SE539103C2 - Förfarande och anordning vid enstycksmatning av virke - Google Patents

Abstract

Ett förfarande vid enstycksmatning av långstråckta element (3), innefattar att dessa transporte-ras med sin långdriktning våsentligen transversellt i förhållande till en transportriktning, frånen första transportör (l) till en andra transportör (2). Mellan de två transportörema (l , 2) finnsen roterande trumma (7), som år utrustad med tånger (6) och klackar (7). Tångema (6) griperoch håller element (3), som kommer från den forsta transportören (l), mot en klack (5) och flyttar över virket (3)till den efterföljande andra transportören (2). I förfarandet ingår stegen:- att ett element (3) slåpps fram till trumman, - att elementet (3) matas upp på klacken (5) synkront med trummans (7) rotation, och - att elementet (3) grips och pressas till anliggning mot en av klackama (5) av en av tångema (6). Ett element (3), vars bredd b överstiger den stråcka d på klacken (5) varpå en ytanliggning årmöjlig, grips och pressas till anliggning utefter en linje på en av klackama (5) och en linje påtrummans (7) periferi. Detta sker genom att elementet (3) slåpps fram till trumman (7), såtidigt, i förhållande till trummans (7) rotationslåge, att elementet (3) matas fram till anligg- ningen mot trummans (7) periferi innan elementet (3) grips av en av tångema (6). Fig 2c

Description

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande vid enstycksmatning av långsträckta element,som transporteras med sin längdriktning väsentligen transversellt i förhållande till entransportriktning, från en första transportör till en andra transportör med en roterande trummautrustad med tänger och klackar, varvid tängema griper och håller element som kommer frånden forsta transportören mot en klack och flyttar över virket till den efterföljande andratransportören, varvid i förfarandet ingår stegen: att ett element släpps fram till trumman, attelementet matas upp på klacken synkront med trummans rotation, och att elementet grips och pressas till anliggning mot en av klackama av en av tängema.

Uppfinningen avser också en anordning för utförande av förfarandet, innefattande en första och en andra transportör, samt en roterande trumma med öppningsbara tänger samt klackar. ÄLDRE TEKNIK Det är i och för sig förut känt att mata sågade, hyvlade eller på annat sätt bearbetade lång-sträckta element, såsom trävaror, ett och ett från en transportör till nästa, varvid en inriktningav elementen sker före själva överföringen så att de hamnar exakt i ett önskat läge, företrä-desvis vinkelrätt mot transportriktningen för t.ex. efterföljande inspektion, kapning, pakete-ring eller annat. Vid traditionell enstycksmatning, med tänger som är placerade på enroterande trumma, finns det även klackar på trumman, vilka lyfter upp varje element under- ifrån, samtidigt som motsvarande tång greppar elementet ovanifrån.

Viktigt är att klackens aktiva lyftlängd understiger den minsta virkesbredden som för tillfälletkörs, eftersom man annars riskerar att lyfta i framkanten på en efterföljande bit, med en drift- stöming som följd. Ett vanligt breddomfång i ett sågverk för norrnaltimmer är 75 mm till 300 mm. Detta gör att klackens aktiva längd måste vara mindre än 75 mm och det innebär i sin turatt ett element som är bredare än 150 mm kommer att belasta tången med en hävstångskraft, eftersom dess tyngdpunkt ligger utanför ytterkanten av anliggningsytan mot klacken.

Ett ytterligare problem är att när tången skall släppa de bredare elementen över till den efter- följ ande transportören, kommer dessa att ha en tendens att vikta över bakåt (sett i transport- riktningen), och de kan förorsaka en driftstöming, genom att hamna snett när de släpps på ett inte helt kontrollerat sätt.

Traditionellt har detta problem lö sts genom att montera extra supportarrnar, vilka kan aktive-ras med hjälp av t.ex. pneumatik. Förutom att detta adderar kostnad och mer underhåll, så kansådana supportarrnar innebära en kapacitetsbegränsning vid in- och/eller urkoppling samtgenom att stora virkesbitar tillförs en stor rörelseenergi. Dessutom försvåras hanteringen avvirkesvolymer med blandade dimensioner, eftersom endast vissa, bredare element behöverhanteras med hjälp av supportarrnama, medan andra, smalare element hanteras bäst utan dessa.

Eftersom de ovanstående problemen blir mer påtagliga ju högre hastighet som används vidframmatningen, har man tidigare varit tvungen att begränsa matningshastigheten i de bef1nt-liga anläggningama för att i möjligaste mån undvika driftstömingar, och de befintliga anlägg- ningamas kapacitet är därför begränsad.PROBLEMSTÄLLNING Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla ett förfarande och enanordning som säkerställer effektiv matning av virke med varierande bredd med hög kapacitet och hög verkningsgrad, företrädesvis högre än vad som tidigare varit möjligt.PROBLEMLÖSNING Ändamålet uppnås om det inledningsvis angivna förfarandet kännetecknas av att ett element,vars bredd b överstiger den sträcka d på klacken varpå en ytanliggning är möjlig, grips ochpressas till anliggning utefter en linje på en av klackama och en linje på trummans periferi,genom att elementet släpps fram till trumman, så tidigt i förhållande till trummans rotations-läge, att elementet matas fram till anliggningen mot trummans periferi innan elementet grips av en av tängema.

Vidareutvecklingar och föredragna utföringsforrner framgår av de efterföljande underkraven 2-5.

Beträffande anordningen uppnås ändamålet om den ovan antydda anordningen kännetecknas av rörliga stopparrnar, som är anordnade att styra fran1släppandet av element på den första transportören i beroende av deras bredder. Ytterligare fördelar beträffande anordningen uppnås om denna ges ytterligare kännetecken enligt kraven 7-9.SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen kommer att beskrivas nårrnare nedan i anslutning till de bifogade ritningama.

På dessa visar: f1g la - le raka sidovyer av på varandra följ ande steg vid konventionell enstycksmatningmed en trumma som uppvisar tånger och lyftklackar; ochf1g 2a - 2d raka sidovyer av på varandra följ ande steg videnstycksmatning av virke enligt en utföringsforrn av den föreliggande uppfinningen.FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM För att illustrera förfarandet enligt uppfinningen hånvisas till de bifogade ritningama, på vilkavisas hur ett element i form av en virkesbit 3 kommer in på en första transportör l för attöverföras till en andra transportör 2. Anordningen visas rakt från sidan, vilket innebår attendast en uppsåttning lyftklackar 5 och tånger 6 syns i figurema. I allmånhet år två eller flerauppsåttningar synkront arbetande lyftklackar 5 och tånger 6 anordnade i linje med varandra påen långstråckt trumma 7, altemativt på en serie synkront roterande trummor 7, så att långavirkesbitar 3 eller andra långstråckta element år hanterbara med hj ålp av anordningen, utan risk för att de hamnar snett på transportörema l, 2.

Konventionellt styrs matningen av virkesbitar 3, så att de stoppas, och eventuellt buffras upp,av en stopparrn 4 vid varje trumma 7, såsom visas i f1g la. Stopparrnama 4 slåpper virkesbiten3 synkront, så att den matas fram av den första transportören l till trumman 7. Dår når denfram till, och lyfts av, lyftklackama 5 och tångema 6 på trumman 7, som år anordnad attrotera mellan transportörema l, 2, så att virkesbiten 3 hamnar på lyftklackens 5 supportyta 8(se fig le) och grips av tången 6, som pressar virkesbiten 3 mot supportytan 8. Virkesbiten 3följer med i trummans 7 rotation såsom visas i Fig. lc och Fig. ld för att dårefter glida ned på den andra transportören 2, såsom visas i Fig.le.

Det inses att den från trumman 7 utstickande lyftklackens 5 supportyta 8 inte får stråcka sigutanför virkesbiten 3, eftersom lyftklacken 5 då skulle lyfta en eventuellt efterföljande virkes- bit av de ytterligare virkesbitar som ofta år buffrade mot stopparrnama 4.

Om virkesbiten 3 däremot skulle ha en bredd av ca 150 mm medan lyftklacken sticker utknappt 75 mm från trumman 7, kommer supportytans 8 yttersta ände att hamna väsentligenvid virkesbitens 3 längdmittlinj e, vilket typiskt sett är placeringen för virkesbitens 3 tyngd-punkt. Normalt sett skall detta fungera, men skulle virkesbiten 3 inte ha hamnat alldeles intilltrummans 7 periferiyta 9, finns en risk för att virkesbiten 3 tippar bakåt på grund av attsupportytans 8 yttersta ände hamnat mellan virkesbitens 3 längdmittlinje och dess främrekant, och virkesbitens 3 tyngdpunkt ligger utanför supportytan 8. En sådan bakåttippning gerdels en ökad risk för att virkesbiten 3, vid överföringen till den andra transportören 2,påverkas av en oönskad vridning runt sin egen längdaxel, vilket ofta resulterar i att virkes-biten 3 positioneras snett på den andra transportören 2, med åtföljande driftstömingar. Delsökar risken för att tångens 6 grepp lossnar oavsiktligt, så att virkesbiten 3 släpps okontrollerat, innan den nått fram till den andra transportören 2. Även i det senare fallet blir driftstömingar följden.

För att komma tillrätta med detta problem och även att reducera den till virkesbitama 3adderade rörelseenergin, som kan vara betydande vid höga transporthastigheter, har förfaran-det för enstycksmatning enligt ovan vidareutvecklats enligt föreliggande uppfinning genomatt insläppet till trumman 7 styrs iberoende av virkesbitens 3 bredd, samtidigt som klackamas 5 supportytor fortfarande är anpassade till den minsta i en anläggning förekommande virkes-bredden.

Vidareutvecklingen innebär en begränsad anpassning av en befintlig utrustning, och det ovanbeskrivna, konventionella förfarandet för att mata fram virkesbitar 3 är fortfarande möjligt att använda för virkesbitar 3 med en bredd som ligger mellan längden d på klackens 5 supportyta8 och den dubbla längden 2d därav.

Styrningen av insläppet kan ske på flera olika, sätt, av vilka några kommer att diskuterasnärmare i detta sammanhang. Uppfrnningen skall dock inte anses vara begränsad till enbartdessa typer av styrning, utan det väsentligt nya och kännetecknande hos uppfinningen är attvirkesbiten 3, vid behov släpps fram mot trumman 7 innan klackens 5 supportyta 8 kommitinivå med den första transportören l, se Fig. 2b, så att virkesbiten 3 hinner ”klättra” upp ettstycke på trumman 7, innan klacken 5 når fram till virkesbiten 3, såsom visas i Fig. 2c, så att den yttersta delen 10 av supportytan 8 kommer att hamna utanför virkets längdmittlinj e, räknat från trumman, varefter virkesbiten 3 tryggt och säkert kan läggas av på den andra transportören 2, såsom visas i Fig. 2d.

Virkesbitens 3 vinkel till trummans 7 periferi, och till den andra transportören 2 vid tidpunk-ten för placering därpå, blir betydligt mindre än tidigare, vilket innebär att virkesbiten 3placeras på den andra transportören utan att vändas, i förhållande till sitt läge på den förstatransportören l. Detta innebär också en minskad risk för att virkesbiten 3 hamnar snett på den andra transportören, vilket annars skulle kunna medföra en driftstöming.

Istället för att placeras med en ytanliggning mot klackens 5 supportyta 8, kommer virkesbiten3 att istället att placeras med anliggningar utefter linjer, dels mot trummans 7 periferiyta 9 ochdels mot klackens 5 ytterparti l0. I de fall när trumman 7 är mycket smal, eventuellt endastrepresenterad av en skiva, går linj eanliggningama mot att vara punktanliggningar. Eftersomflera sådana smala skivor/trummor 7 är anordnade i linje med varandra och roterar synkront,kommer anliggningama i flera punkter i linje med varandra att ge en stabil och säker hante- ring av virkesbiten 3.

Genom att reglera när virket matas in mot trumman 7 kan klackens 5 yttersta punkt styras såatt den hamnar vid eller utanför, i förhållande till trumman 7, virkesbitens 3 längsgåendemittlinje, vilket innebär att virkesbiten 3 ej utövar någon hävstångskraft mot tången 6 ochdärigenom inte heller har någon tendens att vikta bakåt när tången 6 släpper virkesbiten.Virkesbiten 3 ges alltså en position längre fram på trumman 7 och på klacken än vid förfaran- den enligt äldre teknik.

Genom att virkesbitens 3 tyngdpunkt hamnar närmare trummans 7 centrum jämfört med omvirkesbiten 3 matas med supportarrnar som sträcker sig utåt från trumman 7, kommer virkettillföras mindre mängd rörelseenergi vid frammatningen, vilket är positivt vid höga matnings-hastigheter. Hanteringen blir därmed säkrare och mer kontrollerad, och risken för driftstör- ningar minskar.

En position som just beskrivits kan utnyttjas, i större eller mindre omfattning, för alla virkes-stycken 3 vars bredd är större än bredden d på klackens 5 supportyta 8. Förfarandet är såledesinte begränsat enbart till de virkesstycken vars bredd är större än 2d. Det avgörande är att virkesstycket 3 inte positioneras längre fram på trumman 7 än att klacken 5 fortfarande täcks av virkesstycket 3. Därmed undviks risken att klacken 5 oavsiktligt hakar fast i det efter- följande virkesstycket 3.

Variationen av inslåpp till trumman 7 i beroende av aktuell virkesbredd i förhållande till ut- stråckningen av klackens 5 supportyta 8, kan såsom nämnts inledningsvis, ske på olika sått.

Ett exempel på variabel reglering av inslåppet till trumman 7 år att de stopparrnar 4, mot vilkavirket buffras, år kopplade i sin rörelse till trummans 7 position med hj ålp av ett programmer-bart styrsystem i s.k. elektrisk camming. I styrsystemet ingår med fördel t.ex. återkoppladeservomotorer, men åven andra typer av drivorgan eller motorer år tänkbara för att styra stopp-arrnama 4. Detta innebår att stopparrnama 4 inte nödvåndigtvis följ er en och samma rörelse iförhållande till trummans 7 rörelse, utan att sambandet mellan trummans 7 rörelse och stopp-arrnama 4 år varierbart i beroende av den fråmsta virkesbitens 3 dimensioner; både dess breddb och tjocklek s. Bredare virkesbitar 3 slåpps fram av stopparrnama 4 tidigare ån smalavirkesbitar, så att de breda virkesbitama 3 kan ges en position långre fram, dvs. med en anliggning mot trumman, såsom visas i f1g. 2c.

Den första transportörens l hastighet år också varierbar, för att i samverkan med stopp-arrnama 4 ge virkesbitama 3 de önskade positionema på trumman 7 och klacken 5. Bredarevirkesbitar 3, som ska positioneras långt fram på trumman 7, transporteras med fördel frammed en högre hastighet ån smalare virkesbitar, som enbart ligger an mot klacken 5.Samverkan mellan transportörens l hastighet och stopparrnamas 4 rörelse ger en så noggrannframmatning till korrekt position av varje virkesstycke att en högre rotationshastighet hostrumman 7 medges, och virkesmångdema som anlåggningen som helhet förmår hantera höjsdårför avsevårt. Dessutom förbåttras driftsåkerheten betydligt, eftersom risken för att de transporterade virkesbitama 3 hamnar snett eller lossnar från tångema 6 minskar.

För att det ska vara möjligt att hantera virkespartier med blandade dimensioner, måste deframmatade virkesbitama 3 måtas innan de når fram till den roterande trumman 7, medavseende på både sin bredd b och sin tjocklek s. Måtorgan för detta år med fördel placeradeett stycke ovanför den första transportören, så att de fråmsta bitama måts strax innan de nårfram till trumman 7. Endast ett begrånsat antal måtvården behöver dårrned vara registrerade istyrsystemet vid varje tidpunkt, samtidigt som stopparrnama 4 ges tillråckligt med tid för attröra sig mellan sina extremlågen, om en virkesbit 3 med maximala dimensioner följer på en virkesbit med minimala dimensioner, och vice versa. Det år dock tånkbart att måtningen sker redan före den första transportören l. Måtvården för samtliga virkesstycken 3, som befinnersig på den första transportören l och ännu inte nått fram till trumman 7, måste då lagras i styr-systemet till dess att respektive virkesstycke 3 har matats fram till låmpligt, önskat låge på klacken 5 och trumman 7.

Måtorgan som år låmpliga för en måtning år kånda av fackmannen. För beröringsfria måt-ningar anvånds exempelvis anordningar som innefattar ultraljud, laser, mikrovågor, ljusridåer,kamerasystem med bildbehandling etc. Även anordningar som utnyttjar fysisk kontakt med virkesbitama 3 år anvåndbara för måtningama.

För det fall dår virkesbitamas 3 dimensioner år enhetliga inom det virkesparti som behandlas,behöver ingen måtning göras. Styrsystemet ges då på förhand information om virkesbitamas 3bredd och tjocklek, och utnyttjar dessa konstanta vården för beråkning av stopparrnamas rörelse i förhållande till trummans rotationslåge, så att en frammatning, motsvarande den som just beskrivits, genomförs.

Den tidiga frammatningen av virkesbitar 3 vars bredd överstiger lyftklackamas 5 dubblalångd har beskrivits ovan tillsammans med de fördelar som följ er med den tidiga fram-matningen till ett låge långt fram på trumman 7. Med förfarandet enligt uppfinningen kandock åven virkesbitar 3 med en större tjocklek s ån tidigare hanteras på ett såkert sått. Jutjockare en virkesbit 3 år, desto nårrnare dess fråmre kant, sett i rörelseriktningen, kommer tången 6 att ligga an, eftersom den år rörlig utefter en cirkelbåge.

Om en virkesbit 3 som ligger an mot klackens 5 supportyta 8 överstiger en maximal tjocklek,år det helt enkelt inte möjligt för tången att gripa virkesbiten 3. Med den grad av öppning somkråvs av tången 6, måste denna vara tillbakavriden så långt att den inte når in över klackens 5supportyta 8, dår virkesbiten 3 år placerad. Således beståms den maximala tjockleken påvirkesstycken 3 som anlåggningen kan hantera, med det konventionella förfarandet enligt f1gla-le, av tångens 6 geometriska utseende och placering på trumman 7. Dessa faktorer kaninte åndras utan en radikal omkonstruktion av tången 6 och trumman 7, och en befintlig anlåggning har dårför en begrånsning i de tj ocklekar på virkesbitar 3 som kan hanteras.

Med en tidig frammatning av virkesbiten 3, så att denna kommer att befinna sig långre fram,år det dårrned möjligt för tången 6 att nå fram till anliggning mot virkesbiten 3 åven vid en större öppningsgrad, och det blir dårrned möjligt att hantera virkesbitar med en större tjocklek än tidigare, med en befintlig anläggning. En frammatning till ett främre läge är därföranvändbar inte enbart på bredare virkesbitar 3, utan också på virkesbitar 3 med en högtjocklek. Därrned ökar anläggningens användbarhet ytterligare, eftersom ett större spann avdimensioner, både med avseende på bredd och på tjocklek, hos virkesbitarna 3 är möjliga att hantera.

Man kan även tänka sig att virket matas in utan stopparrnar, varvid man istället arbetar medatt biten ligger i en känd position på t.ex. en rem. Remmen kör sedan med en rörelseprof1lsom gör att biten matas in mot trumman i en önskad position. Även i denna variant avförfarandet är mätning av de främsta virkesbitama 3 fördelaktig, så att en snabb och korrekt inmatning kan göras av varje virkesstycke 3.

Det väsentligt nya hos uppfinningen är således att man arbetar med variabelt insläpp tilltrumman i beroende av bredden och eventuellt även tjockleken på virkesbitama 3 som skallenstycksmatas. Virkesbitama 3 med stor bredd ges därigenom en position längre fram påtrumman 7, sett i dess rotationsriktning, och hålls säkrare av tängema 6, så att den totalamängden behandlade virkesbitar 3 kan ökas för anläggningen, eftersom trummans 7rotationshastighet ökas. Dessutom utökas området av dimensioner som är möjliga att behandla i anläggningen.

Då virket matas in tidigare bör man även utforma trumman så att virkesbiten 3 klättrar upp påtrumman på ett säkert och skonsamt sätt, exempelvis genom att trummans 7 ytstrukturutformas för att motverka att virkesbiten 3 glider bort från sitt läge, innan tången 6 kommit till ett säkert ingrepp med virkesbiten 3.

Uppfinningen har beskrivits ovan med en tillämpning på stora kvantiteter av element varsdimensioner varierar inbördes. Naturligtvis kan förfarandet också tillämpas på virkespartierdär de ingående elementens 3 dimensioner är praktiskt taget identiska inbördes. Vid sådanahomo gena virkespartier uppnås fördelen att matningshastigheten kan ökas ytterligare något,eftersom alla virkesbitar 3 matas med samma hastighet och till samma position på trumman 7.Stopparrnama 4 behöver inte någon extra tid för att anpassa sig till olika dimensioner hos på varandra följ ande virkesbitar 3.

Det variabla insläppet optimerar således virkesbitens 3 inmatningsposition på trumman 7, och hastigheten på transportörema l, 2 kan därmed maximeras, så att kapaciteten och verknings- graden hos anläggningen när upp till betydligt högre nivåer än med tidigare känd teknik.Samtidigt kan avsevärt fler dimensioner hos virkesbitama 3 behandlas i anläggningen än tidigare med endast en begränsad ombyggnad därav.

Uppfinningen kan varieras ytterligare inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (9)

1. l. Förfarande vid enstycksmatning av långstråckta element (3), som transporterasmed sin långdriktning våsentligen transversellt i förhållande till en transportriktning, från enförsta transportör (l) till en andra transportör (2) med en roterande trumma (7) utrustad medtånger (6) och klackar (5), varvid tångerna (6) griper och håller element (3) som kommer frånden forsta transportören (l) mot en klack (5) och flyttar över elementen (3) till den efterföljande andra transportören (2), varvid i förfarandet ingår stegen:- att ett element (3) slåpps fram till trumman (7),- att elementet (3) matas upp på klacken (5) synkront med trummans (7) rotation, - att elementet (3) grips och pressas till anliggning mot en av klackama (5) av en av tångema (6), kännetecknat av att ett element (3), vars bredd b överstiger den stråcka d på klacken (5)varpå en ytanliggning år möjlig, grips och pressas till anliggning utefter en linje på en avklackama (5) och en linje på trummans (7) periferi, genom att elementet (3) slåpps fram tilltrumman (7), så tidigt i förhållande till trummans (7) rotationslåge, att elementet (3) matas fram till anliggningen mot trummans (7) periferi innan elementet (3) grips av en av tångema (6)-

2. Förfarande enligt kravet l, kännetecknat av att positionen för anliggning motklacken (5) respektive trumman (7) beståms som en funktion av elementets (3) bredd b och tjocklek s.

3. Förfarande enligt kravet l eller kravet 2, kännetecknat av att positionen föranliggning mot klacken (5) respektive trumman (7) uppnås genom en styrning av den förstatransportörens matningshastighet och tidpunkten för framslåppning av elementet (3) till trumman (7), relativt trummans (7) rotationslåge.

4. Förfarande enligt något av kraven l till 3, kännetecknat av att elementen (3)från den första transportören (l) buffras mot stopparrnar (4), vilkas rörelse för att slåppa fram respektive element (3) kopplas mot trummans (7) position i en s.k. elektrisk camming. 11

5. Förfarande enligt något av kraven l till 4, kännetecknat av att vart och ett avelementen (3) mäts med avseende på sin bredd, för att beräkna önskad anliggningsposition mot klacken (5) och trumman (7), innan elementet (3) släpps fram till den roterande trumman (7)-

6. Anordning för utförande av förfarandet enligt något av kraven l till 5, innefat-tande en första och en andra transportör (l , 2), samt en roterande trumma (7) med öppnings-bara tänger (6) samt klackar (5), kännetecknad av rörliga stopparrnar (4), som är anordnadeatt styra framsläppandet av element (3) från den första transportören (l) i beroende av deras bredder.

7. Anordning enligt kravet 6, kännetecknad av att ett programmerbart styrsystem är anordnat för styrning de rörliga stopparrnama (4).

8. Anordning enligt kravet 6 eller kravet 7, kännetecknad av att organ för mätningav de transporterade elementen (3) är anordnade före eller i anslutning till den första transpor- tören (l).

9. Anordning enligt kravet 7, kännetecknad av att det programmerbara styr- systemet innefattar återkopplade servomotorer.