Патент на изобретение №2182862

(54) СПОСОБ РАСПИЛОВКИ БРЕВЕН

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам распиливания бревен. Бревно распиливают на части, по меньшей мере, двумя приблизительно диаметрально противоположными распилами, причем самые наружные из них расположены, по существу, симметрично относительно сердцевины бревна. У каждой полученной таким образом доски снимают фаску с наружной стороны, служащей в качестве эталона направления выравнивания. Две доски получают распилом, расположенным вблизи сердцевины и, по существу, параллельно каждому наружному краю со снятой фаской. На самой наружной части бревна выполняют выравнивающий распил, по существу, параллельный приблизительно диаметрально противоположным распилам, предпочтительно на той же операции, при которой осуществляют распиливание бревна приблизительно диаметрально противоположными распилами. Каждый блок с выравнивающими распилами направляют через, по меньшей мере, одну двухдисковую пилу, распилы которой наклонены по отношению к основной поверхности блока, например, на 30^o и проходят, по существу, радиально и симметрично относительно положения сердцевины. Эта операция может осуществляться дважды с различными наклонами двухдисковой пилы. Изобретение позволяет получить пиломатериалы высокого качества при низких затратах труда. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение касается способа типа, изложенного в п.1. В частности, этот способ касается разделения древесных бревен на части для получения пиломатериалов с вертикальными годовыми кольцами.

Изобретение было создано при работе по развитию метода, описанного в SE 9100830. В соответствии с этим методом бревно сначала разделяют по меньшей мере двумя параллельными продольными распилами, которые, по существу, диаметрально противоположны и параллельны относительно сердцевины. При этом получают по меньшей мере одну диаметральную плоскопараллельную доску, в центральной части которой находится сердцевина бревна. Кроме того, получают пару, по существу, полубревен. Затем из этих частей получают доски с вертикальными годовыми кольцами посредством их разделения, по существу, радиальными распилами под углом к сердцевине. При этом остаются куски древесины треугольного поперечного сечения, которые могут быть склеены вместе в продольном направлении так, чтобы вершины треугольников были обращены в противоположных направлениях у смежных кусков, чтобы изготовить блоки с равномерной толщиной и прямыми краями. Несколько блоков могут быть склеены вместе для формирования более толстых блоков, которые могут быть использованы в качестве исходного материала для дальнейшего производства изделий из дерева. Этот метод дает очень высокий выход от бревна и высокое качество готовых пиломатериалов.

Распил или распилы, которые, по существу, диаметрально противоположны и параллельны относительно сердцевины, дают плоскопараллельные доски, в середине которых находится сердцевина бревна. Сердцевинная часть бревна имеет плохое качество и поэтому не может использоваться в пиломатериалах. Поэтому ее вырезают. Сердцевина бревна значительно шире у его основания около комля. Поэтому предварительно либо отпиливают значительную часть нижнего конца бревна, либо вырезают значительную часть середины отпиленной доски или досок после исходной поперечной распиловки.

Задачи изобретения
Задачей изобретения является достижение более высокого выхода от бревна и более высокого качества пиломатериалов после разделения бревна на части.

Другой задачей изобретения является обеспечение способа разрезания бревна на части, который требует минимально возможного количества операций и которым предпочтительно можно управлять на расстоянии.

Еще одной задачей изобретения является создание системы разрезания бревен на части, которая обеспечивает низкие затраты труда и/или низкие инвестиционные затраты.

Краткое описание изобретения
Вышеупомянутые задачи достигаются способом, имеющим признаки, изложенные в п.1. Дополнительные признаки и их развитие упомянуты в других пунктах.

В соответствии с изобретением бревно сначала разрезают на части ленточной или круглой пилой по меньшей мере двумя приблизительно диаметрально противоположными распилами, причем самые крайние из них расположены симметрично относительно сердцевины. Каждая полученная таким образом широкая центральная доска разрезается через сердцевину так, чтобы получить две радиальные доски. Каждую радиальную доску обрезают по краям с наружной стороны для ее выравнивания и так, чтобы ее края стали по существу параллельными. Таким образом избегают влияния большей толщины сердцевины бревна в комлевой части и получают хорошее качество для каждой доски.

В то же время, когда выполняют приблизительно диаметрально противоположные распилы, крайняя часть каждой стороны бревна может быть обрезана выравнивающими распилами, которые параллельны упомянутым приблизительно диаметрально противоположным распилам. Их выполняют так, чтобы распилы находились как можно ближе к краям верхнего конца бревна. Таким образом получают боковой уступ, который шире у комлевого конца, у приблизительно конических блоков, получаемых с каждой стороны средней доски.

Каждый приблизительно конический блок с выравнивающими распилами далее направляют через двухлезвийную пилу, обеспечивающую распилы, наклоненные под углом 30^o к основной поверхности блока и расположенные, по существу, радиально симметрично от слоя сердцевины. Оставшаяся часть затем может быть перевернута и разрезана той же двухлезвийной пилой в том же направлении. У двух полученных таким образом досок обрезают края. В другом варианте бревно может быть направлено через две двухлезвийные пилы, расположенные одна за другой, лезвия которых наклонены под углом 30^o в противоположных направлениях. Эти пилы могут быть смещены на относительно небольшое расстояние относительно друг друга, но они также могут быть расположены в различных местах таким образом, что бревно сначала полностью проходит первую пилу, а затем распиливается в противоположном направлении другой пилой.

Преимущества изобретения.

Средняя доска позволяет получить конечные доски хорошего качества вследствие того, что сердцевина дерева уже вырезана.

Линия распиловки по изобретению в основном варианте выполнения может быть оборудована машинами, которые могут управляться четырьмя людьми. Это обеспечивает высокий выход пиломатериалов. Посредством дистанционного управления производством традиционным образом с помощью, например, телекамер линией распиловки могут управлять всего лишь два или три человека, что обеспечивает высокий выход продукта на одного работника, значительно больший, чем в системах, которые были известны до изобретения.

Краткое описание
Изобретение более подробно описано ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 – линия распиловки с машинами для подачи и распиловки пиломатериалов по изобретению;
Фиг.2А – поперечное сечение бревна с позициями для первых распилов;
Фиг. 2В – продольное сечение полученной средней доски с распилами, которые на ней должны быть выполнены;
Фиг.2С – первые распилы, производимые в полученной средней доске;
Фиг. 3 – первые распилы через каждый и все блоки, имеющие приблизительно коническую форму;
Фиг. 4 – схема распиливания частей досок, полученных после распилов на фиг.2С и
Фиг.5 и фиг.6 – радиальные вырезы в доске.

Как видно на фиг. 1А и 1В, бревно 1 помещают посредством транспортирующего устройства 1′ в средство подачи бревен 2, где первое рабочее место I, управляемое человеком Р1, имеет пилу 3, например, ленточного типа с двумя или четырьмя лентами. Альтернативно могут использоваться дисковые пилы, но они дают более низкий выход пиломатериалов.

Как видно на фиг. 2А, каждое бревно распиливают по меньшей мере двумя приблизительно диаметрально противоположными параллельными распилами S1 и S2, причем самые наружные из них расположены с каждой стороны сердцевинной части бревна, чтобы получить по меньшей мере одну центральную доску 1А, содержащую сердцевинную часть 6. Количество приблизительно диаметрально противоположных распилов зависит от требуемой толщины получаемых в итоге досок. Для упрощения ниже будет описано образование только двух досок, но специалисту будет понятно, сколько досок может быть образовано.

Дополнительные секторные распилы S3 и S4 выполняют параллельно распилам S1 и S2. Все распилы могут быть выполнены ленточной пилой, но можно выполнять распилы дисковой пилой или распилы S1 и S2 выполнять ленточной, а распилы S3 и S4 – дисковой пилой. Также можно выполнять только распилы S1 и S2 на рабочей станции I, а продольные распилы S3 и S4 осуществлять позднее, например, наружным инструментом.

Предпочтительно бревно 1 укладывают в средство подачи 2 так, чтобы возможный подъемный крюк (не показан) находился выше или ниже. Таким образом обеспечивается высокая вероятность захвата сердцевины в положении, позволяющем получать части высокого качества на следующем механизме 20 во время операции II, на которой отпиленные части 1А, 2А и 2В обрабатывают дальше.

Предпочтительно механизм 20 содержит пилораму 21. Это устройство предпочтительно может иметь два или три подвижных в боковом направлении диска или ленточные пилы. Доски делают прежде всего из средней части 1А.

Фиг.2В показывает, как должно распиливаться бревно 1А для получения двух досок с параллельными сторонами. Плоская средняя доска 1А имеет приблизительно трапецеидальную форму, расширяющуюся вниз по направлению к комлю и с наибольшей кривизной сердцевины, находящейся у комлевого конца. Распилы S7 и S8 выполняют около наружной стороны доски. Распилы S9 и S10 выполняют с каждой стороны сердцевинной части 6, каждый параллельно своему краю.

Бревно, показанное на фиг. 2В, изображено с преувеличенной кривизной. Если бревно действительно имеет такую форму, то могут потребоваться другие разметки для распила, чтобы получить максимальный выход. В этом случае были бы предпочтительнее короткие доски из комлевой части и более длинные доски от верхней части бревна. Принять такое решение и осуществить его может оператор, следящий за механизмами на операции II.

На операции II вырезанная средняя доска 1А предпочтительно разделяется дисковой или ленточной пилой посредством распила через сердцевину или с каждой ее стороны, прямыми, взаимно параллельными распилами S5 и S6 внутри или совсем близко к сердцевине. Остающимися после этого частями будут две приблизительно трапецеидальные доски 4 и 5. У этих досок направление волокон будет параллельным наружной стороне бревна. Снятие фасок прямыми распилами S7 и S8 вдоль наружных краев, скошенных по отношению к центральной линии С1, проходящей через сердцевину, может происходить или на операции II (не показано), или позднее.

Вырезанную часть или части низкого качества можно транспортировать дальше для измельчения на опилки.

Доски 4 и 5 затем подают дальше транспортером 25 к машине III, работа которой будет более подробно изложена ниже.

В устройстве 21 на операции II осуществляется вырезание двух кусков 2А и 2В, по существу, с полукруглыми сторонами. Одна сторона куска 2А показана на фиг. 3, другая сторона в основном имеет такую же форму. Распил S3 предпочтительно выполняют заранее на операции 1. Сторону куска 2А плоско укладывают на распиловочный стол. Устройство 21 выполняет поперечные распилы S11 и S12 на наружных поверхностях 11А и 11В в нижней части в соответствии с фиг.3 лезвиями 8 и 9, способными регулироваться по ширине. Здесь распилы выполняют параллельно друг другу так, чтобы распилы не затрагивали или незначительно затрагивали верхний конец, в то время как направляющая поверхность образуется около комля. Это необходимо для максимального уменьшения потерь древесины.

Полученный блок 11 подается далее транспортером 25 к машине IV. Отпиленные части 11А и 11В отводятся, например, на измельчение (не показано).

На операции III материал в виде трапецеидальных досок 4 и 5 (смотри фиг. 4) преобразуется в конечные параллелепипедные доски. Каждая доска транспортируется в позицию L1, на которой ее подают на входную позицию L2 для первой распиловки пилой 27.

Как видно на фиг. 2В, доски 4 и соответственно 5 будут в этом случае располагаться так, чтобы распилы S7 и, соответственно, S8 могли быть выполнены параллельно наружной (покрытой корой) стороне доски так, чтобы направление волокон совпадало с направлением распила S7 и, соответственно, S8 и как можно ближе к наружной стороне, где дерево имеет меньше узлов. Выполненные ранее распилы S5, соответственно, S6 могут обеспечивать прямые края для того, чтобы направляющая (не показана), способная наклонно регулироваться в выбранном угловом положении против этого прямого края, могла служить в качестве направляющей для желаемого положения распилов S7, соответственно, S8.

Доски, которые были обрезаны распилами S7, соответственно, S8, имеют форму, показанную на фиг.4, и после распила находятся в позиции L3. Затем они транспортируются сначала от позиции L3 к позиции L4 и оттуда – к поворотному столу 28, где их переворачивают. Затем они подаются на позицию L5 для транспортировки в перевернутом положении к позиции L2 для того, чтобы еще раз пройти через пилу 27.

Распилы S9 и соответственно S10 выполняют в близких к сердцевине частях и так, что в комлевой части удаляется большое количество молодой древесины, имеющей худшее качество, чем остальная древесина. Распилы S9 и, соответственно, S10 при этом расположены параллельно S7 и соответственно S8, что означает, что направляющую, к которой прилегает сторона распила S7 и, соответственно, S8, предварительно располагают параллельно направлению распиловки. Удаляемая часть 4В в этом случае имеет треугольную форму и может, например, измельчаться, а оставшаяся доска 4А становится параллелепипедной. Затем ее транспортируют от позиции L3 к позиции L6 для выдачи готовых досок с линии распиловки.

Оба пиломатериала 4 и 5 обрабатывают таким же образом обычно друг за другом.

На операции IV, которой возможно управляет тот же человек Р3, что и операцией III, две отпиленные изогнутые части 11 транспортируют к двухленточной или цепной пиле, например 30, с двумя параллельными дисками, которые предпочтительно наклонены на 30^o и на фиг. 5 обозначены позициями 34 и 35. Распилы, выполненные этими дисками, должны быть расположены так, чтобы вместе с доской 37 образовывалась часть 36 в форме 60- градусного сектора круга. Кроме того, для дальнейшей обработки останется блок 38. Указанное количество градусов наклона может быть выбрано другим. Кроме того, можно выбрать более двух двойных распилов.

Блок 11, перемещенный к подающему устройству 31 для пилы 30, подается через пилу 30 комлевым концом вперед и таким образом направляется по меньшей мере одной направляющей поверхностью 39 комлевого конца с помощью продольной линейки (не показана).

Приблизительно треугольная часть 36 отводится транспортером 40 на сушку или дальнейшую обработку, а доску 37 подают тем же транспортером 40 или каким-нибудь другим к фрезе для обрезки края, где ее выравнивают обычным образом.

Блок 38 транспортируют обратно к устройству 31 и оттуда к устройству 28 (которое поворачивает этот блок на 180^o, т.е. меняет местами комель и вершину) и затем возвращают к устройству 31 для дальнейшей транспортировки через ленточную пилу, которая, как показано на фиг.6, распиливает этот блок на две части 42 и 43, имеющие, по существу, треугольное поперечное сечение, и доску 45. Распилы 34′ и 35′ расположены каждый, по существу, на одной стороне части, которая граничит с сердцевинной частью. Доска 45 транспортируется к фрезе для обрезки края и выравнивается обычным образом. Части 42 и 43 треугольного сечения транспортируют на сушку и/или на дальнейшую обработку.

Для того чтобы стабилизировать распилы в самом начале, когда блок возвращается верхним концом вперед, в качестве альтернативы, показанной на фиг. 6, у ленточной пилы может перемещаться (например, гидравлически) направляющий упор 47. Направляющий упор 47 будет затем наклоняться приблизительно на 60^o по отношению к основной плоскости. Тупой угол в 120^o блока 38 будет при этом располагаться в соответствии с промежутком между двумя наклоненными на 30^o лезвиями 34′ и 35′. Посредством поджимающего устройства 48, например, в форме валка, прижимающего блок 38 наклонно вниз предпочтительно под углом 60^o к основной плоскости 50, получают позиционирование в правильном положении, по меньшей мере, в начале распила. После начала распиловки поджимающее устройство 48 может быть, однако, удалено, поскольку теперь вертикальное направляющее действие оказывает упор 47.

Вместо распиловки полубревен в два прохода с поворотом после первой распиловки пила 30 может быть снабжена или двумя комплектами двойных пил, где каждая пара пил наклонена на 60^o в разных направлениях по отношению к основной плоскости и при этом смещена в направлении распила так, чтобы они не работали друг против друга. Альтернативно два комплекта двойных пил могут быть смещены друг от друга настолько, что бревно полностью распиливается, по существу, на двух операциях. В другом варианте та же пара пил может регулироваться от наклона в одном направлении до наклона в другом направлении, а бревно дважды транспортируют через пилу. Во всех этих случаях из полубревна получают две доски, которые транспортируют к обычной фрезе для обрезания края, и три треугольные части, которые транспортируют дальше на сушку или дальнейшую обработку.

Формула изобретения

1. Способ разделения бревна на части, отличающийся тем, что бревно сначала разделяют на части, по меньшей мере, двумя приблизительно диаметрально противоположными распилами (S1, S2), причем самые крайние из них расположены, по существу, симметрично относительно сердцевины бревна, с каждой полученной таким образом доски снимают фаску (S7, S8), используя наружную сторону доски в качестве эталона направления снятия фаски, образуют две доски посредством распилов (S9, S10), расположенных возле сердцевины, по существу, параллельно каждому краю со снятой фаской.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют поперечную резку самых наружных частей бревна выравнивающими распилами (S3, S4), по существу, параллельными указанным приблизительно диаметрально противоположным распилам (S1, S2), предпочтительно на той же операции, на которой осуществляют разрезание бревна на части приблизительно диаметрально противоположными распилами.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каждый блок с выравнивающими распилами (S3, S4) направляют через, по меньшей мере, одну двухдисковую пилу, распилы которой наклонены к основной поверхности блока, например, на 30^o, и режут, по существу, радиально симметрично относительно положения сердцевины.

4. Способ по п. 3, использующий двухдисковую пилу, отличающийся тем, что после первого распила двухлезвийной пилой остальную часть блока, не распиливавшуюся под углом и имеющую тупой угол, переворачивают и разрезают той же двухдисковой пилой таким же образом.

5. Способ по п. 3, использующий две двухлезвийные пилы, отличающийся тем, что обе пары дисков пил наклонены на 30^o в разных направлениях относительно основной поверхности блока и размещены вдоль направления перемещения бревна при распиле.

6. Способ распиливания древесных бревен на части на непрерывной распиловочной линии с небольшим персоналом, отличающийся тем, что на первом рабочем месте 1 каждое бревно транспортируют к первому распиловочному устройству (21), а затем разделяют на части двумя приблизительно диаметрально противоположными распилами, которые расположены, по существу, симметрично относительно сердцевины бревна, с образованием плоской средней доски и двух, по существу, полуконических в сечении частей бревна, на втором рабочем месте со вторым распиловочным устройством (21), среднюю доску транспортируют от первого рабочего места ко второму рабочему месту и распиливают, по меньшей мере, одним распилом по сердцевине или возле нее вторым распиловочным устройством (21) для образования двух досок, которые подают на третье рабочее место, каждую и все, по существу, полуконические части бревна транспортируют от первого рабочего места ко второму и отпиливают вторым распиловочным устройством (21) двумя параллельными распилами по длине, с каждой стороны и перпендикулярно их плоским поверхностям, а отпиленные части транспортируют далее к четвертому рабочему месту, на третьем рабочем месте третьим распиловочным устройством (27) распиливают каждую доску, разделенную по сердцевине, вблизи сердцевины параллельно наружной стороне этой доски для получения, по существу, параллелепипедообразной готовой доски, на четвертом рабочем месте четвертым распиловочным устройством (30) каждую и все, по существу, полуконические части бревна распиливают двойными параллельными, по существу, радиальными распилами, причем каждая пара распилов имеет разные наклоны в поперечном сечении через эту часть бревна.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что каждую доску, разделенную по сердцевине, выравнивают или распиливают параллельно ее наружному краю либо на втором, либо на третьем рабочем месте, прежде чем ее распиливают вблизи сердцевины.

8. Способ по п. 6, использующий двухдисковую пилу на четвертом рабочем месте, отличающийся тем, что после первого распиливания двухдисковой пилой остальную часть блока, не распиливавшуюся под углом и имеющую тупой угол в поперечном сечении блока, переворачивают и разрезают той же двухдисковой пилой таким же образом.

9. Способ по п. 6, использующий две двухдисковые пилы на четвертом рабочем месте, отличающийся тем, что обе пары дисков пил наклонены в разных направлениях по отношению к основной поверхности блока и размещены вдоль направления перемещения бревна при распиловке.

Приоритет по пунктам:
13.12.1996 – по пп. 1-5;
17.11.1997 – по пп. 6-9.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.12.2004

Извещение опубликовано: 20.02.2006 БИ: 05/2006