SE468310B - Barkningsmaskin av haalrotortyp - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 2 tygen till dessas yttre ändlägen oavsett om den ankommande stocken är klen eller grov. Detta har i sin tur - i synnerhet vid klena stockar - medfört att verktygen vid insvängning mot en ankommande stock måste röra sig tämli- gen lång väg från det yttre ändläget fram till stockens mantelyta, varigenom verktygen slår an mot stocken med tämligen stor kraft; något som kan leda till skador icke blott på stockens främre ände utan även i olika komponen- ter ingående i maskinens rotor. En annan negativ konse- kvens av verktygens långa rörelseväg mellan ändlägena och stocken är att insvängningen tar viss lång tid i anspråk efter det att ifrågakommande givare, t ex en fotocell, givit signal till maskinen att påbörja verktygens insväng- ning. På så sätt kan verktygen komma att appliceras mot stocken ett stycke bakom dennas främre ändyta under läm- nande av ett obarkat parti vid stockens främre ände. En ytterligare nackdel med den kända maskinen är att hydraul- cylindrarna och fjäderdonen är monterade med sin längd- utsträckning orienterad väsentligen tangentiellt i för- hållande till en radie från rotorns centrum. Vidare har fjäderdonen haft formen av en kombinerad hydraul- och luftcylinder vars kolv avgränsar en med luft fylld kammare från en med hydraulolja fylld kammare. I praktiken har förelegat stora svårigheter att åstadkomma tillfredsstäl- lande tätning mellan dessa kamrar. - Uppfinningens syften Föreliggande uppfinning tar sikte på att eliminera ovannämnda nackdelar och skapa en barkningsmaskin vid vilken bearbetningsverktygen kan på ett tillförlitligt sätt exakt inställas i olika önskade utsvängningslägen.

Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda att skapa en barkningsmaskin vid vilken verktygen under tids- intervallet mellan två på varandra följande stockar kan inställas i lägen i vilka verktygens skär- eller bearbet- ett utgångsläge blott ett kort på den ankommande stockens ningsorgan befinner sig i stycke utanför mantelytan främre ände, varvid detta utgångsläge skall kunna intas 10 15 20 25 30 35 468 310 3 oberoende av varierande diametrar hos olika stockar. Ett annat syfte med uppfinningen är att skapa en barknings- maskin vid vilken medlet för inställningen av verktygen i olika önskade utgångs- eller beredskapslägen skall kunna monteras på statorn och överföra sina rörelser till verk- tygen via en tillförlitligt verkande transmission. Ett ytterligare syfte är att eliminera behovet att såsom fjäderdon använda en kombinerad hydraul- och luftcylinder.

Kort redogörelse för uppfinningstanken Ovan angivna syften nås enligt uppfinningen därigenom att med statorn är förbunden en eller flera kraftutveck- lingsenheter med uppgift att axiellt fram och åter för- skjuta en rotorn medföljande ring som via en för varje verktyg anordnad transmission är förbunden med ett rela- tivt ett axel, t ex verktygets axel, vridbart lagrat stopporgan anordnat att samverka med en med verktygsaxeln vridstyvt förbunden back, närmare bestämt på så sätt att stopporganet å ena sidan genom vridning i en riktning kring sin axel tvångsvis medbringar backen under svängning av verktyget i riktning utåt från rotorns centrum mot verkan av tillhörande fjäderdon till ett önskat, valfritt stoppläge och å andra sidan vid vridning i motsatt rikt- ning från detta stoppläge kan, då verktyget anläggs mot en stock, släppa kontakt med backen för att tillåta fjäder- donet att hålla verktyget anpressat mot stocken.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom SE patentet 8502304-2 är det tidigare känt att styra en barkningsmaskin av hàlrotortyp på ett sådant sätt att bearbetningsverktygen svängs ut från den bearbetade stocken till yttre ändlägen i vilka de vilar tills nästa stock ankommer till maskinen, varefter de svängs in mot den ankommande stocken. I detta patent antyds möjligheten att svänga ut bearbetningsverktygen blott till lägen någonstans mellan centrum och de yttre ändlägena. Emeller- tid grundar sig förfarandet enligt detta patent på använd- ningen av samma maskinella utrustning som SE patentet 8404217-5, innebärande att den eftersträvade inställnings- -[>. f CO 310 10 15 20 25 30 35 4 möjligheten icke låtit sig framgångsrikt förverkligas i praktiken.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är FIG 1 en sidovy av en maskin enligt uppfinningen, FIG 2 en förstorad ändvy av samma maskin, varvid ett i maskinen ingående statorhus visas i ett sidoför- skjutet läge med streckade linjer, FIG 3 en förstorad längdsektion genom den övre hälften av en stator ingående i maskinen, FIG 4 en tvärsektion genom den övre hälften av en i maskinen ingående rotor, varvid en i rotorn in- gående transmission visas i ett första funktions- läge, FIG 5 en planvy ovanifrån av transmissionen enligt fig 4 i sagda första funktionsläge, FIG 6 och 7 mot fig 4 och 5 svarande tvärsektioner resp planvyer visande samma transmission i ett andra funktionsläge, FIG 8 en förstorad planvy visande en detalj till den uppfinningsenliga maskinen, samt FIG 9 och 10 partiella tvärsektioner visande maskinens bearbetningsverktyg i ytterligare två olika funktionslägen.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av upp- finningen I fig l och 2 betecknar 1 generellt ett maskinhus i vilket ingår såväl en stator (som kan utgöra en del av själva huset) som en rotor på vilken är monterade ett antal bearbetningsverktyg i form av svängbara armar 2.

Såsom framgår av fig 2 uppvisar dessa armar vid sina fria ändar skär- eller bearbetningsorgan 3 vilka kan appliceras mot mantelytan av en stock i och för barkning av denna.

Genom såväl statorn som rotorn sträcker sig en central öppning 4 genom vilken stockar kan längdmatas under passage av huset l. För denna matning av stockarna är 10 15 20 25 30 35 468 310 5 anordnat ett matarverk innefattande en första sats matarhjul 5 i området framför huset 1 och en andra sats matarhjul 6 i området bakom huset.

Nu hänvisas till fig 3 i vilken maskinens stator är generellt betecknad 7, medan rotorn generellt betecknas 8.

Statorn 7 inbegriper dels en cylindrisk vägg 9 som avgrän- sar öppningen 4, dels en radiellt sig sträckande vägg 10 på maskinhusets baksida. Rotorn 8 inbegriper en första radiellt sig sträckande vägg eller platta 11 samt en andra radiellt sig sträckande vägg 12 som är förbunden med väggen 11 via en cylindrisk väggdel 13. Mellan de båda väggarna ll och 12 sträcker sig en i hylsor eller liknande lagrad axel 14 vars ena ände skjuter ut genom väggen 11 och uppbär det enskilda bearbetningsverktyget 2.

På statorns 7 bakre gavelvägg 10 är anordnade ett antal kraftutvecklingsenheter 15 som har till uppgift att via en medbringare 16 axiellt förskjuta en ring 17 som medföljer rotorn 8 i dennas rotation. I praktiken kan dessa enheter 15 utgöras av dubbelverkande hydraulcylind- rar i ett antal av fyra, vilka är likformigt fördelade omkring öppningen 4. Medbringaren 16 har med fördel formen av en ring som är förbunden med ringen 17 via ett lager 18. Närmare bestämt är detta lager 18 härbärgerat dels i ett invändigt spår i ringen 16, dels i ett utvändigt spår i ringen 17. Härigenom är ringen 17 fri att rotera rela- tivt den icke roterbara medbringarringen 16 samtidigt som densamma kan förskjutas i axiell riktning genom axiell förflyttning av medbringarringen förmedelst hydraulcylind- rarnas kolvstänger 19. Förutom ringen 17 inbegriper rotorn 8 även en andra ring 20 vilken är lokaliserad innanför ringen 17 och har karaktären av en invändig cylindervägg till rotorn. I detta sammanhang skall även påpekas att rotorn vid sin främre gavelvägg ll är lagrad relativt statorn via ett lager 21.

Såsom framgår av fig 4 och 5 är med verktygets 2 axel 14 vridstyvt förbunden en back 22 vilken är i detta fall direkt (eller i andra fall indirekt) förbunden med ett i 10 15 20 25 30 35 6 sin helhet med 23 betecknat fjäderdon via en led 24. I det visade, föredragna exemplet utgörs fjäderdonet 23 av en gasfjäder i form av en bälg med två kuddartade sektioner 25, 25' som är fyllda med en gas, t ex luft, med ett visst tryck. Genom ledförbindningen mellan gasfjädern 23 och backen 22 strävar gasfjädern städse att påföra axeln 14 ett vridmoment i riktning motsols enligt fig 4, innebärande att gasfjädern städse strävar att svänga in verktygsarmen 2 i riktning mot ett centralt, inre ändläge.

Med den såsom en momentarm tjänande backen 22 samver- kar ett svängbart stopporgan 26 vilket i det visade exemplet är vridbart lagrat på själva verktygsaxeln 14 (det är i och för sig även möjligt att montera organet på en från verktygsaxeln åtskild, separat axel). Organet 26 uppvisar en ansatsyta 27 vilken i ett givet tillstånd kan hållas anlagd mot en motsvarande ansatsyta på backen 22.

Mellan den axiellt förskjutbara ringen 17 och varje enskilt stopporgan 26 verkar en transmission i form av en länk 28 vars ena ände är förbunden med ringen 17 via en första universalled 29 och vars motsatta ände är förbunden med stopporganet via en andra universalled 30. Genom att var och en av dessa leder 29,30 har karaktären av univer- salleder kan länken 28 svängas i två mot varandra vinkel- räta plan relativt såväl ringen 17 som stopporganet 26.

Det torde vara uppenbart att en axiell förskjutningsrörel- se hos ringen 17 via länken 28 omvandlas till en sväng- ningsrörelse hos stopporganet 26. Närmare bestämt medför en förskjutning av ringen 17 i riktning från statorns bakre gavelvägg 10 mot rotorns främre gavelvägg 11 en svängning av stopporganet 26 i riktning medsols kring tillhörande axel 14 betraktat i fig 4. Det vridvinkel- område utmed vilket stopporganet 26 kan svänga kring till- hörande axel 14 är naturligtvis beroende av ringens 17 axiella slaglängd (ju större slaglängd ringen har desto större blir stopporganets vridvinkelutslag). I praktiken är ringens 17 axiella slaglängd begränsad av utrymmesskäl.

För att trots detta faktum åstadkomma ett tillfredsstäl- 10 15 20 25 30 35 468 510 7 lande stort vridvinkelområde för stopporganet 26 har föl- jande åtgärder vidtagits: I en öppning i den andra ringen 20 är applicerad en platta 31 (se fig 8) i vilken är utformat ett i förhållande till maskinens axialutsträck- ning snedställt spår 32 uppvisande en bakre ände 33 och en främre ände 34. I detta spår 32 ingriper en följare 35 i form av en trissa eller skiva anordnad på den undre änden av en tapp 36 vilken utgör del av den första universal- leden 29 och vilken är anordnad i ett hål i den första skivan 17. Genom samverkan mellan följaren 35 och spåret 32 erhålls en relativ vridrörelse mellan den första ringen 17 och den andra ringen 20 i samband med axiell förskjut- ning av den förstnämnda. Närmare bestämt vrider sig ringen 17 i riktning motsols (betraktat i fig 4 och 5) kring ringen 20 då ringen 17 förskjuts framåt i riktning mot verktyget 2 och vice versa. På så sätt erhåller stopp- organet 26 ett förhållandevis stort vridvinkelutslag vid svängning trots en relativt begränsad axiell förskjutning av ringen 17. q Såsom framgår av fig 8 är i området av spårets 32 främre ände anordnad en knast 37 medelst vilken följaren 35 kan vid behov fasthållas i ett främre ändläge. Här- igenom kan verktygsarmarna 2 kvarhållas i sina yttre änd- lägen, exempelvis i samband med service, i det fall hyd- raulcylindrarna 15 görs verkningslösa. Verktygen 2 kan även självhämmande kvarhållas i dessa yttre ändlägen i de fall behov ej föreligger att genom reglering av cylind- rarna 15 hålla verktygen i bestämda mellanlägen.

I fig 9 och 10 är en för barkning avsedd stock betecknad 38.

Den beskrivna maskinen arbetar på följande sätt.

Inmatning av relativt tätt efter varandra följande stockar i den i maskinhuset 1 (se fig 1) befintliga rotorn sker med hjälp av de framför maskinhuset befintliga matarhjulen 5, medan utmatningen ombesörjs av de bakre matarhjulen 6.

De främre matarhjulen, som i likhet med de bakre matarhju- len är rörliga i höjdled för att kunna följa formen hos .I>.

GX.

CD CN 10 15 20 25 30 35 10 8 stockar med olika längd, diameter och konicitet, är för- knippade med medel för att avkänna och i ett minne, t ex till en dator, lagra formen hos enskilda stockar. Detta avkänningsmedel (ej visat) samverkar med och styr hydraul- cylindrarna 15.

Då en stock med en given diameter vid sin främre ände (vilken kan godtyckligt utgöras av toppänden eller rot- änden) skall ankomma till bearbetningsverktygen 2 är dessa inställda i ett utgångs- eller beredskapsläge i vilket verktygens skärorgan 3 befinner sig någon eller några centimeter utanför stockändens periferi. Denna inställning ombesörjs genom att hydraulcylindrarna 15 skjuter in ringen 17 ett lämpligt stycke utmed dennas axiella rörel- sebana, varvid länkarna 28 till vart och ett av verktygen 2 svänger stopporganen 26 ett stycke kring tillhörande axlar 14 under medbringande av backarna 22 till ett vridvinkelläge i vilket verktygen 2 hålls utsvängda i det önskade beredskapsläget. Detta läge kan steglöst inställas någonstans mellan det inre ändläge som visas i fig 4 och 5 och det yttre ändläge som visas i fig 6 och 7. Bäst illu- streras detta beredskapsläge i fig 9 av vilken framgår hurusom stopporganets 26 ansatsyta 27 hålls anlagd mot backen 22. I detta tillstånd har gasfjädern 23 komprime- rats så att densamma verkar med ett visst tryck mot backen 22. Detta tryck övervinns emellertid av trycket i de be- tydligt starkare hydraulcylindrarna 15, varigenom stopp- organet 26 tvingande håller backen 22 i det visade läget.

Stockändens ankomst till området av verktygen 2 noteras av en givare, t ex en fotocell (icke visad). Denna givare ger signal till cylindrarna 15 att dra tillbaka sina kolvstänger 19, varigenom ringen 17 skjuts tillbaka i förhållande till sitt utgångsläge. Via de såsom trans- missioner tjänande länkarna 28 kommer härvid stopporganen 26 att svänga i riktning motsols kring tillhörande axlar 14 och då verktygen 2 träffar stockens 38 yta släpper de kontakten med backarna 22. Detta innebär att gasfjädrarna 23 är fria att verka på backarna 22. Varje enskild <1 1"; 10 15 20 25 30 35 468 310 9 gasfjäder 23 kan sålunda via backen 22 och axeln 14 bringa verktyget 2 att anpressas mot stockens 38 mantelyta, såsom illustreras i fig 10. I detta tillstånd håller sålunda maskinens samtliga gasfjädrar 23 tillhörande verktyg 2 eftergivligt anpressade mot stocken, vilken därigenom kommer att på konventionellt sätt befrias från sin bark.

Då en färdigbarkad stock matas ut ur maskinen för- medelst den bakre matarhjulsatsen 6 har en ny, obarkad stock tagits emot av den främre matarhjulsatsen 5. De främre matarhjulen 5 har på så sätt kunnat avkänna dia- metern vid den främre änden av den ankommande stocken och i tidsintervallet mellan de båda stockarna hunnit ge signal till cylindrarna 15 att inställa bearbetningsverk- tygen i ett nytt beredskapsläge svarande mot den aktuella stockdiametern. Denna inställning av det nya beredskaps- läget kan ske antingen genom svängning av verktygen i riktning inåt eller genom svängning i riktning utåt, allt i beroende av de aktuella stockarnas form och diameter.

Antag exempelvis att en grov första stock matas in med sin smalände vänd framåt och efterföljs av en klenare stock vilken likaledes har sin smalände vänd framåt. När verk- tygen släpper den bakre, grova änden av den första stocken (vilket kan ske genom att verktygen i en distinkt avslut- ningsoperation förs ett kort stycke ut från stockänden för att icke skada denna) svängs verktygen i riktning inåt till ett beredskapsläge i vilket skärorganen 3 befinner sig någon eller några centimeter (t ex 3-5) utanför peri- ferin på den efterföljande stockens smalände. På omvänt sätt gäller att verktygen svängs i riktning utåt då en klen stock eller stockände åtföljs av en grövre stock eller stockände.

Uppfinningens fördelar är uppenbara. Med hjälp av hyraulcylindrarna 15 kan bearbetningsverktygen 2 via den beskrivna länktransmissionen inställas i distinkta, mellan de yttre och inre ändlägena godtyckligt väljbara bered- skapslägen från vilka verktygen behöver svängas blott ett kort stycke för att komma i kontakt med den ankommande 10 15 20 25 30 35 10 stocken. Härigenom erhålls icke blott korta omställnings- tider utan även den fördelen att verktygen icke kommer att träffa stockarna med överdriven kraft. Detta i sin tur ger goda barkningsresultat med få mekaniska skador på den barkade stocken samtidigt som risken för skador på de i rotorn ingående mekaniska komponenterna minimeras. En annan fördel är att regleringen, dvs aktivering resp in- aktivering av den enskilda gasfjädern sker via ett meka- niskt transmissionssystem utan någon kombinerad hydraul- och luftcylinder av det slag som förekommer vid maskinen enligt SE 8404217-5. Härigenom elimineras de tätningsprob- lem som förekommer vid dylika cylindrar.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Det är givet att uppfinningen ej är begränsad blott till det beskrivna och på ritningarna visade utförandet.

Sålunda är det möjligt att för den erforderliga rörelse- överföringen mellan kraftutvecklingsenheten eller -enhe- terna och stopporganen för respektive verktyg använda andra transmissioner än just de visade länkarna. Det må även påpekas att de snedställda styrningarna för åstad- kommande av den relativa vridrörelsen mellan de beskrivna ringarna kan utföras på annat sätt än i form av ett spår i just den axiellt orörliga ringen. Sålunda kan ett spår vara anordnat i den axiellt rörliga ringen och samverka med ett utsprång på den andra ringen. Istället för just hydraulcylindrar kan såsom kraftutvecklingsenheter använ- das även andra komponenter, t ex skruvmekanismer.

Claims (5)

.lO 15 20 25 30 468 310 11 PATENTKRAV
1. l. Barkningsmaskin av hàlrotortyp, innefattande en stator (7) och en relativt denna roterbart lagrad rotor (8), vilken uppvisar en öppning (4) för längdvis genom- matning av en för barkning avsedd trädstock med hjälp av ett matarverk inbegripande såväl en sats matarhjul (5) framför rotorn som en sats matarhjul (6) bakom densamma, och med vilken är förbundna ett antal mot och från öpp- ningens (4) centrum svängbara bearbetningsverktyg (2) som vart och ett är anbragt på en i rotorn roterbart lagrad axel (14) vilken är påverkad av ett fjäderdon, t ex en bälgformig gasfjäder (23), som under drift strävar att hålla verktyget (2) eftergivligt anpressat mot den genom rotorns öppning passerande stocken i och för bortskal- ning av barken fràn denna, varvid de enskilda verktygen (2) är vid behov svängbara i riktning utåt från stocken eller rotorns centrum mot verkan av sagda fjäderdon (23), k ä n n e t e c k n a d därav, att med statorn (7) är förbunden en eller flera kraftutvecklingsenheter, tex hydraulcylindrar (15), med uppgift att axiellt fram och åter förskjuta en rotorn (8) medföljande ring (17) som via en för varje verktyg anordnad transmission (28) är förbunden med ett relativt en axel, t ex verktygets axel (14), vridbart lagrat stopporgan (26) anordnat att samverka med en med verktygsaxeln (14) vridstyvt för- bunden back (22), närmare bestämt på så sätt att stopp- organet (26) å ena sidan genom vridning i en riktning kring sin axel tvångsvis medbringar backen under sväng- ning av verktyget (2) i riktning utåt från rotorns cent- rum mot verkan av tillhörande fjäderdon till ett önskat, valfritt stoppläge och å andra sidan vid vridning i motsatt riktning från detta stoppläge kan, då verktyget anläggs mot en stock, släppa kontakt med backen (22) för att tillåta fjäderdonet (23) att hålla verktyget anpressat mot stocken. . [Tz- UN CC' 10 15 20 25 30 35 12
2. 2. Barkningsmaskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att transmissionen mellan den axiellt för- skjutbara ringen (17) och det enskilda stopporganet (26) innefattar en länk (28) vars ena ände är förbunden med ringen (17) via en första universalled (29) och vars mot- satta ände är förbunden med stopporganet via en andra uni- versalled (30), varvid länken (28) vid axiell förskjutning av ringen omvandlar den första ledens (29) axiella rörelse till en tangentiell, bágformig rörelse hos den andra leden (30), vilken ombesörjer svängning av stopporganet kring tillhörande axel.
3. 3. Barkningsmaskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att med den axiellt förskjutbara ringen (17) samverkar en andra, rotorn (8) likaledes medföljande ring (20) vilken är axiellt orörlig och att den ena av dessa ringar uppvisar en eller flera i förhållande till maski- nens axellinje snedställda styrningar (32) med uppgift att vid den axiella förskjutningen av den första ringen även åstadkomma en relativ vridrörelse mellan denna och rotorn, närmare bestämt i samma vridrörelseriktning som länkens (28) andra led (30) för att därigenom åstadkomma en för- hållandevis stor vridrörelse hos denna även vid en jäm- förelsevis begränsad axiell förskjutning av den första ringen.
4. 4. Barkningsmaskin enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrningen har formen av ett spår (32) i vilket ingriper ett med en av ringarna (17, 20) förbundet utspráng (35).
5. 5. Barkningsmaskin enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att spåret (32) vid sin framåt mot bearbet- ningsverktygen vända ände uppvisar en knast (37) med upp- gift att kvarhàlla verktyget i ett maximalt utsvängt yttre ändläge i ett tillstànd då sagda kraftutvecklingsenhet (15) är icke kraftgivande. f; f)