SE504417C2 - Blockformningsanordning - Google Patents

Description

504 10 15 20 25 30 35 417 ningen begränsas.

Vid tidigare kända blockformningsanordningar är det ett problem att bearbetningsskären har benägenheten att orsaka urslag med relativt djupa jack och märken i blocket som följd. Detta problem är mest märkbart i samband med kvistar och snedfibrighet i virket, varvid en bit av en kvist eller ett parti av vedfibrerna kan slitas loss av bearbetningsskären. Dylika urslag har till resultat att finbearbetningen måste göras till ett större djup med ökad spånbildning som följd.

Ett sätt att helt eliminera problemen med urslag är att förse varje skärhàllare med en försågande sågklinga, dvs en sågklinga vilken har en diameter som är större än diametern hos skärhàllarens smalände och vilken ombesörjer försågning av ett spår i blocket innan bearbetningsskären hugger återstoden av den ved som skall avlägsnas till flis. I detta fall blir dock spånbildningen relativt stor enär sågklingan av hållfasthetsskäl måste ha en viss mini- mitjocklek, vilken i normalfallet uppgår till 4-6 mm. Med andra ord kommer alltid en 4-6 mm tjock vedstrimla invid varje planyta att förvandlas till spån obereoende av om detta är motiverat med hänsyn till trädslag, kvalitet, kvistighet etc.

Kort redogörelse för uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att kom- ma tillrätta med ovannämnda problem med tidigare teknik och skapa en blockformningsanordning vilkens flisbildande bearbetningsskär ger en förbättrad ytjämnhet. I synnerhet är det ett syfte att den yta som åstadkoms medelst bear- betningsskären är så plan och slät, med ett minimum av urslagningar, att efterföljande spånbildande finbearbet- ning kan reduceras eller helt avvaras utan att för den skull behöva använda en försågande klinga. Åtminstone dessa syften ernås medelst en blockformningsanordning enligt kravet l.

Uppfinningen bygger sålunda på insikten att problemen med urslagníngar i blockytan till stor del beror på bear- 10 15 20 25 30 35 504 417 3 betningsskärens skärvinkel i förhållande till vedens fi- berriktning. I synnerhet gäller detta för det eller de be- arbetningsskär som är belägna närmast den koniskt formade skärhållarens topp eller smalände och som avverkar veden närmast blockytan. Tidigare har bearbetningsskären varit lokaliserade med en huvudegg orienterad väsentligen parallellt med en radie genom skäret och skärhållarens ro- tationscentrum. Eftersom matningsplanet för de stockar som matas genom blockformningsanordningen är beläget på visst avstånd, vanligen ca 200 mm, under skärhàllarnas rota- tionscentrum betyder detta att den undre delen av block- ytan bearbetas med skärets egg i en positiv skärvinkel i förhållande till vedens fibrer, dvs den yttre från skär- hållarens rotationscentrum fjärmade änden av huvudeggen avskiljer de enskilda vedfibrerna före den inre, närmast rotationscentrum belägna änden av huvudeggen. Skäret kom- mer sålunda att påverka veden i blockets nedre del med en skärkraft som är riktad framåt i blockets matningsrikt- ning, dvs parallellt med fiberriktningen. Därvid är risken stor att enskilda fibrer i stället för att skäras av kom- mer att slitas loss ur blocket. Däremot är det motsatta förhållandet, dvs att veden i den övre delen av blockytan kommer att påverkas av skäret med en skärkraft som är rik- tad bakåt mot matningsriktningen, ej något problem efter- som skäret därvid bearbetar veden i riktning mot en tidi- gare obearbetad del av blocket. Härvid är det mindre risk att enskilda fibrer slits loss eftersom dessa fasthålls av utanpåliggande vedfibrer.

Det förhållandet att bearbetningsskären påverkar blocket med en skärkraft som är riktad framåt i blockets matningsriktning har vid tidigare kända blockformnings- anordningar utnyttjats för längdmatning av blocket genom anordningen. Någon separat matning har sålunda ej erfor- drats. I vissa tillämpningar har det förekommit att huvud- eggen har anordnats något bakåt vinklad i förhållande till en radie genom skärhållarens rotationscentrum och bearbet- ningsskäret. Denna vinkel har dock endast uppgått till ca 504 10 15 20 25 30 35 417 4 5° och har gjorts enbart för att reducera den framåt- matande kraften och anpassa matningshastigheten till skär- hàllarens rotationshastighet och ej i syfte att förbättra blockets ytjämnhet.

Problemen med urslagningar har varit speciellt märk- bart i blockytans undre kant där, vid tidigare kända blockformningsanordningar, den från skärhállarens rota- tionscentrum fjärmade änden av huvudeggen har lämnat veden före den närmast rotationscentrum belägna änden. Det är därför ett syfte förhållande till rotationscentrum att huvudeggen skall vara så vinklad i skärhållarens radie att den närmast belägna änden av huvudeggen lämnar veden före eller åtminstone samtidigt med den yttre från rotationscentrum fjärmade änden av huvudeggen. Huvudeggens vinkel i förhållande till radien är i detta utförande sålunda beroende av avståndet mellan matningsplanet för stockarna eller blocken och rotationscentrum samt avståndet mellan rotationscentrum och det närmast denna belägna bearbetningsskäret.

För att bilda flis med väl definierad form och stor- lek erfordras förutom en huvudegg, vilken klyver veden parallellt med fiberriktningen, även en biegg vilken skär veden i vinkel mot fiberriktningen. I regel används för detta ändamål bearbetningsskär som är utformade med både en huvudegg och en biegg i kombination, varvid huvudeggen lämpligen kan vara bildad utmed en plattformad del av skä- ret medan bieggen kan vara bildad utmed en vulst eller ås vid den plattformade delens ena kant. Det ligger dock inom uppfinningens ram att huvudeggen och bieggen kan vara utformade på separata bearbetningsskär, såsom t ex visas i SE 467915.

I ett föredraget utförande av uppfinningen är skär- hållaren utförd med bearbetningsskären monterade i en eller flera, normalt tre, spiralformade banor utmed mantelytan. Denna typ av skärhållare kallas allmänt för spiralskiva. För att uppnå uppfinningens syften är det tillräckligt att det bearbetningsskär som är beläget 10 15 20 25 30 35 504 417 5 närmast smaländen i varje spiralbana är anordnad med en snedställd huvudegg enligt uppfinningen. Det är dock inget som hindrar att ytterligare bearbetningsskär i varje spiralbana är anordnade på samma sätt.

Det finns på marknaden även andra typer av skärhålla- re, t ex s.k. stegskivor och làngknivsskivor. Vid dessa typer av skärhållare är bearbetningsskärens huvudeggar ej lokaliserade parallellt med ett rotationsplan för skär- hàllaren och kommer sålunda ej att skära veden parallellt med blockytan utan skära av vedfibrerna i en vinkel mot blockytan. Det ligger dock inom uppfinningens ram att även vid denna typ av blockformningsanordningar, ett eller fle- ra bearbetningsskär kan vara anordnade i enlighet med upp- finningen i ett område av skärhållaren närmast dennas smalände för att förbättra blockets ytjämnhet.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna visas i FIG 1 en planvy av en del av en skärhållare utförd i enlighet med föreliggande uppfinning, FIG 2 en förstorad delvy av skärhållaren enligt fig 1 visande första och andra bearbetningsskäret i en spiralbana, FIG 3 en schematisk sektion sedd underifrån av en block- formningsanordning enligt föreliggande uppfinning, och FIG 4-9 planvyer från sex skilda håll av ett bearbetnings- skär utfört i enlighet med uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av upp: finningen Först hänvisas till fig 1 och 3, varvid i fig l visas en planvy av en del av en skärhållare i form av en s.k. spiralskiva l. Skivan är roterbart lagrad kring en axel 2.

Fig 3 visar en delsektion sedd underifrån av en blockform- ningsanordning i form av två dylika spiralskivor. Såsom framgår är spiralskivorna i huvudsak stympat koniskt for- made och är utförda med inalles tre spiralformade banor 3 i mantelytan, vilka i tvärsnitt har formen av avsatser som 504 10 15 20 25 30 35 417 6 sträcker sig parallellt med ett rotationsplan för skivan.

Utmed varje spiralbana är cirkelformade hàl 4 upptagna i I hålen är bearbetningsskär vilka mantelytan. anordnade allmänt med 5 betecknade hålls på plats via speciella hållarelement såsom är antytt vid 6 i fig 3.

Under drift roterar spiralskivan enligt fig l medurs medan skivsektionerna enligt fig 3 har en rotationsrörelse som är riktad mot betraktaren. En stock eller ett block 7 som matas mellan skivorna kommer därvid att bearbetas av bearbetningsskären och erhålla två motsatta, plana block- ytor. För finbearbetning av blockytorna är i respektive skivas smalände anordnad en sågklinga eller ságtandad ring 8.

Nu hänvisas även till fig 2 vari visas en förstorad planvy av ett parti av skivan i fig l. Närmare bestämt visas rotationsaxeln 2, ett parti av sågklingan 8 samt första och andra bearbetningsskäret 5' respektive 5. Det andra bearbetningsskäret 5 är av konventionell typ och uppvisar en huvudegg 9 som sträcker sig parallellt med ett rotationsplan för spiralskivan och parallellt eller nära parallellt med en radie genom rotationsaxeln och skäret. I enlighet med uppfinningen uppvisar dock det första bear- betningsskäret 5' en huvudegg 9 som visserligen sträcker sig parallellt eller nära parallellt med skivans rota- tionsplan men som är vinklad i förhållande till en radie r genom rotationsaxeln och skäret. I det visade utförandet är huvudeggen 9 vinklad ca 25-30° bakåt i förhållande till radien r, dvs en yttre, från rotationsaxeln fjärmad ände av eggen är belägen längre bakåt mot rotationsriktningen i förhållande till en inre, närmare rotationsaxeln belägen ände av eggen. Det ligger inom uppfinningens ram att vin- keln kan uppgå till mellan lO-50°, företrädesvis 15-40° och mest föredraget 20-30”. vinkeln kan sålunda varieras inom vida gränser i beroende av trädslag, kvistighet, virkesdimensioner etc. För normala tillämpningar synes dock en vinkel omkring ca 25° vara optimal. 10 15 20 25 30 35 504 417 7 Förutom en huvudegg 9 innefattar varje bearbetnings- skär en biegg 10. Såsom närmare framgår av fig 3 sträcker sig bearbetningsskärens huvudeggar 9 väsentligen parall- lellt med rotationsplanet och kommer sålunda att skära veden väsentligen parallellt med fiberriktningen. Bieggar- na 10 däremot är vinklade i förhållande till rotations- planet och sträcker sig utåt från huvudeggarna och närmare bestämt från den ände av huvudeggen som är fjärmad från rotationsaxeln. Härigenom kommer bieggarna 10 att skära veden i vinkel i förhållande till fiberriktningen och begränsar längden av de flisstycken som huggs ur stocken.

Nu hänvisas till fig 4-9 vari visas ett föredraget utförande av ett bearbetningsskär 5' vilket är speciellt utformat för att, vid montering i hållarelement som är avsedda för konventionella bearbetningsskär, lokalisera huvudeggen i vinkel mot en radie genom rotationsaxeln och skäret i enlighet med uppfinningen. Det skall förstås att nedan beskrivna bearbetningsskär är avpassat för den skiva som bearbetar den högra sidan av stocken, sett i matnings- riktningen, medan ett bearbetningsskär för den vänstra skivan måste vara spegelvänt utformat. Skäret är i huvud- sak plattformat med en framsida ll och en baksida 12. Från skärets nedre ände är ett genomgående spår 13 utformat på så sätt att två ben eller skänklar 14, 14' bildas i skä- ret. På framsidan av skäret är en vulst 15 bildad utmed den övre delen av skärets ena långsidokant. Skäret är vidare slipat från baksidan för bildande av två fasytor 16, 16' vilka bildar ca 40° vinkel med framsidan, varvid brytvinkeln mellan fasytan 16 och baksidan sträcker sig vinkelrätt mot ena långsidokanten medan brytvinkeln mellan fasytan 16' och baksidan sträcker sig ca 40° mot den mot- satta långsidokanten utmed vilken vulsten 15 är utformad på framsidan. Så långt beskrivet är bearbetningsskäret väsentligen identiskt med ett konventionellt bearbetnings- skär. Härvid bildas vid det konventionella skäret en huvudegg 9 mellan fasytan 16 och framsidan ll, varvid huvudeggen kommer att sträcka sig väsentligen vinkelrätt 504 417 10 15 20 25 30 35 8 mot långsidokanten. På motsvarande sätt bildas bieggen 10 mellan fasytan 16' och framsidan/vulsten 15.

Bearbetningsskäret enligt föreliggande uppfinning uppvisar dock dessutom från framsidan motslipade snedfas- 17' vilka bildar ca 40” vinkel mot baksidan 12.

Brytvinkeln mellan fasytan 17 och framsidan ll sträcker ytor 17, sig ca 40° mot ena långsidokanten medan brytvinkeln mellan fasytan 17' och framsidan sträcker sig med en vinkel av ca 80° vinkeln mellan fasytorna 17, mot den motsatta, vulstförsedda làngsidokanten. Bryt- 17' sträcker sig ca 35° mot den vulstförsedda làngsidokanten.

Genom ovan beskrivna utformning erhålls ett bearbet- ningsskär vilket, vid betraktande mot skärets plan, upp- visar en huvudegg 9 som är vinklad ca 60-65° mot den ena långsidokanten medan bieggen 10 är vinklad ca llO° mot den motsatta, vulstförsedda långsidokanten. Skäret är avsett att monteras så att fasytorna 17, 17' under drift tjänstgör såsom skärytor medan fasytorna 16, 16' utgör släppningsytor. Närmare bestämt är skäret så anordnat att fasytan 16 har en släppningsvinkel av ca 2-3° i förhållande till skärhållarens rotationsplan.

Fördelarna med ett sålunda utformat bearbetningsskär är flera. Exempelvis är det möjligt att montera skäret i samma slags hållarelement 6 som används för konventionella skär och utan att behöva modifiera skivan 1. Härigenom kan antalet bearbetningskär med sned huvudegg väljas godtyck- ligt efter önskemål och behov. Monteringen av skären ut- förs, såsom framgår av fig 3, medelst en bult 18 och en s.k. flisbrytare 19, varvid bultens gängade skaft för- passas genom spåret 13 och vid åtdragning klämmer fast skäret mellan en yta på hållarelementet 6 och flisbrytaren 19. Omslipning av bearbetningsskären med snedhuvudegg utförs vidare på samma sätt som vid konventionella skär, l6'. att inga speciella arrangemang behöver vidtagas vid slip- dvs genom planslipning av fasytorna 16, Detta betyder ningen och denna kan utföras samtidigt med och i samma moment som de konventionella skären. Vidare erhålls en 10 15 20 25 30 35 504 417 9 sned huvudegg utan att skärets bearbetningsbredd minskar i förhållande till konventionella skär. Det vore exempelvis teoretiskt möjligt att erhålla en sned huvudegg genom att vrida ett konventionellt skär genom vridning av hållarelementet 6 men detta skulle dels leda till minskad bearbetningsbredd, dels till att skärets position skulle förändras och skulle sålunda nödvändiggöra fullständig ombyggnad av skivan 1.

Om djupet av den spånbildande finbearbetningen generellt kan minskas med ca 2 mm vid formning av virkes- block, skulle detta för ett sågverk som förbrukar ca 100.000 m3 virke per år betyda en ökad flisproduktion av ca 24.000 m3 per år. Eftersom priset för spån endast är ca 15% av priset för flis inses att detta skulle innebära en avsevärd besparing och/eller intäktsökning. Genom före- liggande uppfinning är det fullt möjligt att begränsa den spånbildande finbearbetningen till ca 1-2 mm.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Det är givet att uppfinningen kan modifieras på mångahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Uppfinningen är sålunda ej begränsad till användning av sådana speciellt utformade bearbetningskär som har beskri- vits häri. Det skulle sålunda vara möjligt att vid en annorlunda utformad skiva l använda konventionella skär som monteras snedställda i förhållande till en radie genom rotationsaxeln och respektive skär. Uppfinningen är vidare ej begränsad till att endast de närmast skivans centrum eller smalände belägna bearbetningsskären är monterade eller utförda med sneda huvudeggar. Det skulle exempelvis vara fullt möjligt att anordna alla bearbetningsskär i en skiva med snedställda huvudeggar. I regel utnyttjas dock bearbetningsskärens huvudeggar för att mata stockarna genom blockformningsanordningen. Detta åstadkoms genom att konventionellt utformade och monterade bearbetningsskär med huvudeggarna parallellt eller nära parallellt med en radie genom rotationsaxeln kommer att, åtminstone i blockets nedre del, påverka blocket med en kraftkomposant 504 10 15 20 25 30 35 417 10 riktad i matningsriktningen. Vid föreliggande uppfinning däremot eftersträvas att huvudeggen vid utträde ur veden i blockets nedre del är riktad väsentligen parallellt med vedens fibrer och ger sålunda ej någon kraftpåverkan i matningsriktningen. Detta skulle dock kunna lösas genom separat matning eller genom successivt minskande sned- ställning av huvudeggarna i riktning ut mot skivans 1 periferi. Bearbetningsskär med sneda huvudeggar enligt uppfinningen har dock den fördelen att de skär mjukare och lättare genom veden och genom att anordna alla eller ett flertal av bearbetningsskären på detta sätt skulle vinnas minskad energiàtgång under drift samt mjukare gàng och därmed eventuellt även sänkt bullernivå.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 504 417 11 PATENTKRAV

1. Blockformningsanordning av det slag som innefattar minst två roterbara skärhållare (1) med i huvudsak stympat konisk form vilka var och en uppvisar en väsentligen ko- nisk mantelyta och en topp eller smalände, varvid skär- hållarna är anordnade parvis med smaländarna vända mot varandra och försedda med utbytbara bearbetningsskär (5, 5') på respektive skärhállares mantelyta med uppgift att, genom längdmatning av ett virkesstycke (7) mellan skär- hållarna under samtidig rotation av dessa, planbearbeta virkesstycket i två motsatta plan genom att den ved som avlägsnas, direkt huggs till flis av bearbetningsskären, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett enskilt bearbet- ningsskär (5') i åtminstone en sats bearbetningsskär närmast skärhàllarens (1) smalände, uppvisar en huvudskär- egg (9) som, förutom att den pà känt sätt sträcker sig parallellt eller nära parallellt med ett rotationsplan för skärhållaren, är vinklad 10-50” bakåt i förhållande till en radie (r) genom skärhàllarens (1) rotationscentrum och bearbetningsskäret, på så sätt att en yttre, från rota- tionsaxeln fjärmad ände av huvudskäreggen (9) är belägen längre bakåt mot rotationsriktningen i förhållande till en inre, närmare rotationscentrum belägen ände av huvud- skäreggen och närmare bestämt på så sätt att den inre änden av huvudskäreggen lämnar virkesstycket (7) före eller åtminstone samtidigt med den yttre änden av huvudskäreggen.

2. Blockformningsanordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudskäreggen (9) är vinklad 15-40° bakåt i förhållande till radien (r).

3. Blockformningsanordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huvudskäreggen (9) är vinklad 20-30° bakåt i förhållande till radien (r).

4. Bearbetningsskär för en blockformningsanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att detsamma är avpassat att lokalisera en huvud- skäregg (9) parallellt eller nära parallellt med ett 504 417 10 15 20 25 30 35 12 rotationsplan för skärhàllaren (1) och i en vinkel av 10-50° bakåt i förhållande till en radie (r) genom rota- tionscentrum och bearbetningsskäret. 4, k ä n n e - 15-40°. 4, k ä n n e - 20-30°.

5. Bearbetningsskär enligt krav t e c k n a t därav, att vinkeln är

6. Bearbetningsskär enligt krav t e c k n a t därav, att vinkeln är