СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБРЕЗНОГО ПИЛОМАТЕРИАЛА ИЗ ГОРБЫЛЯ И СТАНОК, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩИЙ
METHOD OF PRODUCING EDGE-SAWN TIMBER FROM SLABS AND MACHINE TOOL TO THIS END

Настоящее изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при обработке горбылей лесопильных производств и, в частности, для получения дополнительной продукции от обработки горбылей.
Сегодня на рынке предлагаются разные способы по обработке древесины, особенно, стволов деревьев, одной из главных задач которых - максимальное использование стволовой части бревна. Для этого также предлагаются различные устройства - станки, которые обрабатывают как весь ствол бревна, так и его части.
Известны способы обработки горбыля с использованием деревообрабатывающего станка, например, по патенту РФ №2313446 и патенту US №4270423.
Известен патент РФ №2313446, опубликованный 27.12.2007, (В27В 1/00 (2006.01, МПК) на изобретение под названием «Способ получения обрезных пиломатериалов из горбыля и станок для его реализации (варианты)», предназначенный для переработки окоренных или неокоренных горбылей для получения обрезных пиломатериалов. Указанный способ включает продольное фрезерование наружной поверхности горбыля с образованием фигурного профиля и распиловку за один проход горбыля. Этот профиль имеет вид ступенчатой пирамиды с прямоугольными уступами, максимально вписанной в контур поперечного сечения горбыля, с созданием базовых обрезных поверхностей для распиловки, а продольную распиловку производят горизонтальными пилами. Способ реализуется с помощью обрезного станка, который включает станину, механизм продольной подачи горбыля, верхнюю фрезерную головку с горизонтальным расположением шпинделя, образующую фигурный профиль обработанного горбыля, и пильное устройство. По меньшей мере, одна фрезерная головка имеет возможность образовывать фигурный профиль в виде ступенчатой пирамиды с прямоугольными уступами и базовыми поверхностями, максимально вписанной в контур поперечного сечения горбыля, при этом станок снабжен неподвижными продольными и вращающимися направляющими элементами, расположенными по разные стороны пильного устройства, взаимодействующими с базовыми поверхностями. По второму варианту станок снабжен двумя вертикальными фрезерными головками с вертикальным расположением шпинделей.
Его существенными недостатками являются сложность реализации, предусматривающая обработку горбыля путем фигурного фрезерования, а также конструктивная сложность станка, на котором реализуется данный способ, что, в главном, связано с наличием фрезерных головок.
В описании к патенту US №4270423, опубликованному 02.06.1981 (В27В 7/02, В27В 1/00 (2006.01, МПК), изложен способ получения обрезного пиломатериала и сыпучих кусковых отходов из неокоренного горбыля. Этот способ включает распиловку горбыля, по меньшей мере, парой вращающихся дисков, установленных на обрезном станке, при этом между вращающимися дисками предварительно задают расстояние в размер требуемой заготовки, получаемой из горбыля, обрезные части горбыля отклоняют в сторону от линии раскроя с помощью отводящих плугов, которые вместе с заданием расстояния между вращающимися дисками устанавливают на станке в один из створов пропила горбыля, при этом горбыль подают равномерно к упомянутым вращающимся дискам с помощью соответствующего толкателя.
В том же патенте раскрыта рабочая часть обрезного станка, которая реализует упомянутый способ. Данная часть содержит рабочий стол, имеющий, по крайней мере, пару вращающихся в вертикальной плоскости дисков, установленных с возможностью синхронного перемещения относительно друг друга, при этом со стороны каждого из этих дисков установлены отводящие плуги, выполненные с возможностью отклонения обзольной рейки, и толкатели, установленные в створе вращающихся дисков и выполненные в виде замкнутой протяженной цепи, охватывающей всю длину рабочего стола.
Описанный способ получения обрезного пиломатериала и сыпучих кусковых отходов из неокоренного горбыля по патенту US №4270423 и рабочая часть обрезного станка, раскрытая в том же патенте, принимаются в качестве прототипов, так как они содержат наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатками известного способа, а также устройства его реализующего являются: низкая производительность, образование большого объема отхода, непригодного для дальнейшей обработки, необходимость производить сортировку горбыля под расстояние между вращающимися дисками, что удлиняет процесс обработки горбыля.
Недостатками рабочей части обрезного станка по патенту US №4270423 являются конструктивная сложность ее исполнения, ограниченный диапазон размеров по ширине обрабатываемых горбылей.
Задачей настоящего изобретения является создание способа получения обрезного пиломатериала из горбыля и устройства его реализующего, обеспечивающих достижение следующих технических результатов:
1. Расширение диапазона размеров обрабатываемых горбылей (универсальность).
2. Повышение точности и эффективности распиловки.
3. Увеличение выхода готовой продукции.
Поставленная задача по созданию нового способа получения обрезного пиломатериала из горбыля решена следующим образом.
В известном способе получения обрезного пиломатериала и сыпучих кусковых отходов из неокоренного горбыля, включающем распиловку горбыля, по меньшей мере, парой вращающихся дисков, установленных на обрезном станке, между которыми предварительно задают размер по ширине требуемой заготовки, получаемой из горбыля, причем одну обрезную часть горбыля отклоняют в сторону от линии распиловки с помощью отводящего плуга, устанавливаемого с заданным расстоянием между вращающимися дисками на станке в один из створов пропила горбыля, при этом горбыль подают равномерно к упомянутым вращающимся дискам с помощью соответствующего толкателя, СОГЛАСНО настоящему изобретению, вначале одному из вращающихся дисков задают жесткое положение на обрезном станке, ширину требуемой заготовки выставляют между вращающимися дисками с помощью передвижения второго диска, а размер этой ширины постоянно контролируют с помощью лазерного узла оптимизации раскроя, предварительно оборудуемого на станке, после чего горбыль укладывают на станок, располагая его относительно подвижного диска на расстояние, обеспечивающее отпиливание обзольной рейки минимальной ширины с обеспечением гибкого отвода этой рейки, который осуществляют со стороны подвижного пильного диска, а отделяемую обзольную рейку со стороны неподвижного диска перемещают по станку с помощью толкателя параллельно подаче горбыля.
Предлагаемый способ реализуется с помощью рабочей части обрезного станка, которая содержит рабочий стол, на котором установлена пара вращающихся в вертикальной плоскости дисков, между которыми возможно изменение расстояния, при этом со стороны одного из этих дисков установлен отводящий плуг, выполненный с возможностью отклонения обзольной рейки, и в створе, по меньшей мере, одного вращающегося диска размещен толкатель, СОГЛАСНО настоящему изобретению, один из вращающихся дисков установлен жестко на рабочем столе, а второй - с возможностью горизонтального перемещения относительно первого, и в его створе вращения установлен отводящий плуг, при этом со стороны неподвижного диска толкатель выполнен с возможностью перемещения соответствующей обзольной рейки.
Есть вариант развития предлагаемого устройства, согласно которому над рабочим столом в зоне подачи горбыля оборудован лазерный узел для оптимизации раскроя с указателем пропила с возможностью контроля получаемой заготовки.
Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет увеличить диапазон размеров обрабатываемых горбылей, увеличить выход готовой продукции.
Заявителем проведен патентно-информационный поиск по данной теме и заявляемая совокупность существенных признаков не выявлена. Поэтому предлагаемое изобретение можно признать новым.
Данное изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как оно для специалиста средней квалификации логически не следует из известного уровня техники. Так, например, в прототипе и ему подобных применяемых на практике способах обработки горбыльной доски, на станках перемещают оба вращающихся диска относительно друг друга. Так задают распил горбыля по его центральной части. В предлагаемом изобретении перемещают только один вращающийся диск и с его помощью задают минимальную ширину обзольной рейки, а от нее уже распил горбыля под требуемую ширину заготовки.
Сущность заявляемого способа и предлагаемого устройства поясняется приведенными ниже примером конкретного применения и чертежами.
Фиг.1. - Схема рабочей части станка, реализующей предлагаемый способ (вид сверху).
Фиг.2. - Схема рабочей части станка, реализующей предлагаемый способ (вид сбоку).
Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.
Горбыль получают в процессе распиловки леса (не показано) на станках первого ряда (дисковые, брусовальные). Затем горбыль, имеющий естественную форму и любую ширину, без предварительной сортировки подают на обрезной станок. На обрезном станке предварительно одному из вращающихся дисков задают жесткое положение, а ширину требуемой заготовки выставляют между вращающимися дисками с помощью передвижения второго диска, и размер этой ширины постоянно контролируют с помощью лазерного узла оптимизации раскроя, предварительно оборудуемого на станке. Горбыль укладывают на станок, располагая его относительно подвижного диска на расстояние, обеспечивающее отпиливание обзольной рейки минимальной ширины с обеспечением гибкого отвода этой рейки, который осуществляют со стороны подвижного пильного диска, а отделяемую обзольную рейку со стороны неподвижного диска перемещают по станку с помощью толкателя параллельно подаче горбыля.
Реализация предлагаемого способа, как и работа соответствующей рабочей части обрезного станка представлена ниже.
Предлагаемое устройство (фиг.1-2) содержит: рабочий стол с цепной подачей 1, толкатели 2, неподвижный вращающийся диск 3, подвижный вращающийся диск 4, пневматические прижимы распиливаемой заготовки 5, плуг отвода 6 обзольной рейки 11, пильный диск делительного узла 7, расклинивающий нож 8, лазерный узел оптимизации раскроя 9, линии от лазерного узла оптимизации раскроя 13. Устройства и механизмы привода рабочей части обрезного станка не являются предметом данного изобретения и не показаны на чертежах.
Устройство работает следующим образом.
При работе с горбылем 10 вначале одному из вращающихся дисков 3 задают жесткое положение на обрезном станке, ширину требуемой заготовки 10 выставляют между вращающимися дисками 3, 4 с помощью передвижения второго диска 4, и размер этой ширины постоянно контролируют с помощью лазерного узла оптимизации раскроя 9 по линиям 13 от лазерного указателя. Затем горбыль 10 вручную укладывают на рабочий стол 1 и устанавливают таким образом, чтобы обеспечивалось отпиливание обзольной рейки 11 минимальной ширины с обеспечением гибкого отвода этой рейки. Перемещение горбыля 10 осуществляют толкателями 2, один из которых толкает горбыль, а другой - обзольную рейку 11 со стороны неподвижного диска 3, которая может быть направлена на дальнейшую переработку. Откромкованную обзольную рейку 12 со стороны подвижного диска 4 отводят в сторону посредством отводящего плуга 6, и далее она не участвует в горизонтальном пилении. Горбыль после отвода обзольных реек перемещают к пильному диску 7 и расклинивающему ножу 8 для горизонтального пиления.
При работе с необрезной доской предварительно снимают пильный диск 7 делительного узла, и запуск диска 7 не производится.
Пример реализации способа с помощью предлагаемого устройства.
В качестве горбыля были взяты доски шириной 350 мм. На рабочей части обрезного станка выставили ширину требуемых заготовок между вращающимися дисками 3 и 4, и размер этой ширины постоянно контролировали с помощью лазерного узла 9 оптимизации раскроя. Процесс распиловки горбылей производился в соответствии с ранее раскрытым способом. В результате с каждой доски получили следующие обрезные пиломатериалы с размерами: 25×150; 25×100 и брусок размером 25×50.
Таким образом, достигается технический результат заявляемого изобретения, который заключается в увеличении диапазона размеров обрабатываемых горбылей и увеличении выхода готовой продукции.
Одновременно проводились аналогичные экспериментальные обработки горбыля на станках типа указанного в прототипе. Указанные в примере выше результаты не были получены, так как для работы со станком, раскрытым в прототипе, требуется его настрой под заранее отсортированный горбыль. Кроме того, обзольные рейки не могут быть использованы для дальнейшей обработки с получением готовой продукции.