SE444654B - Forfarande och anordning for att genom forbehandling underletta en efterfoljande friktionsbarkning av virke - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 tivt torrt, i varje fall icke nyligen flottat. Emellertid är styrkan av barkens bindning till veden beroende av fukthaiten. Vid stark uttork- ning (till omkring 30A% fukthalt beroende på träslag) ökar bindnings- styrkan kraftigt, och barken säges torka fast. Virke som fraktats på landsväg och järnväg är därför mycket mera svårbarkat än färskt eller nyflottat virke. Även annat virke kan vara svårbarkat, t.ex. virke med lângfibrig bark och slät yta, såsom eukalyptus, och fruset virke, där iskristaller gör barkytan glatt och dessutom binder barken kraftigare till veden.

'Genom US Ä 085 783 är det tidigare känt att lösgöra bark från ved genom att utsätta virket för mekaniskt pålagda tryckkrafter som fär verka mot virkets sidor, t.ex. mellan en övre och en nedre presspiatta. Trycket uppgår till mellan 3,Å MPa och 20,7 MPa räknat på virkets längdsnítts- area i diametralplanet, varvid vätska pressas ut ur ändarna av virket.

De bästa resultaten anges uppnås med nyfällt virke under tillväxtsäsongen.

Om virket är fruset måste det tinas upp innan trycket lägges pâ, och om virket är torrt bör det blötläggas tills det är genomdränkt. Denna metod kräver alltså att barken har en hög fukthalt, men till skillnad mot den ovan nämnda, genom SE 7510718-5 kända metoden har den hög kapacitet efter- som ett flertal stockar kan förbehandlas samtidigt.

Vidare beskrives i US Å Zlh 616 en barknings- och kvistningsanordning i vilken flera träd i bredd av en transportör och överliggande matar- valsar matas in mellan en undre och en övre barknings- och kvistnings- rotor. Dessa rotorer sträcker sig tvärs virkets transportriktning och innefattar var och en ett flertal av böjlíga slagor, bestående av en serie av kedjelänkar, fästa vid en rotoraxei. Denna anordning är icke' avsedd för förbehandling av virke som skall friktionsbarkas utan är i stället avsedd för fullständig kvistning och barkning av träd i en enda. arbetsoperation. Vidare har de böjlëga slagorna en förhållandevis låg livslängd, och trädstammarna blir ej fria från bark som önskvärt.vore.

SE 135 165 och SE lhš 553 visar att det är känt att vid barkningsrotorer med böjliga slagor i form av en serie av kedjelänkar montera dessa jämnt fördelade utmed en skruvlinje på rotoraxeln.

Användningen av stela barkslagor är känd genom SE IÄZ D09 och SE 179 hO3. 10 lä 20 25 30 3 3201547-0 _SE lÅ2 009 beskriver en rotorbarkare för fullständig barkning av en stock i sänder. Stocken matas genom en roterbar trumma som innehåller ett flertal barkningsrotorer, vilka är parallella med stocken. Varje_ rotor innefattar ett flertal stela slagor i form av U-formiga fjädrar, som med sin ena skänkel är stelt fastsatta på rotoraxeln och sträcker sig tvärs denna.så att de roterar tvärs stockens längdriktning och med den andra skänkelns fria ände kan slå emot barken. Även SE 179 #03 beskriver en rotorbarkare för fullständig barkning av en stock i sänder, och barkningsrotorerna sträcker sig i huvudsak paral- lellt med stocken. Varje rotor har vid sin fria ände ett flertal sväng- bart lagrade slagor av i huvudsak J-formigt utseende. Svängbarheten i riktning ut från rotoraxeln är begränsad men däremot kan de i rotorns iängdriktning sig sträckande slagorna avvika inåt mot rotationsaxeln när de under sin rotationsrörelse tvärs stockens längdriktning slår an mot barken.

Dessutom är genom SE Hlü 88i en kvistningsanordning tidigare känd, vilken innefattar en tvärs matningsriktningen för en trädstam sig sträckande ro- ' tor med minst en vid varje rotorände fritt svängbart fäst kniv, som vid roterande axel slungas ut av centrifugalkraften till grenad anliggning mot trädstammen för avhuggning av dennas kvistar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att så förbättra förbehandlingen av svårbarkat virke, som skall friktionsbarkas, att barkens bindning till veden avsevärt minskas utan att vatten måste tillföras till virket.

Detta ändamål uppnås vid förbehandlingsförfarandet genom att man bringar stela slagor, vilka är ledbart fastsatta på en driven rotoraxel som sträcker sig i huvudsak tvärs virkets längdriktning, att slå an mot virket i en utsträckning och med en anslagskraft som är tillräcklig för att reducera barkens bindning till veden genom utmattning och/eller genom på mekanisk väg åstadkommen fukttransport från innerbarken till ett mellan barken och veden beläget, dessa sammanbindande, meristematiskt skikt. Även när virket är starkt uttorkat och har en fukthalt av.30 % eller t.o.m. lägre så att barken är fasttorkad mot veden, finns i innerbarken en kvar- varande fukt som emellertid är starkt fysikaliskt bunden. Denna kvarvaran- de fukt kan genom den angivna slagbehandlingen transporteras in till det 10 15 20 .ZS 30 8201547-0 *i meristematiska skiktet, och när detta skikt tillföres fukt minskas barkens bindning till veden avsevärt. Om virket är fruset åstadkom- mer varje kraftigt slag _en lokal smältning av iskristallerna.

Företrädesvis bringar man de stela slagorna att dessutom slå bort bar- ken fläckvis från virket, så att en begränsad friläggning av veden åstad- kommes. Härigenom erhålles en uppruggning av de enskilda stockarnas man- telyta och barkskiktets kontinuitet brytes, varigenom friktionsbark- ningen underlättas och storleken av de vid friktionsbarkningen lös- gjorda barkstyckena minskas så att barkutsläppet från barktrumman och barkens vidare hantering underlättas.

En ytterligare förbättring i dessa avseenden uppnås om man bringar virket att vrida sig runt sin längdaxel under det att det utsättes för slagen från de stela slagorna.

Vid en anordning av det inledningsvis nämnda slaget uppnås det ovan angivna ändamålet genom att rotorn innefattar en rotoraxel,och att nämnda rotorde- lar utgöres av ett flertal av stela slagor, som dels är ledbart fastsatta vid rotoraxeln och vid rotation av densamma fälles ut till driftiägen be- lägna i rotationsplan som är i huvudsak paraljeila med transportbanans längdriktning, och dels under rotationen slår an mot barken på virket, vilka stela slagor har sådan vikt att de vid varvtal inom det nämnda varv- talsintervallet slår an mot barken i en utsträckning och med en kraft som är tillräcklig för att reducera barkens bindning till veden genom utmatt- ning och/eller genom på mekanisk väg åstadkommen fukttransport från inner- barken till ett mellan barken och veden beläget, dessa sammanbindande, meristematiskt skikt. Stela slagor är hållbarare och okänsligare för sli- tage än.böjliga slagor. De ger också ett bättre definierat slag som är lättare att avväga till styrka och placering.

Företrädesvis uppvisar de stela slagorna från sin rot till sin fria ände en i förhållande till rotorns rotationsriktning bågformigt bakåtsvept framsida. Däreigenom kommer slagorna att i sitt av centrifugalkraften or- sakade, utfällda läge att ge en tangentiell träff mot virket. Samtidigt blir träffytan från en krökt slaga större än från en rak. Träffen blir dessutom likartad oberoende av ojämnheter hos virket. Vidare kommer de krökta slagorna att efter träff, när rotorn vill vrida in slagan mot ro- i i i 10 15 20 25 V30 a För att förbehandlingen av virket skall bli så likformig som möjligt är det s 8201547-0 torn, ha samma typ av anliggningsyta mot virket som när slagan först träf- fade virket. Dessutom kan slagorna vika in sig runt rotoraxeln om så er- fordras.

Vid sådana krökta slagor är det lämpligt att slagornas framsida är försedd med ett flertal förhållandevis skarpa åsar för upprivning eller åtminstone uppruggning av barken, vilket särskilt om barken är jämförelsevis slät un- derlättar avlägsnandet av barken vid den efterföljande_friktionsbarkningen.

Lämpligtvis är de stela slagorna i förhållande till axelriktningen snett avsmalnande i riktning från sin rot mot sin fria ände. Genom att de är avsmalnande skapas möjligheter till samtidig förbehandling av flera stockar i bredd, eftersom åtminstone någon av slagorna kan utföra sitt arbete genom att slå an emot sidan av en stock utan att hindras av en angränsan- de stock. ' ß Vidare är det lämpligt att alla de stela slagorna på rotorn har samma snett avsmalnande form, varigenom de slag som träffar den ena sidan av en under förbehandling varande stock blir olikartade dem som träffar den andra si- dan av stocken, så att stocken utsättes för en vridande sidokraft; Företrädesvis innefattar de ovan nämnda transportdonen minst två inmatnings- rullar anordnade att anligga mot motsatta sidor av virket, vilka inmatnings- rullar pâ sin mantelyta är försedda med var sin skruvlinjeformigt i likai riktningar runt mantelytan förlöpande ås, varigenom virket, när det mata: fram mellan rullarna, vrides runt sin längdaxel. _ lämpligt att de stela slagorna är monterade jämnt fördelade över rotorn både i axiell riktning och omkretsriktning.

Det är vidare lämpligt att förbehandlingsanordningen innefattar minst tvâ med stela slagor försedda rotorer för samtidig förbehandling av motsatta sidor av virket, varigenom anordningen får en förhöjd kapacitet. En ytter- ligare förbättring av kapaciteten uppnås om anordningen är utförd med sådan arbetsbredd att den medger att ett flertal stockar i bredd förbehandlas samtidigt. 10 _15 20 25 8201547-0 6 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar.

Figur 3 är en frontalvy av ett míttparti av en i anordningen enligt figur l ingående rotor med ledbart fästa, stela slagor.

Figur 7 är en schematísk frontalvy och figur 8 en tvärsnittsvy av ett mitt* parti av ett i anordningen enligt figur l ingående matarvalspar. en transportbana 3 för att transportera virket 5 i huvudsak i dess längd- riktning. Donen I kan innefatta exempelvis en kedje- eller bandtransportör men innefattar.vid den visade utföringsformen rullarna i en rullbanetransportör.

Vidare innefattar anordningen minst en i huvudsak tvärs transportbanans 3 längdriktning sig sträckande rotor 7 med ett flertal rotordelar 9 avsedda att beröra barken vid förbehandlingen, och drivorgan ll för att rotera roe torn med ett varvtal inom ett varvtalsintervall. l den visade föredragna varandra belägna rotorpar, vart och ett med en övre och en undre rotor.

De två undre rotorerna 7 är inbyggda i transportbanan 3, så att virket 5 passerar mellan den övre och den undre rotorn i varje par under bearbet-.

Enligt uppfinningen innefattar rotorn 7, av vilken en föredragen utförings- form visas i figurerna 3-6, en rotoraxel l3, och de ovannämnda rotordelarna ¶® 15 20 5 30 35 i aza-nisxi-n i wtgömes aw ett íñewtæl stefia sfiagow 3; som fiefls är fieflbarm fiastsatta wfid rotoraxeln l3 och vid rotation av densamma fälles ut till driftiägen be- lägna i rotationsplan som är i huvudsak parallella med transportbanans 3 längdriktning, och dels under rotationen slår an mot barken på virket 5.

De stela slagorna 9 har sådan vikt att de vid varvtal inom det nämnda varvtalsintervallet slår an mot barken i en utsträckning och med en kraft' som är tillräcklig för att reducera barkens bindning till veden genom utmattning och/eller genom på mekanisk väg åstadkommen fukttransport från innerbarken till ett mellan barken och veden beläget, dessa sammanbindande, mewñstematñskt skikt. De wisade, stela slagomma 9 hmm em vikt av ta S kg, och rotorernas 7 varvtal ligger i regel mellan 950 och 500 varv/minut, var- vdälwænfiffltagahkmmmraïttuxfiäwaeitttrwwàkaavsindñbäenndmíhgmniEflJMW%a mot det område av barken som träffas av slagan när den slår an emot virket.

Varje sådant slag åstadkommer en lokal fukttransport från innerbarken till det meristematiska skiktet, vilket även kallas kambium, och med ökad fukt- halt i detta skikt minskas barkens bindning till veden..Genom att variera rotorns varvtal och slagans vikt och utformning kan trycket lätt ändras " inom området 30 till 100 MPa. Ett alltför lågt tryck förmår icke åstadkom- ma den avsedda verkan vid förhållandevis torrt virke, medan ett alltför högt tryck åstadkommer krosskador på veden.

De stela slagorna 9 uppvisar från sin rot till sin fria ände en i förhållan- de till rotorns 7 rotationsriktning bågformigt bakåtsvept framsida 15.

Särskilt när virket i likhet med eukalyptus har långfibrig slät bark eller är svårbarkat av annan anledning, är det lämpligt att den bakåtsvepta framsidan l5, såsom visas i figurerna 5 och 6,är försedd med ett flertal - i den visade utföringsformen sex - förhållandevis skarpa åsar 17 för upp- rivning eller åtminstone uppruggning av barken.

Som framgår av figur 2 är den visade förbehandlingsanordningen utförd med sådan arbetsbredd att den medger att ett flertal stockar 5 i bredd för- behandlas samtidigt. För att slagorna 9 skall kunna svepa in mellan stockar- na 5 är slagorna.i förhållande till axelriktningen avsmalnande i riktning från sin rot mot sin fria ände. Den bågformigt bakåtsvepta framsidan 15 på slagan 9 är således bredast vid slagans rot. Avsmalningen är sned eller osymmetrisk och lika för alla slagor 9, varigenom de slag som träffar stockytan på ena sidan om ett vertikalplan, som innefattar stockens 5 längdaxel, blir olikartade dem som träffar stockytan på andra sidan om 10 15 20 25 30 35 8201547-0 i s vertikalplanet, så att stocken 5 utsättes för en vridande sídokraft.

Slagornas sneda avsmalning kan vara upp till 20°, vilket medför att när de efter träff viker in sig breddas anliggningsytan alltid i en och samma riktning, varvid de slag som träffar stocken på "rätt" sida om det nämnda vertikalplanet utsätter stocken för den vridande sido- kraften. Över- och underrotorernas 7 slagor samverkar på sådant sätt att stocken 5 vrides runt sin längdaxel, varigenom träffarna av slagor- na 9 fördelas jämnare över stocken. För att med säkerhet åstadkomma en vridning av stocken är det lämpligt att - såsom framgår av figurerna 1, 7_ och 8 - en övre och en undre i transportdonen ingående matningsrulle 31, som är anordnade att anligga mot motsatta sidor av stocken 5, på sin mantelyta är försedda med var sin skruvlinjeformigt i lika riktningar runt mantelytan förlöpande äs 33. l de fall barkstvcken slages bort så att veden frilägges fläckvis kommer de frilagda ytorna ibland att vara belägna.í runt stocken sig sträckande skruvlinjeformigt anordnade rader, såsom antydes till höger i figur 1.

I fiigur 1.visas även en anordning för automatisk höjdinställning av den övre rotorn 7 efter stockdiametern. Den övre inmatningsrullen 31 är via två lika armar 35 och 37 och ett armarna förbindande parallellstag 39 med elastisk dämpning och fri återgång kopplad parallellt med den övre rotorn 7.

Varje slaga 9 har vid sitt rotparti en lagerhylsa 19, genom vilken en axeltapp 21 sträcker sig. Varje ände.av axeltappen sträcker sig genom en ände av en angränsande, från rotoraxeln 13 radiellt utskjutande, båg- formig plåt 23, som är fastsatt vid och sträcker sig runt en del av rotor- axelns 13 omkrets. Vid den i figurerna 3 och Å visade utföringsformen sträcker sig de bågformiga plåtarna 23 över en vinkel som är något större än 1200, så att de överlappar varandra vid sina ändan och slagorna 9 sitter monterade 1200 från varandra. Slagorna 9 är således jämnt fördelade över rotorn 7 i dess omkretsríktning, men av figur 3 framgår att de är jämnt fördelade över rotorn 7 även i dess längdriktning. Plåtarna 23 har som visas i figur 5 sådan radiell höjd att en infälld slaga 9 befinner sig helt och hållet innanför plåtens 23 periferi. Slagan 9 har ett från lager- hylsan 19 utskjutande, krökt huvudparti 25, som är snett avsmalnande mot slagans fria ände. Huvudpartiet 25 består av en krökt, jämtjock skiva, som på sin konvexa framsida 15 har de skarpa åsarna 17 och som på sin '

Claims (12)

10 15 8201547-o konkava ryggsida har en från lagerhylsan 19 till slagans fria ände sig sträckande förstärkningsfena 29, vars mot rotoraxeln 13 vettande kant är konkav för att medge att slagan 9 kan fällas in till ett läge innan- för plåtens 23 periferi. Den visade slagan 9 består av stålgjutgods, och åsarna 17 som sträcker sig parallellt med rotoraxeln är lämpiigtvis härdade, men slagan kan även enkelt tillverkas genom t.ex. svetsning. Därvid kan åsarna 17 byggas upp av hårt eller härdbart material, t.ex_ hårdsvets, och sådan påläggning får även ske när åsarna på en gjuten slaga slitits ner. -Uppfinningen.är icke begränsad till den ovan beskrivna och på ritningarna visade föredragna.utföringsformen, utan den kan varieras fritt inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis kan uppfinningen användas för förbehandling av lättbarkat virke, varvid storleken av de vid bark- ningen lösgjorda barkstyckena minskas, så att barkutsläppet från barktrum-_ man underlättas liksom även barkens vidare hantering. Vidare är det själv- fallet möjligt att kombinera uppfinningen med annan förbehandling för att underlätta iösgörningen av barken, t.ex. blötning med strilande, tempererat vatten eller behandling med ånga, men dessa metoder beror på tillgången av sekundärvärme och de orsakar energiförluster vid barkens förbränning. PATENTKRAV l. Förfarande för att genom förbehandling underlätta en efterföljande friktionsbarkning av virke, k ä n n e t e c k n a t av att man bringar stela slagor (9), vilka är ledbart fastsatta på en driven rotoraxel (13) som sträcker sig i huvudsak tvärs virkets (5) längdriktning, att slå an mot virket (5) i en utsträckning och med en anslagskraft som är tillräck- lig för att reducera barkens bindning till veden genom utmattning och/el- ler genom på mekanisk väg åstadkommen fukttransport från innerbarken till ett mellan barken och veden beläget, dessa sammanbindande, meristematiskt skikt. '\\

2. Förfarande enligt krav i, k ä n n e tfle c k n a t av att man bringar de stela slagorna (9) att dessutom slå bort barken fläckvis från virket (5), så att en begränsad friläggning av veden åstadkommes. 10 l5 8201547-0 10 A3.

Förfarande enligt krav l eller 2: k ä n nte t e c k n a tg av att man bringar virket (5) att vrida sig runt sin längdakel under det att det utsättes för slagen från de stela slagorna (9). A.

Anordning för att genom förbehandling underlätta en efterföljande frik- tionsbarkning av virke, för genomförande av förfarandet enligt kravet l, innefattande don (l) som definierar en transportbana (3) för att transpor- tera virket (5) i huvudsak i dess längdriktning, minst en i huvudsak tvärs transportbanans (3) längdriktning sig sträckande rotor (7) med ett flertal rotordelar (9) avsedda att beröra barken vid förbehandlingen, och drivorgan (ll) för att rotera rotorn (7) med ett varvtal inom ett varv~i 'talsintervall, k ä n n e t e c k n a d av att rotorn (7) innefattar en rotoraxel (13), och att nämnda rotordelar utgöres av ett flertal av stela slagor (9), som dels är ledbart fastsatta vid rotoraxeln (13) och vid rotation av densamma fälles ut till driftlägen belägna i rotationsplan som är i huvudsak parallella med transportbanans (3) längdriktning, och dels under rotationen slår an mot barken på virket, vilka stela slagor (9) har sådan vikt att de vid varvtal inom det nämnda varvtalsintervallet slår an mot barken i en utsträckning och med en kraft som är tillräcklig för att reducera barkens bindning till veden genom utmattning och/eller genom på mekanisk väg åstadkommen fukttransport från innerbarken till ett mellan barken och veden beläget, dessa sammanbindande, meristematiskt skikt.

5. Anordning enligt krav A, k ä n n e t e c k n a d av att de stela slagorna (9) från sin rot till sin fria ände uppvisar en i förhållande till rotorns (7) rotationsriktning bågformigt bakåtsvept framsida (15).

6. Anordning enligt krav 5, k ä n.n e t e c k n a d av att slagornas (9) framsida (15) är försedd med ett flertal förhållandevis skarpa åsar (17) för upprivning eller åtminstone_uppruggning av barken. l

7. Anordning enligt något av kraven A-6, k ä n n e t e c k n a d av att de stela slagorna (9) är i förhållande till axelriktningen snett av- smalnande i riktning från sin rot mot sin fria ände.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n.n e t'e c k n a d av att alla de stela slagorna (9) på rotorn (7) har samma snett avsmalnande form, varige- nom de slag som träffar den ena sidan av en under förbehandling varande ” 820154?-o stock (5) biir oiikartade dem som träffar den andra sidan av stocken, så att stocken (5) utsättes för en vridande sidokraft.

9. Anordning enligt något av kraven Å-8, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda transportdon (i) innefattar minst två inmatningsruiiar (31) anordnade att aniigga mot motsatta sidor av virket (5), viika inmatnings- rullar (31) på sin manteiyta är försedda med var sin skruviinjeformigt i iika riktningar runt manteiytan föriöpande ås (33), varigenom virket (5), när det matas fram meiian ruiiarna, vrides runt sin iängdaxei.

10. Anordning eniigt något av kraven hÉ9, k ä n n e t e c k n a d av att de steia siagorna (9) är monterade jämnt fördeiade över rotorn (7) både i axieii riktning och omkretsriktning. ii.

Anordning eniigt något av kraven Å-10, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar minst två med steia siagor (9) försedda rotorer (7) för samtidig förbehandiing av motsatta sidor av virket (5).

12. Anordning enligt något av kraven Å-ii, k ä n n e t e c k n a d av att den är utförd med sådan arbetsbredd att den medger att ett Fiertai stockar (5) i bredd förbehandias samtidigt.