SE519769C2 - Förfarande vid planbearbetning av en rundstock samt blindkniv - Google Patents

Description

25 30 35 519 762j¿f¿fj=_'-¿__f 2 Förhållandet mellan rotationshastigheten och matningshas- tigheten är nämligen direkt avgörande för den huggna flisens längd, dvs hur tätt huggknivarna träffar utmed en given längd av stocken. Flisens tjocklek å andra sidan, är i första hand beroende av dess längd, på så sätt att flisen blir tunnare vid huggning av korta längder och vice versa. Generellt gäller dessutom att vid huggning av korta flislängder, bildas större andel oönskade kortfrak- tioner såsom spän och stickor. Att kunna bibehålla en likformig flisstorlek, och framförallt att nedbringa andelen stickor och spän, har stor ekonomisk betydelse vid användning av flisen såsom råmaterial för pappersmas- saframställning genom att pappersmassans kvalitet ökar och kemikalieförbrukningen minskar vid pappersmassapro- cessen, ju mer likformig storleken är pà den flis som används.

Emellertid medför det nackdelar att sänka bearbet- ningsverktygens rotationshastighet. Bland annat kommer därigenom huggknivarnas periferihastighet att minska och detsamma gäller för en eventuell sågklinga eller putsski- va som brukar vara placerad i toppen av koniska bearbet- ningsverktyg för att förbättra de planbearbetade ytornas kvalitet. Periferihastigheten för huggknivar bör normalt ligga mellan 20 och 30 m/s för att huggknivarnas skär- egenskaper skall vara optimala. Under den optimala has- tigheten ökar risken för urslagningar och försämrad yt- jämnhet. Hastigheten har även en viss inverkan på flisens tjocklek på så sätt att minskad hastighet ger tjockare flis och vice versa. Den optimala periferihastigheten för en sågklinga ligger vanligen mellan 40 och 60 m/s under vilken ytornas kvalitet försämras.

Vidare innebär en sänkt rotationshastighet att bear- betningsverktygens rörelseenergi minskar och det är dess- utom vanligt att reglera rotationshastigheten genom varv- talsreglering av en elmotor vilket oftast medför att motorns effekt avtar med minskande varvtal. Följaktligen blir såväl rörelseenergin som effekten lägre när behovet lO 15 20 25 30 35 519 769: “:%'*:*fl j;f :171 3 av hög rörelseenergi och effekt är som störst, dvs vid sågning av grova stockar, och risken för fastkörning och produktionsstopp ökar därför i dessa fall.

Ett sätt att undanröja dessa nackdelar och bibehålla oförändrad rotationshastighet på bearbetningsverktygen, vore att köra med olika matningshastighet genom sàgaggre- gatet och blockformningsaggregatet och anordna någon form av buffertzon mellan dessa som fördröjer inmatningen i sågaggregatet ifall det föregående blocket ännu ej är färdigsågat. En sådan lösning skulle dock vara både kost- sam och utrymmeskrävande.

Kort redogörelse för uppfinningen Föreliggande uppfinning syftar till att komma till rätta med problem och nackdelar som är förknippade med sänkning av matningshastigheten genom ett blockformnings- aggregat vid bearbetning av grova stockar. Närmare be- stämt syftar uppfinningen till ett nytt förfarande vid vilket rotationshastigheten hos bearbetningsverktygen är möjlig att bibehållas eller åtminstone är den i annat fall erforderliga sänkningen av rotationshastigheten möjlig att begränsas vid sänkt matningshastighet men med bibehållen flisstorlek. Åtminstone detta syfte uppnås med ett förfarande enligt patentkravet 1.

Uppfinningen avser även en blindkniv för användning i samband med tillämpningen av det uppfinningsenliga för- farandet. Blindkniven syftar till att möjliggöra genom- förande av förfarandet utan att riskera skador och för- slitning av bearbetningsverktyget och i synnerhet av sätesytorna för huggknivarna på bearbetningsverktyget.

Detta syfte uppnås medelst en blindkniv enligt patentkra- vet 5.

Till grund för uppfinningen ligger således insikten att ovannämnda syften kan uppnås genom att från ett blockformningsaggregat som ingår i en sågningslinje, avlägsna en eller flera huggknivar från vart och ett av bearbetningsverktygen för att kompensera för den sänkning lO l5 20 25 30 Bb 519 769 __, d. .HK .= 4 av matningshastigheten genom sågaggregatet, och därigenom genom blockformningsaggregatet, som är nödvändig vid sågning av grova stockar och därigenom undvika eller åtminstone reducera den sänkning av rotationshastigheten som annars är nödvändig för att bibehålla den eftersträ- vade flisstorleken.

Genom ett sådant förfarande uppnås flera fördelar.

Till exempel är det härigenom möjligt att bibehålla rota- tionshastigheten på en nivå som möjliggör att huggknivar- na kan drivas med en optimal periferihastighet vid vilken deras skäregenskaper bäst utnyttjas. Under denna optimala periferihastighet försämras skäregenskaperna. Vid bear- betningsverktyg i form av stympat koniska skivor är det möjligt att åstadkomma finbearbetning av blockets sido- ytor endera medelst en vid konens toppyta belägen säg- klinga eller medelst i samma område placerade putsknivar.

Genom att rotationshastigheten kan bibehållas på en hög nivå säkerställs att även dessa drivs med en hastighet som är gynnsam med avseende på sågklingans eller putskni- varnas förmåga att skära plana och släta blockytor. Såsom tidigare nämnts innebär en hög rotationshastighet vidare även att rörelseenergin och effekten blir hög vilket minskar risken för fastkörning.

Uppfinningen är generellt tillämpbar såtillvida att en eller flera huggknivar kan avlägsnas från något god- tyckligt blockformningsaggregat, såväl sådana med stympat koniska som cylindriska bearbetningsverktyg, i avsikt att bibehålla en hög rotationshastighet. För att åstadkomma flis med likformig storlek är huggknivarna fördelade symmetriskt kring bearbetningsverktygets mantelyta. Vid avlägsnande av huggknivar är det därför viktigt att bibe- hålla en symmetrisk fördelning av de kvarvarande huggkni- varna så att stocken träffas av huggknivarna med samma tidsintervall för att likformig flis skall bildas. Ut- trycket symmetrisk fördelning inn^fattar sålunda aven en enda huggkniv i ett rotationsplan hos bearbetningsverkty- get eftersom denna kommer att träffa stocken med samma 10 l5 20 25 30 35 519 769 5 tidsintervall. Symmetrisk fördelning åstadkoms enklast genom att avlägsna exakt hälften av huggknivarna, dvs genom att ta bort varannan, men det går även att åstad- komma på andra sätt.

I det efterföljande föredragna utförandet, visas ett bearbetningsverktyg i form av en stympat konisk skiva med huggknivarna anordnade i två skilda omkretsringar eller rotationsplan, en inre och en yttre. Var och en av ring- arna har fyra huggknivar. I det visade utförandet avlägs- nas två motstàende huggknivar från den inre ringen medan två motstàende huggknivar bibehålls. I ett sådant fall kan således stockarnas matningshastighet sänkas till hälften under bibehållande av samma rotationshastighet och samma flisstorlek. Det skulle dock vara möjligt att avlägsna tre av huggknivarna i varje ring och endast behålla en om åtgärder vidtas för att balansera bearbet- ningsverktyget så att ej någon obalans uppstår under rotation. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att i lägena för de avlägsnade huggknivarna placera in s k blindknivar med samma massa som en huggkniv men utan någon bearbetande eggkant som skjuter ut utanför verkty- gets mantelyta. En sådan blindkniv har dessutom den yt- terligare fördelen att den skyddar de avlägsnade huggkni- varnas sätesytor från slitage av stockar och flisstycken.

Vid avlägsnande av tre huggknivar och bibehållande av endast en är det följaktligen möjligt att sänka stockar- nas matningshastighet till en fjärdedel av den ursprung- liga men ändå bibehålla bearbetningsverktygens rotations- hastighet och storleken pà den huggna flisen. En tredje möjlighet vid det visade utförandet vore att avlägsna endast en huggkniv men behålla tre. I sådana fall måste dock anordnas alternativa sätespositioner för två av de tre huggknivar som bibehålls för att få en symmetrisk fördelning av huggknivarna och därigenom likformig flis- längd.

I det föredragna utförandet är bearbetningsverktyget försett med en matningsbegränsare som begränsar den maxi- lO 15 20 25 30 35 5191769 __, , . » « @ » » ß- 6 mala matningshastigheten av virkesblocket mellan huggkni- varna genom att s k självmatning förhindras. Matningsbe- gränsaren har formen av en ring som utmed sin yttre om~ krets uppvisar stegformade kamkurvor och den är placerad mellan konens toppyta och en sàgklinga som åstadkommer finbearbetning av blockets sidoytor. När antalet huggkni- var förändras mäste även denna matningsbegränsande ring bytas ut mot en med motsvarande antal kamkurvor. En sådan matningsbegränsare är fördelaktig genom att den begränsar den maximala virkesframmatningen så att flisen får en likformig storlek. Det föredras därför i praktiken att använda en sådan matningsbegränsare pà bearbetningsverk- tygen men det skulle även vara möjligt att säkerställa korrekt matningshastighet pä andra sätt, t ex medelst noggrann styrning medelst matningsvalsar.

I det härefter beskrivna föredragna utförandet av uppfinningen har bearbetningsverktygen formen av stympat koniska skivor eller kroppar vilka var och en har hugg- knivar som är anordnade i två ringar eller rorationsplan kring mantelytans omkrets. Närmare bestämt en ring med fyra symmetriskt fördelade huggknivar intill den stympade konens toppyta och en ring med fyra symmetriskt fördelade huggknivar pà längre avstånd fràn den stympade konens toppyta. Enligt det visade utförandet avlägsnas tvà mot~ stående huggknivar fràn den inre, närmast toppytan beläg- na ringen vid sänkning av matningshastigheten, medan alla huggknivar i den yttre, från toppytan fjärmade ringen bibehålls. Detta görs för att den yttre ringen av hugg- knivar, som bearbetar stockarna endast vid mycket grova virkesdimensioner såsom vid rotansvällningar och dylikt, skall ge en mer kraftbesparande bearbetning av virket genom att den flis som huggs av den yttre ringen blir kortare och därmed även tunnare. Härvid minskar risken för urslagningar av större virkesstycken, speciellt i de bakre ändytorna av stockarna vilket är relativt vanligt förekommande och kan sänka virkesutbytet. Detta innebär visserligen att den flis som huggs av den yttre ringen ej lO 15 20 25 30 35 A519 769¿s§§j¿}§ n; ._ 7 blir likformig med den flis som huggs av den inre ringen men detta har i praktiken inte så stor betydelse eftersom huggknivarna i den yttre ringen bearbetar stockarna en- dast vid extremt grova dimensioner och andelen flis fràn den yttre ringens huggknivar blir därför liten. Uppfin- ningen är dock ej begränsad till detta utan skulle kunna varieras pà många olika sätt inom ramen för patentkraven.

Till exempel skulle hälften av huggknivarna kunna avlägs- nas även fràn den yttre ringen. Vidare finns det pà mark- naden mànga olika typer av bearbetningsverktyg, t ex med fler än tvà ringar av huggknivar eller sådana med endast en ring av huggknivar vilka i sàdana fall vanligen har en större längd än de som visas i detta utförandeexempel.

Uppfinningens grundprincip är dock tillämpbar pä alla dessa typer av bearbetningsverktyg och sàsom nämnts även pà sådana bearbetningsverktyg som ej är stympat koniska utan cylindriska.

Kort beskrivning av bifogade ritningar Pä ritningarna visas i: FIG I en vy ovanifràn av en rundstock som formas till ett block med tvà plana sidoytor i ett tidigare känt blockformningsaggregat, och därefter del- ningssàgas i ett sägaggregat, FIG 2 en perspektivvy av ett bearbetningsverktyg i blockformningsaggregatet enligt fig 1, FIG 3 FIG 4 en sidovy av bearbetningsverktyget i fig 2, en vy ovanifrån av en rundstock som formas till ett block med tvä plana sidoytor i ett block- formningsaggregat, vilket modifierats i enlig- het med föreliggande uppfinning, och därefter delningssàgas i ett sägaggregat, FIG 5 en perspektivvy av ett bearbetningsverktyg i blockformningsaggregatet enligt fig 4, FIG 6 en sidovy av bearbetningsverktyget i fig 5, FIG 7 en matningsbegränsare till bearbetningsverk- tyget enligt fig 2 och 3, och lO 15 20 25 30 35 519 769 8 FIG 8 en matningsbegränsare till bearbetningsverk- tyget enligt fig 5 och 6.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen Först hänvisas till fig 1-3 för beskrivning av ett konventionellt, tidigare känt förfarande för formning av en rundstock till ett block med tvà plana sidoytor och efterföljande delningssàgning till brädor och plank. I fig 1 visas schematiskt i en vy ovanifràn, tillvägagångs- sättet för blockformning och sågning av en rundstock.

Rundstocken l längdmatas härvid först genom ett allmänt med 2 betecknat blockformningsaggregat vilket i det visa- de utförandet utgörs av tvà mot varandra vända, stympat koniska bearbetningsverktyg eller huggskivor 3, 3'. Pà bearbetningsverktygens mantelytor är anordnade ett fler- tal huggknivar 4, vilka under rotation av bearbetnings- verktyget och samtidig längdmatning av rundstocken, hug- ger det material som skall avlägsnas frän rundstocken till flisstycken sà att rundstocken formas till ett block med tvà plana sidoytor 5, 5'. Omedelbart efter blockform- ningsaggregatet är anordnat ett sàgaggregat vilket i figuren är schematiskt visat i form av två cirkelsåg- klingor 6. Sàsom framgàr är avståndet mellan blockform- ningsaggregatet och sàgaggregatet sä litet att blockets främre ände kommer in i sàgaggregatet innan dess bakre ände har lämnat blockformningsaggregatet_ I fig 2 och 3 visas det närmare utförandet av ett bearbetningsverktyg 3. Detta uppvisar en stympat konisk form med pà dess mantelyta monterade huggknivar 4. Dessa är anordnade i tvà skilda omkretsringar med fyra huggkni- var i vardera ringen. Huggknivarna är vidare symmetriskt anordnade med samma inbördes avstånd kring bearbetnings~ verktygets omkrets sàsom bäst framgår av fig 3. Varje huggkniv har vidare en bearbetande eggkant och är fast- skruvade i urtagna säten i bearbetningsverktyget. I områ- det framför respektive huggkniv är genomgående häl 7 lO 15 20 25 30 35 5,19 7769 9 upptagna i bearbetningsverktyget genom vilka den huggna flisen passerar ut och avlägsnas från blockformningsag- gregatet. I det stympat koniska bearbetningsverktygets topp finns en sågklinga 8 vilken åstadkommer finbearbet- ning av blockets sidoytor. Vidare finns i området mellan sågklingan 8 och konens toppyta en matningsbegränsare 9 vilkens yttre omkretskant bildar en stegformad kamkurva med minskande höjd från en huggkniv till den nästföljan- de. Matningsbegränsaren visas och beskrivs närmare i anslutning till fig 7 och 8.

Såsom tidigare beskrivits är den huggna flisens storlek, framför allt längd men indirekt även tjockleken, beroende av bearbetningsverktygens rotationshastighet i förhållande till stockens matningshastighet. Vid sågning av grova stockar måste stockarnas matningshastighet sän- kas på grund av kapacitetsbegränsningar i sågaggregatet och följaktligen måste då även, såsom redogjorts för tidigare, rotationshastigheten hos blockformningsaggrega- tets bearbetningsverktyg sänkas med därav följande pro- blem.

I fig 4-6 åskådliggörs ett föredraget utförande av ett förfarande enligt föreliggande uppfinning, vilket undanröjer de problem och nackdelar som följer med sänk- ningen av stockarnas matningshastighet vid sågning av grova stockar. Vid detta utförande avlägsnas två motstå- ende huggknivar från bearbetningsverktyget från den inre omkretsringen av huggknivar, och ersätts med blindknivar 10 vilka skruvas fast i de ordinarie huggknivssätena ll.

Blindknivarna skyddar huggknivssätena från slitage och kan vara godtyckligt utformade under förutsättning att de är monterbara i huggknivssätena och ej uppvisar någon eggkant eller andra utskjutande delar som kan störa vir- kesframmatningen. Enligt ett föredraget utförande har blindknivarna samma massa som de ordinarie huggknivarna för att ej förändra bearbetningsverktygets balansering oavsett hur många huggknivar som avlägsnas och ersätts med blindknivar. Eventuellt skulle blindknivarna kunna ha lO l5 20 25 30 v» ~ V I Z'..".í-' - - ~ ' *i , .= u I ° ' - 1.' ,, . . . - - ;~ '> i' . . . - ' > ;: -= « -^ ' _16»- l0 en sådan form att de även täcker över öppningarna 7 genom bearbetningsverktyget.

I samband med att de två huggknivarna avlägsnas och ersätts med blindknivar 10, byts även matningsbegränsaren med en omkretskant med fyra stegformade kamkurvor 12, enligt fig 7, till en matningsbegränsare med endast två stegformade kamkurvor 12 enligt fig 8, för att bibehålla en jämn frammatning av stockarna mellan på varandra föl- jande huggknivar. Matningsbegränsarens stegformade om- kretskant har till uppgift att anligga mot ett ohugget kantparti av stocken och begränsa den maximalt möjliga frammatningen av stocken mellan tvä på varandra följande huggknivar och därmed begränsa den maximalt möjliga flis- längden.

Genom att, såsom i det visade utförandet, avlägsna hälften av huggknivarna i den inre omkretsringen av hugg- knivar, kan således matningshastigheten av stockarna sänkas till hälften utan att bearbetningsverktygens rota- tionshastighet behöver sänkas eller flisstorleken kommer att förändras. I det visade utförande bibehålls visserli- gen antalet huggknivar i den yttre omkretsringen men detta har mindre betydelse eftersom, såsom äskådliggörs i fig 4, det normalt är endast den inre omkretsringen av huggknivar som bearbetar rundstocken medan den yttre omkretsringen av huggknivar kommer att bearbeta stockarna endast vid onormalt grova dimensioner såsom vid rotan- svällningar och liknande. Den andel flis som huggs av den yttre omkretsringen av huggknivar, och som kommer att bli mindre än den flis som huggs av den inre omkretsringen av huggknivar, blir således liten.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 519 769 ll PATENTKRAV

1. Förfarande för formning av en rundstock (1) till ett block med två eller flera plana sidoytor (5, 5'), innefattande stegen att medelst ett blockformningsaggre- gat (2), av det slag som innefattar två eller flera bear- betningsverktyg (3, 3') vilka vart och ett har formen av en roterbar trumma eller stympat konisk kropp vilken på sin mantelyta bär ett flertal huggknivar (4), direkt hugga det material som skall avlägsnas till flisstycken, att efter blockformningsaggregatet mata blocket till ett sàgaggregat (6) för delningssågning av blocket till brä- dor och plank, samt att vid sågning av grova stockar sänka matningshastigheten genom sågaggregatet och därige- nom även genom blockformningsaggregatet, k ä n n e - t e c k n a t av det ytterligare steget att vid bearbet- ning av grova stockar avlägsna en eller flera huggknivar (4) från vart och ett av bearbetningsverktygen (3, 3') under beaktande av en symmetrisk fördelning av de kvarva- rande huggknivarna, i avsikt att erhålla likformiga flis- stycken, för att kompensera för den sänkta matningshas- tigheten och därigenom undvika eller åtminstone begränsa den sänkning av rotationshastigheten hos bearbetnings- verktygen som i annat fall är nödvändig för att bibehålla den eftersträvade flisstorleken.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att i samband med avlägsnande av huggknivar (4) byta ut en matningsbegränsare (9), med på en yttre kant- yta anordnade kamkurvor (12), till en matningsbegränsare med motsvarande antal kamkurvor som antalet kvarvarande huggknivar i en omkretsring intill matningsbegränsaren.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - (3, 3') med stympat konisk form som uppvisar huggknivar (4) vilka t e c k n a t av att vid ett bearbetningsverktyg är anordnade i två eller flera omkretsringar kring man- telytan, ej avlägsna huggknivar från alla omkretsringar 10 l5 519 769 12 men åtminstone från den inre, närmast den stympat koniska toppen belägna omkretsringen.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, av att på respektive plats för (10) passar i huggknivarnas sätesytor (ll) men saknar bearbe- k ä n n e t e c k n a t avlägsnade huggknivar (4) montera blindknivar som tande eggkant.

5. Blindkniv för genomförande av ett förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att densamma är monterbar i läget för en av- lägsnad huggkniv (4) men saknar bearbetande eggkant.

6. Blindkniv enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d av att den har väsentligen samma massa som en huggknivsanordning (4) som avlägsnas.