego przekładnie są łańcuchowe.Further advantages are obtained if one of the heads of the device is connected to an electric motor and the rotational movement is transmitted to the other heads via a gear, its gears being chain.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeśli jego przekładnie łańcuchowe mają zamontowane napinacze łańcucha.Further benefits are obtained if its chain transmissions are fitted with chain tensioners.

Kolejne korzyści uzyskiwane są, jeśli na swojej krawędzi wlotowej ma kanał wlotowy zamontowany przy jednej z krawędzi bocznych, a na krawędzi wylotowej przy drugiej krawędzi bocznej ma kanał wylotowy, przy czym kanał wlotowy jest stożkowo zwężony w kierunku do obszaru roboczego urządzenia, a kanał wylotowy jest stożkowy zwężony w kierunku wylotu.Further advantages are obtained if on its inlet edge it has an inlet conduit mounted at one of the side edges, and at the outlet edge at the other side edge it has an outlet conduit, the inlet conduit being tapered conically towards the working area of the device, and the outlet conduit is tapered tapered towards the outlet.

Do zalet urządzenia do korowania zdrewniałych pędów należy, przede wszystkim możliwość mechanizacji tradycyjnego korowania ręcznego, które jest powszechnie stosowane w stosunku do pędów wikliny. Jednocześnie rozwiązanie nie pozwala na wyeliminowanie problemów występujących przy stosowaniu urządzeń znanych ze stanu techniki, związanych z nadmiernym okorowaniem części pędów, a co za tym idzie uszkadzaniem miazgi a nawet bieli drewna. Wynalazek zapewnia znaczące zwiększenie wydajności korowania w odniesieniu do pracy ręcznej, przy jednoczesnej niezawodności działania związanej z nieskomplikowaną budową oraz wysokiej dokładności. Rozwiązanie przyczynia się również do zmniejszenia kosztów robocizny i energii poprzez umożliwienie korowania pędów bez wcześniejszego ich gotowania.The advantages of the device for debarking woody shoots include, first of all, the possibility of mechanization of traditional manual barking, which is commonly used in relation to wicker shoots. At the same time, the solution does not allow to eliminate the problems occurring when using devices known from the state of the art, related to excessive debarking of some shoots, and thus damaging the pulp and even the whiteness of the wood. The invention provides a significant increase in debarking efficiency in relation to manual work, with simultaneous operational reliability due to an uncomplicated structure and high accuracy. The solution also contributes to the reduction of labor and energy costs by enabling the barking of the shoots without cooking them first.

PL 237 970 B1PL 237 970 B1

Odpowiednie wyprofilowanie powierzchni płyt i głowic urządzenia zapewnia stopniowe korowanie pędów o zmiennej średnicy na całej ich długości, z jednoczesnym ich przemieszczaniem poprzecznym. Wzdłużne występy na płytach zapewniają dodatkowe wzdłużne nacinanie kory, zwiększając efektywność procesu obróbki.Appropriate profiling of the surface of the plates and heads of the device ensures gradual debarking of shoots of variable diameter along their entire length, with simultaneous transverse movement. Longitudinal projections on the plates provide additional longitudinal incisions in the bark, increasing the efficiency of the processing process.

Urządzenie do korowania wiotkich pędów zdrewniałych roślin według wynalazku w przykładzie wykonania jest bliżej wyjaśnione na rysunku na którym fig. 1 przedstawia urządzenie w widoku z góry, fig. 2 - w widoku z boku, a fig. 3 szczegół A z fig. 2 w powiększeniu.The device for debarking slender shoots of woody plants according to the invention in an exemplary embodiment is explained in more detail in the drawing, in which fig. 1 shows the device in top view, fig. 2 - in side view, and fig. 3, detail A in fig. 2, enlarged. .

Urządzenie do korowania wiotkich pędów zdrewniałych roślin, w przykładzie wykonania zawiera stół 1, na którym zamocowane są trzy płyty 3a, 3b i 3c. Każda z płyt 3a, 3b, 3c ma przyporządkowywaną jedną rolkową głowicę 2a, 2b albo 2c, z którą współpracuje. Po jednej stronie stołu 1 na jego krawędzi wlotowej 4 zamocowany jest kanał wlotowy 5, którym podawane są pędy 5’, a po przeciwnej stronie stołu 1, na jego krawędzi wylotowej 6, jest kanał wylotowy 7. Każda z głowic 2a, 2b oraz 2c ułożyskowana jest w dwóch korpusach łożyskowych 8 zamocowanych do stołu 1, przy czym głowice 2a, 2b oraz 2c mają osie obrotu równoległe względem siebie i ułożone pod kątem ostrym (a) względem krawędzi wylotowej 6 stołu, wynoszącym 70°, przez co osie głowic 2a, 2b oraz 2c są pod kątem wynoszącym 70° względem osi wzdłużnej obrabianych pędów 5’ roślin mierzonym od strony krawędzi wylotowej 6.The device for debarking slender shoots of woody plants, in an embodiment comprises a table 1 on which three plates 3a, 3b and 3c are mounted. Each of the plates 3a, 3b, 3c is associated with one roller head 2a, 2b or 2c with which it cooperates. On one side of the table 1, on its inlet edge 4, there is an inlet channel 5 through which the shoots 5 'are fed, and on the opposite side of the table 1, on its outlet edge 6, there is an outlet channel 7. Each of the heads 2a, 2b and 2c is mounted on is in two bearing bodies 8 fixed to the table 1, the heads 2a, 2b and 2c have rotation axes parallel to each other and arranged at an acute angle (a) with respect to the exit edge 6 of the table, amounting to 70 °, so that the axes of the heads 2a, 2b and 2c are at an angle of 70 ° to the longitudinal axis of the treated shoots 5 'of the plants measured from the side of the discharge edge 6.

Głowice 2a, 2b oraz 2c mają na swojej zewnętrznej powierzchni śrubowo nacięte rowki 9 o zaokrąglonym profilu i kącie wzniosu (β) linii śrubowej, a także dodatkowe rozmieszczone równomiernie na powierzchni głowic 2a, 2b oraz 2c równolegle do ich osi, nacięcia 10 zwiększające efektywność korowania, a także zapewniające efektywne wciąganie pędów do przestrzeni roboczej.The heads 2a, 2b and 2c have on their outer surface helically cut grooves 9 with a rounded profile and the helix angle (β) of the helix, as well as additional cuts 10 evenly distributed on the surface of the heads 2a, 2b and 2c parallel to their axis, increasing the effectiveness of debarking , as well as ensuring effective drawing of shoots into the working space.

Każda z trzech płyt 3a, 3b oraz 3c jest zamontowana do stołu 1 niezależnie za pomocą sprężyn 11, poprzez uchwyty 12. Sprężyny 11 zapewniają elastyczny docisk korowanych pędów do powierzchni głowic 2a, 2b oraz 2c. Płyty 3a, 3b oraz 3c mają, na swojej powierzchni skierowanej ku głowicom 2a, 2b oraz 2c, wzdłużne występy 13, które rozmieszczone są pod kątem pochylenia (γ) wynoszącym 3° względem krawędzi wzniosu linii śrubowej głowic 2a, 2b oraz 2c. Pomiędzy płytami znajdują się, wolne od zabudowy, przestrzenie 14 o nieregularnym kształcie, poprzez które usuwane są produkty korowania. Na krawędzi wylotowej 6 stołu 1 zamontowana jest ściana oporowa 15 zapewniająca podparcie dla tylnej części korowanych pędów 5’. Urządzenie ma wolnoobrotowy silnik elektryczny 16, który napędza pierwszą głowicę 2c, z której ruch obrotowy jest przenoszony za pomocą pierwszej przekładni łańcuchowej 17a na drugą głowicę 2b, z kolei z której ruch przenoszony jest za pomocą drugiej przekładni łańcuchowej 17b na trzecią głowicę 2c.Each of the three plates 3a, 3b and 3c is independently mounted to the table 1 by means of springs 11, through the holders 12. The springs 11 provide elastic pressure of barked shoots to the surface of the heads 2a, 2b and 2c. The plates 3a, 3b and 3c have, on their surface facing the heads 2a, 2b and 2c, longitudinal projections 13 which are arranged at an inclination angle (γ) of 3 ° with respect to the helix edge of the heads 2a, 2b and 2c. Between the plates there are irregularly shaped spaces 14, free from building up, through which the debarking products are removed. At the exit edge 6 of table 1, a retaining wall 15 is mounted to support the rear part of the barked shoots 5 '. The device has a low-speed electric motor 16 which drives the first head 2c, from which the rotation is transmitted by the first chain transmission 17a to the second head 2b, from which the movement is transmitted by the second chain transmission 17b to the third head 2c.

Na łańcuchach przekładni łańcuchowych 17a i 17b zamontowane są napinacze 18.The tensioners 18 are mounted on the chains 17a and 17b.

Poniżej opisano zasady działania urządzenia według wynalazku.The operating principles of the device according to the invention are described below.

Po uruchomieniu wolnoobrotowego silnika elektrycznego 16 stopniowo dostarcza się do przestrzeni roboczej, zdrewniałe pędy 5’. Pędy 5’ powinny być zorientowane dolną częścią w kierunku kanału wlotowego 5. Nacięcia 10 na obwodzie głowic 2a, 2b oraz 2c zapewniają wciąganie pędów, a śrubowo nacięte rowki 9 o zaokrąglonym kształcie powodują poprzeczny przesuw pędów 5’ i ich stopniowe korowanie na całej długości przez trzy głowice 2a, 2b oraz 2c jednocześnie. Występy 13 znajdujące się na szerokości płyt 3a, 3b oraz 3c ułatwiają oddzielanie kory poprzez dodatkowe nacinanie kory na pędach 5’. Sprężysty docisk płyt 3a, 3b oraz 3c do powierzchni głowic 2a, 2b oraz 2c powoduje, że w zależności od warunków pracy nie dojdzie do nadmiernego naruszenia struktury pędów 5’ oraz zapewnia stabilne warunki korowania niezależnie od średnicy pędu 5’. Po procesie korowania, pędy 5’ są automatycznie wyrzucane z przestrzeni roboczej przez kanał wylotowy 7 do kontenera 20. Opcjonalnie, konstrukcja urządzenia może zostać rozbudowana o moduł wiążący obrobione pędy 5’.After starting the low-speed electric motor 16, lignified shoots 5 'are gradually delivered to the working space. The shoots 5 'should be oriented with the lower part towards the inlet channel 5. The notches 10 on the circumference of the heads 2a, 2b and 2c ensure that the shoots are drawn in, and the helically cut grooves 9 of a rounded shape cause the lateral movement of the shoots 5' and their gradual barking along the entire length by three heads 2a, 2b and 2c simultaneously. The protrusions 13 located across the width of the plates 3a, 3b and 3c facilitate the separation of the bark by additional cutting the bark on the shoots 5 '. The resilient pressure of the plates 3a, 3b and 3c to the surface of the heads 2a, 2b and 2c means that, depending on the operating conditions, the structure of the shoots 5 'will not be excessively damaged and it ensures stable debarking conditions regardless of the diameter of the shoot 5'. After the debarking process, the shoots 5 'are automatically ejected from the working space through the outlet channel 7 to the container 20. Optionally, the structure of the device can be extended with a module binding the processed shoots 5'.

Wykaz oznaczeńList of designations

1 - stół 1 - table 12 12 - uchwyt - handle 2a - pierwsza głowica 2a - the first head 13 13 - występ - performance 2b - druga głowica 2b - the second head 14 14 - przestrzeń - space 2c - trzecia głowica 2c - the third head 15 15 - ściana oporowa - retaining wall 3a - pierwsza płyta 3a - the first album 16 16 - silnik elektryczny - electric engine 3b - druga płyta 3b - the second plate 17a 17a - pierwsza przekładnia - the first gear 3c - trzecia płyta 3c - the third album 17b 17b - druga przekładnia - second gear 4 - krawędź wlotowa 4 - inlet edge 18 18 - napinacz - tensioner

PL 237 970 B1PL 237 970 B1

5 - kanał wlotowy 5 - inlet channel 19 19 - zasobnik - container 5’ - pęd 5 '- momentum 20 twenty - kontener - container 6 - krawędź wylotowa 6 - exit edge s s - odległość - distance 7 - kanał wylotowy 7 - exhaust duct β β - kąt wzniosu - rise angle 8 - korpus łożyskowy 8 - bearing body a and - kąt ostry - acute angle 9 - rowek 9 - groove γ γ - kąt pochylenia - tilt angle

- nacięcie- incision

- sprężyna- spring

Claims

1. Device for debarking slender shoots of woody plants, comprising a table on which plates are mounted and roller heads, driven by an electric motor, characterized by the fact that on its table (1) between the top and each of the heads (2a, 2b and 2c) there is a separate plate (3a, 3b and 3c), with longitudinal projections (13) on its surface facing the heads (2a, 2b and 2c), and the heads (2a, 2b and 2c) have helically cut grooves (9) with rounded profile, and the angle of inclination (γ) between the shear edge of the heads (2a, 2b and 2c) and the projections (13) on the plates (3a, 3b and 3c) is in the range of 2-3 °, the acute angle a between the axis rotation of the heads (2a, 2b and 2c) and the inlet edge (4) is in the range of 60-80 °.

2. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that its heads (2a, 2b and 2c) have on their outer surface evenly spaced incisions (10) along the axis of the heads (2a, 2b and 2c).

3. The device according to claim A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the plates (3a, 3b and 3c) are supported and fixed via springs (11) to the table top (1).

4. The device according to any one of claims 1 to 4. according to 1 to 3, characterized in that one of the heads (2a, 2b and 2c) is connected to an electric motor (16) and the rotational movement is transmitted to the other heads via a gear (17a, 17b).

5. The device according to claim 1 The gears of claim 4, characterized in that its gears (17a, 17b) are chain.

6. The device according to claim 1 5. A chain as claimed in claim 5, characterized in that its chain gears (17a and 17b) have chain tensioners (18) mounted.

The device according to any of the claims from 1 to 6, characterized in that on its inlet edge (4) it has an inlet channel (5) mounted at one of the side edges, and on the outlet edge (6) at the other side edge it has an outlet channel (7), the channel the inlet (5) is tapered towards the working area of the device, and the outlet channel (7) is tapered towards the outlet.