СТАНОК ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ШИПОВ НА ТОРЦАХ БРЕВЕН СРУБОВ

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использована в станках для нарезания шипов (лап) по типу "ласточкин хвост" на торцах бревен срубов деревянных домов.
Известно устройство для нарезания шипов на торцах заготовок, включающее раму, стационарную и переставную направляющие, фрезерные головки и их приводы, смонтированные на суппортах с механизмами вертикального и углового (на 15°) перемещений, механизм базирования в виде упоров на цепях конвейера, смонтированного на стационарной и переставной направляющих, механизм прижима в виде подпружиненных клиновых ремней, надетых на шкивы (см. Потемкин Л.В. Деревообрабатывающие станки и автоматические линии. М., 1987, стр.113…114, рис.33).
На таком станке можно нарезать шипы типа "ласточкин хвост", но такие шипы непригодны для срубов деревянных домов. Для срубов необходимы шипы более сложной формы, которые невозможно получить на описанном станке. Кроме того, на станке нет механизма для базирования бревен.
Известно устройство для нарезания шипов на торцах заготовок, включающее раму, стационарные и переставные направляющие, каретку с конической и цилиндрической фрезами шпинделей и их приводами, которые установлены на суппортах, механизмы базирования с упорной линейкой, механизмы прижима. На раме установлено два механизма базирования: один механизм базирования выполнен в виде профильной линейки с V-образными гнездами, а другой - в виде смонтированного на оси вала с рукояткой, линейками и фиксатором положения, при этом механизмы прижима выполнены в виде балок с эластичными пневматическими камерами, смонтированными на рычагах, шарнирно закрепленными на корпусах механизмов базирования и снабженными упорами, которые могут взаимодействовать со станиной. При этом на поворотном валу установлено три линейки: две линейки с V-образными гнездами и одна - с прямой кромкой. В гнездах линеек размещают несколько бревен и обрабатывают их одновременно (заявка №92007434/15 от 1992.11.23, B27F 1/00, прототип).
При функционировании устройства используется тяжелый физический труд, связанный с погрузкой бревен на линейки, раскладыванием их по гнездам, с осевым перемещением бревен до упорной линейки, поворачиванием бревен вокруг их продольной оси, удалением обработанных бревен. При этом при поворачивании бревен возможно смещение их торцов от упорной линейки, что неизбежно ведет к понижению точности размеров и формы шипов.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание станка, позволяющего нарезать на бревнах шипы типа "ласточкин хвост", пригодных для сборки деревянных домов, при этом должно быть обеспечено достижение достаточной точности получаемых шипов, обеспечивающей плотное сочленение бревен между собой при сборке срубов, высокая производительность станка и облегчение труда рабочих.
Для этого в станке для нарезания шипов на бревнах срубов, включающем станину, направляющие, на которых установлены каретки с суппортами и фрезами и их приводами, привод кареток и механизмы базирования и прижима, причем две направляющие смонтированы симметрично и с наклоном относительно горизонтальной оси станка, а третья направляющая смонтирована вертикально, при этом каретки, установленные на наклонных направляющих шарнирно связаны тягами с гайкой винтовой передачи привода кареток.
Применение наклонных направляющих под углом +4…10° и - 4…10° к горизонтальной оси станка позволяет одновременно обрабатывать верхнюю и нижнюю поверхности шипа без перебазирования бревна и увеличить производительность станка. Применение шарнирно закрепленных тяг позволяет одним приводом перемещать обе каретки на наклонных направляющих и упростить конструкцию станка. Применение вертикальной направляющей позволяет обработать торцовой фрезой боковую поверхность шипа, расположенную с наружной стороны сруба, у которого поверхность, образующая угол, обшивается досками.
Таким образом, предлагаемые направляющие станка и шарнирно закрепленные рычаги привода кареток позволяют получить шипы требуемой точности и формы без перебазирования бревна, что повышает производительность станка, упрощает его конструкцию и облегчает труд рабочих.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она обладает отличительными признаками, поэтому можно предположить, что она соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость»
На фиг.1 приведена схема общего вида станка для нарезания шипов, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - форма шипа (лапы), нарезаемого на торцах бревен.
Станок для нарезания шипов на торцах бревен срубов включает станину 1 из швеллеров, на которой смонтированы наклонные направляющие 2, 3, и вертикальная направляющая 4. На направляющих установлены каретки 5, 6, 7 с возможностью перемещения их по соответствующим направляющим. На каждой каретке на суппортах установлены фрезерные шпиндели с коническими фрезами 8 и 9 на каретках 5 и 6, снабженных электродвигателями, и торцовой фрезой 10 на каретке 7. Суппорты снабжены винтами с маховичками для настройки положения фрез. Каретки 5 и 6 шарнирно соединены тягами 11, 12 с гайкой 13 винтовой передачи, связанной с мотор-редуктором 14. Каретка 7 соединена винтовой передачей с мотор-редуктором 15.
На станине 1 смонтирован также механизм базирования в виде роликового конвейера 16, боковых упоров 17 и винтового прижима 18 (фиг.2).
Шип (лапа), нарезаемый на бревне 19, имеет форму ласточкина хвоста со следующими размерами по толщине: с торцовой поверхности - 6/8 и 4/8, а у основания шипа соответственно 4/8 и 2/8 части стороны квадрата, условно вписанного в торец бревна. Длина шипа равна ширине и стороне указанного квадрата. Таким образом, верхняя грань 20 шипа и нижняя грань 21 наклонены к горизонту и оси бревна 7°.
Работает устройство следующим образом.
Предварительно оцилиндрованное бревно с нарезанным продольным пазом и оторцованное в размер по длине кладут продольным пазом на роликовый конвейер 16 и вручную подают до откидного торцового упора (не показан). Бревно прижимают к боковому упору 17 и зажимают прижимом 18.
Включают мотор-редуктор 14, винт перемещает гайку влево и тяги 11, 12 толкают каретки 5, 6 на бревно. Конические фрезы 8, 9 обрабатывают  нижнюю и верхнюю поверхности шипа. Затем реверсируя привод каретки возвращают в исходное положение. Включается мотор-редуктор 15 и торцовая фреза 10 надвигаясь на бревно обрабатывает боковую поверхность шипа.
Если станок выполнен двухсторонним, то на противоположном конце бревна одновременно нарезается такой же шип.
Шип нарезан. Бревно освобождают от прижима и по роликовому конвейеру удаляют из станка.
В срубах домов такие шипы препятствуют боковому смещению бревен, а боковые плоскости 22, позволяют обшить углы домов снаружи, защищая углы от влаги и придавая им эстетический вид.
Использование полезной модели позволяет обрабатывать шипы бревен для срубов домов типа "ласточкин хвост" на станке.