СПОСОБ ЛУЩЕНИЯ ЧУРАКА (ВАРИАНТЫ) И ЛУЩИЛЬНЫЙ СТАНОК (ВАРИАНТЫ)
METHOD OF BILLET PEELING (VERSIONS) AND PEELER (VERSIONS)

Изобретение относится к лущению чурака путем его вращения, в частности к минимизации диаметра карандаша чурака в целях повышения уровня полезного выхода лущеного шпона.
Как правило, листы шпона, используемые для изготовления фанеры, ЛВЛ-бруса и др., изготовляются путем лущения вращающегося чурака на лущильном станке.
Для того чтобы предотвратить прогиб чурака во время его лущения на лущильном станке и обеспечить высокий уровень полезного выхода лущеного шпона, требуется минимизация диаметра карандаша чурака при его лущении.
Известны способ и устройство лущения, предложенные одним заявителем и описанные в патентной литературе [1], раскрытой в бюллетене Японского патентного ведомства №2796799.
При этом лущильный станок, упомянутый выше, в общих чертах показывается на фиг.28 (вид сбоку). Номер детали 101 представляет собой лущильный суппорт с ножом, предназначенным для лущения чурака 107, и др.
Как и на общеизвестных лущильных станках, на упомянутом лущильном станке 1-й суппортный винт с наружной резьбой 103 вставляется в отверстие с внутренней резьбой, не показанное на упомянутой фигуре. Для того чтобы вращать 1-й суппортный винт с наружной резьбой 103, подключают его к 1-му серводвигателю 104.
1-й серводвигатель 104 после получения сигнала с устройства управления (не показан), упомянутого ниже, приводит в возвратно-поступательное вращение 1-й суппортный винт с наружной резьбой 103, за счет чего лущильный суппорт 101 приводится в возвратно-поступательное перемещение в направлении стрелки, указанной на фиг.28, относительно центра вращения чурака 107.
При этом 1-й серводвигатель 104 снабжается абсолютным поворотным энкодером с возможностью обнаружения текущих положений рабочих элементов, перемещаемых от их базовых положений, заранее установленных в подходящих местах, за счет возвратно-поступательного вращения 1-го серводвигателя 104.
Посредством абсолютного поворотного энкодера определяется расстояние (далее именуется - 1-е расстояние) между кромкой лезвия ножа 105, установленного на лущильном суппорте 101, и центром вращения чурака 107 (центром вращения шпинделей при поддерживании ими чурака).
Номер детали 105 представляет собой лущильный нож, установленный в лущильном суппорте 101, номер детали 107 - чурак и номер детали 109 - ленту шпона, срезаемую лущильным ножом 105.
Номер детали 111 представляет собой вращательные диски с зубьями, расположенные сразу перед лущильным ножом 105, и их зубья втыкаются в периферийную поверхность чурака 107. Как упомянуто ниже, эти вращательные диски с зубьями 111 располагаются через определенное расстояние друг от друга вдоль осевой линии вращающегося чурака 107.
Вращательные диски с зубьями 111 приводятся во вращение с определенной скоростью через передаточную цепь 115 посредством 2-го серводвигателя 113. При этом упомянутые зубья вращательных дисков втыкаются в чурак 107 и тем самым вращают его в направлении, указанном стрелкой на фиг.28.
Номер детали 117 представляет собой прижимную линейку, предназначенную для прижима периферийной поверхности чурака 107 сразу перед лущильным ножом 105, с тем, чтобы предотвратить возникновение трещин оборотной стороны ленты шпона, вызываемых лущением.
Номер детали 119 представляет собой 1-й ведомый ролик с возможностью свободного вращения, который поддерживается через подшипник (не показан) держателем. Общая длина упомянутого ролика вдоль направления его осевой линии почти равна длине чурака 107 вдоль направления его осевой линии.
Как и лущильный суппорт 101, перемещаемый при вращении 1-го винта с наружной резьбой 103, упомянутый держатель перемещается под управлением сигналов с устройства управления в горизонтальном направлении посредством 2-го винта с наружной резьбой 121, приводимого во вращение 3-м серводвигателем 120 после получения сигнала с устройства управления.
Как и 1-й серводвигатель 104, 3-й серводвигатель 120 также снабжается абсолютным поворотным энкодером, предназначенным для определения расстояния между центром вращения чурака 107 и поверхностью соприкосновения 1-го ролика 119 с наружной окружностью чурака 107 при его лущении лущильным ножом 105.
Как и 1-й ролик 119, номер детали 123 представляет собой 2-й ведомый ролик с возможностью свободного вращения, который поддерживается через подшипник (не показан) не вышеупомянутым, а другим держателем. Общая длина упомянутого ролика вдоль направления его осевой линии почти равна длине чурака 107 вдоль направления его осевой линии, а также его диаметр меньше, чем диаметр 1-го ролика 119.
Как и держатель 1-го ролика 119, упомянутый другой держатель тоже перемещается под управлением сигналов с устройства управления в вертикальном направлении посредством 3-го винта с наружной резьбой 125, приводимого во вращение 4-м серводвигателем 124 после получения сигнала с устройства управления.
А также 4-й серводвигатель 124 снабжается абсолютным поворотным энкодером (не показан), предназначенным для определения расстояния между центром вращения чурака 107 и поверхностью соприкосновения 2-го ведомого ролика 123 с наружной окружностью чурака 107 при его лущении ножом 105.
Кроме того, 2-й ведомый ролик 123 с возможностью свободного вращения, совершаемого за счет вращения чурака 107, снабжается поворотным энкодером, предназначенным для измерения окружной скорости чурака 107 и передачи информации о результатах измерений к устройству управления.
Как упомянуто ниже, при управляемом перемещении лущильного суппорта 101, 1-го ведомого ролика 119 и 2-го ведомого ролика 123 вместе с вышеуказанными деталями производится лущение чурака 107 посредством лущильного ножа 105.
С помощью абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104, определяется расстояние (r) между центром вращения чурака 107 и кромкой лезвия лущильного ножа 105, а также с помощью поворотного энкодера, подключенного к 2-му ведомому ролику 123, измеряется окружная скорость (х) чурака 107.
В устройстве управлений вычисляется число оборотов чурака 107 за единицу времени (n) на основе упомянутой информации о расстоянии (г) и окружной скорости (х) (далee именуется - число оборотов). Если окружная скорость (х) измеряется в секунду, то число оборотов в секунду (n) определяется по нижеследующему уравнению:
Число оборотов в секунду (n)=(х×1 сек)/2πr.
Поскольку диски с зубьями 111 вращаются с определенной скоростью, окружная скорость чурака 107 (х) становится почти определенной.
Затем устройство управления на основе информации о числе оборотов (n) выдает сигнал для срабатывания серводвигателя, подключенного к суппортному винту с наружной резьбой 103, так чтобы расстояние перемещения лущильного суппорта 101 по направлению к чураку 107 при его вращении на один оборот было определенным.
В результате лущильный суппорт 101 начинает перемещаться, и по мере его перемещения величина расстояния (r) уменьшается, но окружная скорость чурака (х) остается определенной, как упомянуто выше. Следовательно, скорость перемещения лущильного суппорта 101 повышается по мере уменьшения величины расстояния (r).
Устройство управления, в котором определяется скорость перемещения лущильного суппорта 101 на основе информации о расстоянии (r) и окружной скорости (х), выдает сигнал серводвигателю, соединенному со 2-м суппортным винтом с наружной резьбой 121, с тем чтобы он сработал так, как упомянуто ниже.
То есть сохраняют положение поверхности соприкосновения 1-го ролика 119 с чукаром 107, так чтобы оно было расположено через чурак 107 симметрично напротив кромки лезвия лущильного ножа 105.
Иными словами, сохраняют упомянутое положение в месте, отдаленном налево от центра вращения чурака 107 на расстояние (г), как показано на фиг.28. А еще точнее, сохраняют упомянутое положение на поверхности соприкосновения Р по Архимедовой спирали (далее именуется - плоская кривая), показанной на фиг.9.
При этом приводят в действие 3-й серводвигатель 120 с тем, чтобы 1-й ведомый ролик 119 также перемещался в горизонтальном направлении по направлению к чураку 107, сохраняя вышеупомянутое положение по отношению к кромке лезвия лущильного ножа 105 при перемещении лущильного суппорта 101 относительно чурака 107
В результате, даже если диаметр чурака 107 постепенно уменьшается при его лущении ножом 105, 1-й ведомый ролик 119 перемещается, контактируя с периферийной поверхностью чурака 107.
Устройство управления также выдает сигнал срабатывания 4-му серводвигателю 124 с тем, чтобы сохраняя положение поверхности соприкосновения 2-го ведомого ролика 123 с наружной окружностью чурака 107 в месте, отдаленном вниз от центра вращения чурака 107 на расстояние (r), а точнее, упомянутое положение поверхности соприкосновения на упомянутой плоской кривой, показанной на фиг.9, переместить упомянутый 2-й ведомый ролик 123 в вертикальном направлении относительно чурака 107 при перемещении лущильного суппорта 101 по направлению к чураку 107.
На таком лущильном станке, как упомянуто выше, прогиб чурака под действием силы, вызываемой его лущением, предотвращается, и изготовляется лента шпона необходимой толщиной. Вместе с тем, это дает возможность лущения чурака до его меньшего диаметра по сравнению со случаем, когда шпиндели, поддерживая оба торца чурака, вращают его. Благодаря этому полезный выход лущеного шпона повышается.
Недостатком известного способа, изложенного в патентной литературе [1], раскрытой в бюллетене Японского патентного ведомства №2796799, является то, что или лущильный суппорт 101 сталкивается со 2-м ведомым роликом 123, или 1-й ведомый ролик 119 сталкивается со 2-м ведомым роликом 123 на последних стадиях лущения чурака 107 ножом 105, когда лущение чурака 107 продолжается и его диаметр уменьшается до минимума, как показано на фиг.29, представляющей только основные элементы, показанные на фиг.28.
Из-за этого продолжение лущения чурака 107 до еще более меньшего диаметра невозможно. В.результате полезный выход лущеного шпона не очень повышается.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение уровня полезного выхода лущеного шпона за счет минимизации диаметра карандаша чурака путем вставки невогнутых частей одного из двух соприкасающихся элементов (например, ролики и др.) в вогнутые части другого из них.
Решение поставленной задачи предлагаемого изобретения достигается тем, что, по меньшей мере, на двух соприкасающихся элементах с поверхностями соприкосновения с чураком и с возможностью поддерживания вращающегося чурака образуют многочисленные вогнутые части с подходящей глубиной, углубленные внутрь упомянутых соприкасающихся элементов и расположенные через определенное расстояние вдоль направления осевой линии упомянутого чурака в положениях, куда вставляются невогнутые части одного из двух сопиркасающихся элементов, расположенные относительно вогнутых частей другого из них, а также посредством упомянутых двух соприкасающихся элементов поддерживают чурак с начала его лущения, и даже в течение того времени, когда они продолжают вставляться друг в друга после достижения заданного диаметра чурака в ходе еще большего лущения.
В предлагаемом изобретении упомянутые соприкасающиеся элементы с поверхностями соприкосновения с наружной окружностью чурака поддерживают чурак вплоть до его диаметра, весьма уменьшенного в процессе лущения, благодаря чему полезный выход лущеного шпона существенно повышается.
Для ознакомления с наилучшей формой осуществления изобретения ниже приводится описание одного примера осуществления изобретения со ссылками на чертежи, па которых изображено:
Фиг.1 - общий вид сбоку лущильного станка в примере осуществления.
Фиг.2 - вид сбоку лущильного станка вдоль штрихпунктирной линии А-А из фиг.1.
Фиг.3 - вид сверху лущильного станка сверху вдоль штрихпунктирной линии В-В из фиг.2.
Фиг.4 - вид лущильного станка (а) в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии С-С из фиг.2 и вид лущильного станка (b) в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии J-J из фиг.2.
Фиг.5 - вид лущильного станка в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии D-D из фиг.2.
Фиг.6 - вид лущильного станка в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии Е-Е из фиг.2.
Фиг.7 - вид лущильного станка в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии F-F из фиг.2.
Фиг.8 - вид лущильного станка в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии G-G из фиг.2.
Фиг.9 - схема основных рабочих элементов, расположенных на Архимедовой спирали, построенной по траектории резания лущильным ножом.
Фиг.10 - фрагментарная схема действий отдельных элементов при лущении чурака W.
Фиг.11 - фрагментарная схема действий отдельных элементов при лущении чурака W.
Фиг.12 - фрагментарная схема действий отдельных элементов при лущении чурака W.
Фиг.13 - фрагментарная схема действий отдельных элементов при лущении чурака W.
Фиг.14 - увеличенная фрагментарная схема действий отдельных элементов около чурака W, показывающая часть фиг.13.
Фиг.15 - вид сбоку, показывающий действия основных рабочих элементов в дополнительном примере осуществления.
Фиг.16 - (а): вид поддерживающих роликов, без чурака W, спереди вдоль штрихпунктирной линии Н-Н из фиг.2, и (b): перспективный вид.
Фиг.17 - фрагментарная схема действий отдельных рабочих элементов при лущении чурака W.
Фиг.18 - (а): вид сбоку, показывающий действия основных рабочих элементов в дополнительном примере осуществления, (b): перспективный вид.
Фиг.19 - вид сбоку, показывающий действия основных рабочих элементов в дополнительном примере осуществления.
Фиг.20 - вид сбоку 2-го поддерживающего устройства 131, подобного 1-му поддерживающему устройству 5 на фиг.1.
Фиг.21 - вид сбоку лущильного станка вдоль штрихпунктирной линии L-L из фиг.20.
Фиг.22 - вид сверху 2-го поддерживающего приспособления 133 и смежных деталей вдоль штрихпунктирной линии М-М из фиг.21.
Фиг.23 - вид в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии N-N из фиг.22.
Фиг.24 - вид сбоку 2-го поддерживающего приспособления 133, поднятого до верхнего предела из состояния, показанного на фиг.23.
Фиг.25 - вид в частичном разрезе вдоль штрихпунктирной линии S-S из фиг.21.
Фиг.26 - схема, показывающая начальную стадию лущения чурака W в дополнительном примере осуществления.
Фиг.27 - схема, показывающая последнюю стадию лущения чурака W в дополнительном примере осуществления.
Фиг.28 - вид сбоку известного лущильного станка.
Фиг.29 - (а): фрагментарная схема действий основных элементов в известном лущильном станке, (b): фрагментарная схема действий основных элементов при их сближении друг с другом.
Здесь используются в основном средства перемещения (серводвигатель и др.), средства обнаружения перемещения (энкодер и др.), устройства управления (щит управления и др.) и др.
Например, номер детали 101, показанный на фиг.1, представляет собой лущильный суппорт, такой же, как лущильный суппорт на фиг.28. Он снабжается 1-м суппортным винтом с наружной резьбой 103, 1-м серводвигателем 104 для вращения упомянутого суппорта, лущильным ножом 105, вращательными дисками с зубьями 111, 2-м серводвигателем 113, передаточной цепью 115 и прижимной линейкой 117 таким же образом, как показано на фиг.28.
Номер детали 3 представляет собой парные шпиндели с возможностью свободного перемещения на участке между отдаленным от чурака W положением ожидания, где они никак не сталкиваются с лущильным ножом 105 при его приближении к центрцу вращения чурака W, и положением поддерживания обоих торцов чурака W посредством гидроцилиндра. При этом чурак W показывается штрихпунктирной линией с двум точками на фиг.1.
Когда парные шпиндели 3 находятся в положении поддерживания чурака W, то они поддерживают чурак W так, что упомянутый чурак может свободно вращаться, а также имеют возможность привести во вращение чурак W посредством 5-го серводвигателя 4. При этом изменить число оборотов упомянутого серводвигателя возможно при его вращении.
Кроме того, 5-й серводвигатель 4 подключается к поворотному энкодеру, предназначенному для определения числа оборотов в единицу времени, и полученная с него информация о числе оборотов поступает в устройство управления 79, упомянутое ниже.
На этом лущильном станке, как и на обычных лущильных станках, в целях обеспечения постоянной окружной скорости части чурака W, срезаемой лущильным ножом 105, меняется число оборотов парных шпинделей 3 посредством 5-го серводвигателя 4 для того, чтобы лента шпона, полученного в результате лущения чурака W лущильным ножом 105, перемещалась с постоянной скоростью,
Для этого используется информация о расстоянии между центром вращения шпинделей 3 и кромкой лезвия лущильного ножа 105, полученная с абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104.
Между тем, длина лущильного ножа 105 вдоль направления осевой линии чурака W составляет чуть больше, чем длина чурака W вдоль одного и того же направления.
Номер детали 5 представляет собой 1-е поддерживающее устройство, состоящее из нижеуказанных деталей.
Номер детали 7 представляет собой 1-е станины, расположенные на обеих крайних сторонах в горизонтальном направлении на фиг.2. На каждой 1-й станине 7 закрепляется 6-й серводвигатель 9, подключенный к абсолютному поворотному энкодеру, схематически не показанному.
Номер детали 11 представляет собой 4-е винты с наружной резьбой, подключенные к 6-м серводвигателям 9. При этом 4-е винты с наружной резьбой 11, упомянутые выше, вставляются в 1-е подшипники 13, прикрепленные к каждой 1-й станине 7 с целью сохранения их постоянного положения.
Номер детали 15 представляет собой блок с внутренней резьбой, рассчитанный на 4-й винт с наружной резьбой 11.
Номер детали 17 представляет собой 1-е опорные основания, установленные через 1-е подшипники линейного перемещения 21, состоящие каждый из неподвижной части 21а и скользящей части 21b, на 2-х станинах 19, расположенных на обеих крайних сторонах в горизонтальном направлении на фиг.2.
Блоки с внутренней резьбой 15 вместе с 4-ми винтами с наружной резьбой 11 прикрепляются к наружным боковым стенкам 1-х опорных оснований 17 в горизонтальном направлении на фиг.2.
Как показано на фиг.5, к 1-м опорным основаниям 17 прикрепляются расположенные на фиг.2 крайние части установочных коробок 18, выполненных каждая в виде прямоугольника из двух 1-х стальных пластин 17а, направленных вертикально, и двух 2-х стальных пластин 17b, направленных горизонтально.
К крайней части правой боковой стенки каждого опорного основания 17, расположенной на стороне парных шпинделей 3, если смотреть слева направо на фиг.1, прикрепляется подшипник 23 в количестве 1 шт., а также к установочной части 17 с, расположенной в середине установочной коробки 18 и выступающей в сторону шпинделей 3, - подшипники 23 в количестве 2 шт.
1-й вал 25, чьи концевые части с уменьшенным диаметром 25а вставляются в подшипники 23, с возможностью свободного вращения располагается между подшипником 23 на стороне 1-го опорного основания 17, расположенного на левой стороне на фиг.3, и подшипником 23, расположенным на левой стороне центральной части.
А также 1-й вал 25, чьи концевые части с уменьшенным диаметром 25а вставляются в подшипники 23, с возможностью свободного вращения располагается между подшипником 23 на стороне 1-го опорного основания 17, расположенного на правой стороне на фиг.3, и подшипником 23, расположенным на правой стороне центральной части.
На 1-м валу с вогнутыми частями 25, куда могут входить 1-е поддерживающие приспособления 61, расположенные относительно упомянутых вогнутых частей, располагаются многочисленные 1-е поддерживающие ролики 27 через определенное расстояние друг от друга в горизонтальном направлении на фиг.2 и 3, то есть вдоль направления осевой линии вращающегося при лущении чурака W. При этом они располагаются в месте, где осевая линия чурака W и осевая линия 1-го вала 25 находятся в одной плоскости.
Каждый из 1-х поддерживающих роликов 27 прикрепляется к 1-му валу 25 путем шпоночного соединения. В результате 1-е поддерживающие ролики 27 вместе с 1-м валом 25 вращаются.
Кроме того, возле концевой части 25а на правой стороне одного из двух 1-х валов 25, показанного на левой стороне на фиг.2, насаживается кольцевой элемент 29 с возможностью свободного вращения через подшипник 26, как показано на фиг.4(b), являющейся частично увеличенной фрагментарной схемой, если смотреть от штрихпунктирной линии J-J по фиг.2. А также там располагается 1-е зубчатое колесо 31, диаметр которого меньше диаметра кольцевого элемента 29, с возможностью вращения вместе с кольцевым элементом 29. При этом диаметр кольцевого элемента 29 равен диаметру 1-го поддерживающего ролика 27, а его ширина меньше упомянутого ролика 27.
Как показано на фиг.2, располагается 2-е зубчатое колесо 33, которое сцепляется с 1-м зубчатым колесом 31.
2-е зубчатое колесо 33 подключается к поворотному энкодеру 35, предназначенному для определения числа оборотов кольцевого элемента 29. Он передает информацию о числе оборотов упомянутого элемента 29 к устройству управления 79.
Между тем, штрихпунктирная линия с двумя точками Z-Z, указанная на фиг.3, является предполагаемой линией, проходящей через центр вращения парных шпинделей 3.
Как показано на фиг,2, на левой стороне располагается левая концевая часть 25а 1-го вала 25, а также на правой стороне - правая концевая часть 25а 1-го вала 25. Поясним только правую концевую часть 25а. Как показано на фиг.8, которая представляет вид в разрезе вдоль штрихпунктирной линии G-G из фиг.2, к правой концевой части 25а прикрепляется 1-я звездочка 37 путем шпоночного соединения.
Как показано на фиг.8, электродвигатель 39 закрепляется на нижней части 1-й стальной пластины 17а. 1-я передаточная цепь 43 надевается на 1-го звездочку 37 и 2-ю звездочку 41, прикрепленную к оси вращения электродвигателя 39 таким же путем, как упомянуто выше.
Электродвигатель 39 приводит во вращение через 1-ю передаточную цепь 43 1-й поддерживающий ролик 27 в направлении, указанном стрелкой на фиг.8 так, чтобы окружная скорость 1-го поддерживающего ролика 27 согласовалась с окружной скоростью вращательного диска с зубьями 111.
В такой компоновке, как упомянуто выше, 1-е опорное основание 17 и установочная коробка 18 перемещаются в горизонтальном направлении, указанном стрелкой на фиг.1, относительно 2-й станины 19 при возвратно-поступательном движении 4-го винта с наружной резьбой 111 посредством 6-го серводвигателя 9.
Для того чтобы определить положение 1-го опорного основания 17, перемещаемого в горизонтальном направлении (точнее говоря, это поверхность соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 с чураком в этом направлении, как показано на фиг.9), абсолютный поворотный энкодер подключается к 6-му серводвигателю 9. Полученная информация об упомянутом положении поступает в устройство управления 79, упомянутое ниже.
Номер детали 49 представляет собой 2-е опорное основание 49, показанное на нижней стороне фиг.2. Как показано на фиг.2, 3 и 5, 2-е опорное основание 49 прикрепляется к скользящему элементу 51b, входящему в состав 2-го подшипника линейного перемещения, прикрепленного фиксатором 51а к 1-му опорному основанию 17. За счет этого обеспечивается свободный подъем-опускание 2-го опорного основания 49 относительно 1-го опорного основания 17.
Как показано на фиг.2, ко 2-му опорному основанию 49 прикрепляются многочисленные опорные плиты 53, выступающие в сторону парных шпинделей 3 и расположенные через определенное расстояние друг от друга в горизонтальном направлении на фиг.2. А, как показано на фиг.5, к нижней части каждой опорной плиты 53 прикрепляется ребро жесткости 55 с тем, чтобы предотвратить прогиб упомянутой опорной плиты 53 под действием направленной вниз силы.
Как показано на фиг.2 и 5, к верхней части опорной плиты 53 прикрепляется фиксатор 57а для 3-го подшипника линейного перемещения 57. А также на скользящем элементе 57b для каждого 3-го подшипника линейного перемещения 57 устанавливается одна поперечина 59 длиной, равной общей длине места, где располагаются все скользящие элементы 57b, как показано на фиг.2, и такой шириной в горизонтальном направлении, как показано на фиг.5.
Как показано на фиг.5 и 6, на стороне поперечины 59, направленной на 1-й поддерживающий ролик 27, закрепляется боковая пластина 59а в вертикальном положении. В горизонтальном направлении боковой плиты 59а располагается отверстие с внутренней резьбой для 5-го винта с наружной резьбой 63а, упомянутого ниже.
А также на поперечине 59 закрепляются 1-е поддерживающие приспособления 61 таким образом, как показано на фиг.2 и 5.
Как показано на фиг.5, 1-е поддерживающее приспособление 61 состоит из следующих деталей:
1) верхний торец 61а, направленный горизонтально, шириной чуть меньше, чем расстояние между двумя 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом в горизонтальном направлении на фиг.2,
2) боковой торец 61b на стороне лущильного суппорта 101, направленный вертикально, и
3) наклонный торец 61с на стороне 1-го поддерживающего ролика 27.
Как показано на фиг.2, 1-е поддерживающие приспособления 61 располагаются относительно промежуточных пространств между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом. То есть, как упомянуто ниже, 1-е поддерживающие приспособления 61 располагаются так, чтобы 1-е поддерживающие приспособления 61 могли входить в упомянутые промежуточные пространства при их подъеме относительно установочной коробки 18.
Как показано на фиг.5 и 6, номер детали 63 представляет собой 7-е серводвигатели, прикрепленные к двум местам 2-х опорных оснований 49 на стороне парных шпинделей 3 и подключенные к абсолютным поворотным энкодерам с возможностью обнаружения текущих положений 1-х поддерживающих приспособлений 61 в горизонтальном направлении.
Номер детали 63а представляет собой 5-й винт с наружной резьбой с возможностью свободного вращения и останова, подключенный к 7-му серводвигателю 63.
5-й винт с наружной резьбой 63а проходит сквозь отверстие с внутренней резьбой на боковой пластине 59а.
В такой компоновке, как упомянуто выше, 5 - винт с наружной резьбой 63а приводится в возвратно-поступательное вращение и останов посредством сигналов вращения и останова 7-го серводвигателя 63, переданных с устройства управления 79, а также сигналов положения 1-го поддерживающего приспособления 61, переданных с абсолютного поворотного энкодера к устройству управления 79.
В результате поперечина 59, то есть 1-е поддерживающее приспособление 61 перемещается в горизонтальном направлении вдоль опорной плиты 53, как показано на фиг.5, и останавливается в заданном месте.
Номер детали 65 представляет собой 2-е пневмоцилиндры, расположенные через определенное расстояние друг от друга в горизонтальном направлении, как показано на фиг.2, и прикрепленные к 1-м стальным пластинам 17а. Как упомянуто ниже, сжатый воздух заданного давления подается через трубы (не показаны) в каждый из пневмоцилиндров, что приводит в движение вниз 2-е поршневые штоки 65а. В результате 2-е поршневые штоки 65а с определенным давлением надавливают на верхние торцы 2-х опорных оснований 49, как показано на фиг.5.
Как показано на фиг.7, номер детали 67 представляет собой 2-го передаточную цепь, надетую на 3-ю звездочку 75, расположенную в месте, упомянутом ниже. При этом оба конца 2-й передаточной цепи 67 прикрепляются к заданным местам. То есть один из концов 2-й передаточной цепи 67 прикрепляется к верхней части крепежного основания 77. Как показано на фиг.2 и 4, нижние части на обеих крайних сторонах крепежного основания 77 закрепляются как на 1-х станинах 7, так и на 2-х станинах 19.
А другой из концов 2-й передаточной цепи 67, как показано на фиг.7, прикрепляется к верхнему торцу 2-го опорного основания 49.
3-я ведомая звездочка 75 с возможностью свободного вращения поддерживается через 2-й подшипник 73 на 2-м валу 71, прикрепленном к держателю 69, установленному на верхней поверхности 2-й стальной пластины 17b.
Теперь предварительно поясним процесс перемещения 1-го опорного основания 17, который влечет за собой процесс перемещения 2-го опорного основания 49, посредством 2-й передаточной цепи 67.
Как упомянуто ниже, для того чтобы изготовлять шпон с толщиной Т путем лущения чурака W лущильным ножом 105, 1-е опорное основание 17, расположенное на 2-й станине 19, перемещается с заданной скоростью перемещения в сторону парных шпинделей 3 по сигналу с устройства управления 79.
При этом, как показано на фиг.7, 1-е опорное основание 17 вместе с установочной коробкой 18 отходит от крепежного основания 77 направо.
Поскольку длина 2-й передаточной цепи 67 постоянная, то при перемещении 1-го опорного основания 17 и установочной коробки 18 происходит натяжение 2-й передаточной цепи 67.
В результате, 2-е опорное основание 49, установленное через 2-й подшипник линейного перемещения 51 на 1-й стальной пластине 17а, поднимается вверх с возможностью свободного опускания-подъема на расстояние, равное расстоянию перемещения 1-го опорного основания 17.
Длина 2-й передаточной цепи 67 устанавливается так, чтобы обеспечить такое взаиморасположение рабочих элементов, как упомянуто ниже, относительно чурака W при перемещении 1-го опорного основания 17 в процессе лущения чурака W.
То есть траектория резания лущильным ножом 105 при лущении вращающегося чурака W в процессе изготовления шпона Y с толщиной Т создает Архимедову спираль (далее именуется - плоская кривая), показанную штрихпунктирной линей с двумя точками на фиг.9, где схематически изображается взаиморасположение основных рабочих элементов.
Как показано на фиг.9, самая наружная сплошная линия по упомянутой плоской кривой показывает наружную окружность чурака W в текущий момент, а каждое из расстояний (далее именуется - 2-е расстояние) между наружной и внутренней линиями по упомянутой плоской кривой составляет толщину шпона Т.
При этом обозначение Q на фиг.9 показывает центр вращения чурака W.
Длина 2-й передаточной цепи 67 регулируется так, чтобы на сплошной кривой, показывающей наружную окружность чурака W на фиг.9, были расположены поверхность соприкосновения 1-го Р поддерживающего ролика 27 и верхний торец 61а 1-го поддерживающего приспособления 61.
Для изменения толщины шпона требуется изменение расстояния между обоими концами 2-й передаточной цепи 67. Поэтому обеспечивается возможность изменения упомянутого расстояния подходящим путем.
Например, делают отверстие с внутренней резьбой в крепежном основании 77 и устанавливают винт с наружной резьбой, совпадающей с упомянутой внутренней резьбой, с возможностью свободного вращения на конце 2-й передаточной цепи 67, находящемся на стороне крепежного основания 77. И регулируют упомянутое расстояние путем ввинчивания в упомянутую внутреннюю резьбу упомянутого винта с возможностью свободного вращения.
2-й пневмоцилиндр 65, показанный на фиг.5 и др., заполняется сжатым воздухом определенного давления. Это давление не мешает подъему вверх 2-го опорного основания 49, совершаемому за счет натяжения 2-й передаточной цепи 67, вызванного перемещением 1-го опорного основания 17 по 2-й станине 19 в сторону парных шпинделей 3. При отсутствии натяжения 2-й передаточной цепи 67 это давление позволяет 2-му опорному основанию 49 опускаться вниз, когда 1-е опорное основание 17 отходит со стороны парных шпинделей 3 в место ожидания процесса лущения последующего чурака W.
Как упомянуто ниже, устройство управления 79 на основе поступающей рабочей информации функционирует для; срабатывания отдельных рабочих элементов.
Теперь поясним последовательность действий при лущении чурака W в примере осуществления предлагаемого изобретения.
Прежде всего оператор вводит информацию о необходимой толщине Т шпона, получаемого при лущении чурака W лущильным ножом 105, в устройство управления 79.
С тем, чтобы обеспечить исходное состояние лущильного станка, регулируют, в первую очередь, длину 2-й передаточной цепи 67 так, как упомянуто выше.
Располагают чурак W, показанный штрихпунктирной линией с двумя точками на фиг.1, между парными шпинделями 3, и зажимают около центров его обоих торцов посредством упомянутых парных шпинделей 3.
Прежде чем привести во вращение парные шпиндели 3 и начать лущение чурака W лущильным ножом 105, обеспечивают достаточно отдаленное от чурака W расстояние до лущильного ножа 105, поскольку из-за различных форм каждого чурака W имеется возможность столкновения упомянутых рабочих элементов с чураком.
То есть оператор передает вручную сигнал к устройству управления 79 для того, чтобы привести в действие 1-й серводвигатель 104 в целях перемещения лущильного суппорта 101 в правую сторону на фиг.1 и обеспечения достаточно отдаленного от чурака W, подлежащего лущению, положения лущильного ножа 105.
Одновременно с перемещением лущильного суппорта 101 устройство управления 79 выдает сигналы для срабатывания 6-го серводвигателя 9 и 7-го серводвигателя 63. Благодаря этому, как показано на фиг.9, поверхность соприкосновения Р с наружной окружностью 1-го поддерживающего ролика 27, и верхний торец 61а 4-го поддерживающего приспособления 61 постоянно располагаются на упомянутой плоской кривой (Архимедовой спирали), нарисованной из кромки лезвия лущильного ножа 105 в сторону вращения чурака W.
За счет действий 2-й передаточной цепи 67 и 7-го серводвигателя 63, приведенного в движение посредством сигнала с устройства управления 79, 1-е поддерживающее приспособление 61 перемещается в достаточно отдаленное от наружной окружности чурака W положение, где оно находится прямо под центром вращения парных шпинделей 3 и на Архимедовой спирали.
Таким образом, как упомянуто выше, лущильный станок устанавливают в исходное состояние.
Если в целях начала лущения чурака W в таком исходном состоянии, как упомянуто выше, оператор вручную подает сигнал срабатывания к устройству управления 79, то устройство, управления, 79 выдает сигналы срабатывания 5-му серводвигателю 4 для парных шпинделей 3, 1-му серводвигателю 105, 6-му серводвигателю 9 и 7-му серводвигателю 63, соответственно.
В результате чурак W приводится во вращение посредством парных шпинделей 3. Одновременно с этим лущильный суппорт 101 перемещается по направлению к парным шпинделям 3 посредством 1-го винта с наружной резьбой 103, тогда как 1-е поддерживающее устройство 5 перемещается по направлению к парным шпинделям 3 посредством 4-го винта с наружной резьбой 11.
При перемещении лущильного суппорта 101 в устройство управления 79 с абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104, постоянно поступает информация о расстоянии (далее именуется - расстояние L1), меняющемся последовательно, между кромкой лезвия лущильного ножа 105 и центром вращения парных шпинделей 3.
Устройство управления 79, куда поступает информация о расстоянии L1, выдает сигнал срабатывания 5-му серводвигателю 4 для изменения числа оборотов парных шпинделей 3 с тем, чтобы окружная скорость части вращающегося чурака W, срезаемой лущильным ножом, согласовалась с окружной скоростью дисков е зубьями 111.
В устройство управления также поступает и информация о числе оборотов парных шпинделей 3 с их поворотного энкодера.
В устройстве управления на основе упомянутой информации вычисляют время S1, необходимое для одного оборота парных шпинделей 3, и выдают сигнал для срабатывания 1-го серводвигателя 104 с тем, чтобы переместить лущильный суппорт 101 лишь на расстояние Т в течение времени S1 по направлению к чураку W, поддерживаемому парными шпинделями 3 так, как показано на фиг.1, в целях достижения необходимой толщины шпона Т, срезаемого с чурака W лущильным ножом 105.
В результате лущильный суппорт 101 перемещается на заданное расстояние, и расстояние его перемещения подтверждается посредством абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104. Информация о расстоянии перемещения упомянутого суппорта поступает в устройство управления 79 с целью управления расстоянием его перемещения.
Вместе с тем устройство управления 79 выдает сигнал для срабатывания 6-го серводвигателя 9 с тем, чтобы переместить 1-е поддерживающее устройство 5 лишь на расстояние Т по направлению к чураку W при одном обороте парных шпинделей 3.
В результате 1-е поддерживающее устройство 5 перемещается на заданное расстояние, и расстояние его перемещения подтверждается посредством абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 6-му серводвигателю 9. Информация о расстоянии перемещения упомянутого 1-го поддерживающего устройства поступает в устройство управления 79 с целью управления расстоянием его перемещения.
Между тем, 1-й поддерживающий ролик 27, прикрепленный к 1-му опорному основанию 17, входящему в состав 1-го поддерживающего устройства 5, перемещается по направлению к чураку W. При этом 2-е опорное основание 49 поднимается вверх относительно 1-го опорного основания 17 под действием 2-й передаточной цепи 67, как упомянуто выше.
Кроме того, 1-е опорное основание 17 перемещается в правую сторону, как показано на фиг.1, в результате чего 1-е поддерживающее приспособление 61. если не принять никаких мер, смещается со своего положения, находящегося почти прямо под парными шпинделями 3, в правую сторону,.
Но с учетом этого устройство управления 79, куда поступает информация о расстоянии упомянутого смещения с абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 6-му серводвигателю 9, выдает сигнал для срабатывания 7-го серводвигателя 63 с тем, чтобы привести во вращение 5-й винт с наружной резьбой 63а в целях перемещения 1-го поддерживающего приспособления 61 в левую сторону лишь на расстояние, равное расстоянию перемещения 1-го опорного основания 17 в правую сторону, как показано на фиг.1. Благодаря этому 1-е поддерживающее приспособление 61 постоянно находится в своем положении, расположенном почти прямо под парными шпинделями 3.
При этом расстояние перемещения 1-го поддерживающего приспособления 61 подтверждается посредством абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 7-му серводвигателю 63.
В результате кромка лезвия лущильного ножа 105, поверхность соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 и верхний торец 61а 1-го поддерживающего приспособления 61 перемещаются при лущении и приближаются друг к другу, но их взаиморасположение постоянно сохраняется на Архимедовой спирали так, как показано на фиг.9.
При работе вышеупомянутых рабочих элементов производится лущение чурака W посредством лущильного ножа 105 в таком порядке, как упомянуто ниже.
Чурак W представляет собой природный материал, поэтому его формы различные, причем на его наружной окружности находятся выпукло-вогнутые части.
В связи с этим чурак W сразу после начала лущения срезается неровно и прерывисто посредством лущильного ножа 105 при условии, что чурак W, оба торца которого поддерживаются парными шпинделями 3, вращается посредством дисков с зубьями 111 и парных шпинделей 3. В результате получается прерывистая лента шпона с определенной толщиной Y.
При этом наружная окружность чурака W отличается от наружной окружности чурака W, показанной сплошной линией на фиг.9. То есть там имеются много частей, вогнутых внутрь в направлении вращения, показанном сплошной линией на фиг.9. По этой причине, прерывисто сталкиваясь с наружной окружностью вращающегося чурака W, 1-й поддерживающий ролик 27 и 1-е поддерживающее приспособление 61 поддерживают его.
По мере продолжения лущения форма торцевого разреза чурака W, поддержанного парными шпинделями 3 таким образом, как показано на фиг.10, относящейся к фиг.7, становится почти круглой, то есть получается оцилиндрованный чурак. В результате выпускается непрерывная лента шпона Y.
Напомним, что форма торцевого разреза чурака W при получении непрерывной ленты шпона, точнее говоря, является одной частью упомянутой Архимедовой спирали, а не полным кругом, но называют ее кругом для облегчения понимания.
При этом поверхность соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 находится в почти горизонтальном положении относительно чурака W, а также 1-е поддерживающее приспособление 61 - почти прямо под чураком W. В такой ситуации каждый из них соприкасается с наружной окружностью чурака W.
Между тем, для облегчения понимания на фиг.14 показываются только лущильный нож 105, прижимная линейка 117 и диск с зубьями 111 среди рабочих элементов, входящих в состав лущильного суппорта 111.
Если лущение еще продолжается и диаметр карандаша чурака W становится минимальным, как показано на фиг.11, то абсолютный поворотный энкодер, подключенный к 1-му серводвигателю 104, воспринимает то, что парные шпиндели 3 приближаются вплоть к месту, где они скоро могут столкнуться с лущильным ножом 105. Информация об этом поступает в устройство управления 79.
В устройстве управления 79 после получения сигнала, упомянутого выше, в качестве источника информации для определения времени одного оборота чурака W используются поворотные рцкодеры, подключенные к парным шпинделям 3. Теперь источник информации меняется на нижеследующие средства.
То есть в качестве упомянутого источника информации используются поворотный энкодер 35, соединенный с кольцевым элементом 29 с возможностью вращения вокруг наружной окружности чурака W, и абсолютный поворотный энкодер, подключенный к 1-му серводвигателю 104.
В устройстве управления 79 вычисляется окружная скорость чурака W на основе полученной с упомянутых средств информации о длине окружности кольцевого элемента 29 и его числе оборотов в единицу времени. А также вычисляется расстояние между кромкой лезвия лущильного ножа 105 и центром вращения чурака W на основе информации с абсолютного поворотного энкодера, упомянутого выше.
Вслед за тем вычисляется длина окружности чурака W на основе информации об упомянутом расстоянии и определяется время одного поворота чурака W S2 путем деления упомянутой длины его окружности на окружную скорость. То есть (расстояние × 2π) / окружная скорость = S2.
Устройство управления 79 выдает сигналы серводвигателям с тем, чтобы лущильный суппорт 101 и 1-е опорное основание 17 переместились на расстояние Т в течение упомянутого времени S2 при одном повороте чурака W.
Даже в этой стадии устройство управления 79 продолжает выдавать сигналы для срабатывания 7-го серводвигателя 63 для того, чтобы 1-е поддерживающее приспособление 61 находился почти прямо под центром вращения чурака W.
Как упомянуто выше, лущильный суппорт 101 и 1-е опорное основание 17 перемещаются по направлению к чураку W с учетом времени S2, а устройство управления 79 на заданной стадии выдает сигнал для срабатывания гидроцилиндров, соединенных1 с парными шпинделями 3, с тем, чтобы парные шпиндели 3 переместились до мест ожидания, отдаленных от чурака W.
В результате чурак W поддерживается только дисками с зубьями 111, 1-ым поддерживающим роликом 27 и 1-ым поддерживающим приспособлением 61, и вращается под действием силы дисков с зубьями 111. Таким образом, лущение чурака лущильным ножом 105 продолжается и после отхода парных шпинделей 3 от чурака W.
В ситуации, когда парные шпиндели 3 уже отошли от чурака W, возможно продолжение лущения до еще меньшего диаметра чурака W, чем его диаметр, показанный на фиг.11.
Даже при лущении в этой ситуации окружная скорость части чурака W, подвергаемой лущению с помощью лущильного ножа 105, остается постоянной для того, чтобы подать ленту шпона, срезаемого по способу, упомянутому выше, с постоянной скоростью.
Следователь, время S2 сокращается по мере уменьшения диаметра чурака W, но устройство управления 79 выдает сигналы для срабатывания 6-го серводвигателя 9 и 7-го серводвигателя 63 с тем, чтобы обеспечить расстояние перемещения Т, несмотря на изменение времени S2.
Поэтому, как показано на фиг.9, форма наружной окружности торцевого разреза чурака W составляет часть Архимедовой спирали, но вместе с тем чурак W при лущении продолжает поддерживаться поверхностью соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 и верхним торцом 61а 1-го поддерживающего приспособления 61, что позволяет бесперебойно получать ленту шпона Y толщиной Т.
1-й поддерживающий ролик 27 и 1-е поддерживающее приспособление 61 еще больше приближается друг к другу при перемещении лущильного ножа 105, дисков с зубьями 111, 1-го поддерживающего ролика 27 и 1-го поддерживающего приспособления 61.
Затем, как показано на фиг.12, когда наружная окружность 1-го поддерживающего ролика 27 и наклонный торец 61 с 1-го поддерживающего приспособления 61 вставляются друг в друга, то диаметр чурака W еще больше уменьшается.
Между тем, диаметр чурака W, полученный при вставке упомянутых двух элементов друг в друга, определяется в зависимости от диаметра 1-го поддерживающего ролика 27 и его положения относительно центра вращения чурака W, а также форм верхнего торца 61а и наклонного торца 61 с, входящих в состав 1-го поддерживающего приспособления 61.
Напомним, что форма торцевого разреза чурака W является, точнее говоря, одной частью упомянутой Архимедовой спирали, а не полным кругом, но называют ее кругом, для облегчения понимания.
Если даже диаметр чурака W уменьшается до такой величины, при которой начинается вставка упомянутых двух элементов друг в друга, то 1-е поддерживающие приспособления 61 продолжают располагаться относительно промежуточных пространств между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом таким образом, как показано на фиг 2.
Даже при еще большем уменьшении диаметра чурака W в ходе лущения это позволяет 1-м поддерживающим приспособлениям 61 вставляться в промежуточные пространства между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом так, как показано на фиг.13 и на фиг.14, являющейся увеличенной, фрагментарной схемой действий отдельных элементов около чурака W, показывающей одну часть фиг.13.
В результате чурак W при лущении поддерживается только наружными окружностями 1-х поддерживающих роликов 27 и верхними торцами 61а 1-х поддерживающих приспособлений 61.
А устройство управления 79 после подтверждения информации, переданной с абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104, о диаметре чурака W, полученном сразу перед вставкой наружной окружности 1-го поддерживающего ролика 27 и наклонного торца 61 с 1-поддерживающего приспособления 61 друг в друга, выдает сигнал, упомянутый ниже.
То есть устройство управления 79 выдает сигнал для срабатывания 7-го серводвигателя 63 с тем, чтобы переместить 1-е поддерживающее приспособление 61 налево на расстояние большее, чем расстояние перемещения 1-го опорного основания 17 вправо, как показано на фиг.13.
В результате боковой торец 61b 1-го поддерживающего приспособления 61, находящийся на стороне лущильного суппорта 101, перемещается в сторону положения, расположенного прямо под центром вращения чурака W.
Так что боковой торец 61b, сформированный перпендикулярно верхнему торцу 61а 1-го поддерживающего приспособления 61, не сталкивается с лущильным ножом 105 и др., установленным на лущильном суппорте 101, несмотря на меньший диаметр чурака W, чем его диаметр, при котором возможно производить лущение по известному способу. При этом лущение чурака W, который поддерживается 1-м поддерживающим роликом 27 и 1-м поддерживающим приспособлением 61, продолжается надежно и без проблем.
Если лущение продолжается еще больше и абсолютный поворотный энкодер, подключенный к, 1-му серводвигателю 104, воспринимает заданную минимальную величину диаметра чурака W, то устройство управления 79 после получения сигнала с упомянутого энкодера выдает сигналы для останова работы 1-го серводвигателя 104, 2-го серводвигателя 113, 6-го серводвигателя 9 и 7-го серводвигателя 63, соответственно.
Таким образом, процесс лущения чурака W завершается.
После этого оператор вводит сигналы для вращения в направлении, обратном вышеупомянутому направлению вращения, 1-го серводвигателя 104, 6-го серводвигателя 9 и 7-го серводвигателя 63 с тем, чтобы переместить назад лущильный суппорт 101 и 1-е поддерживающее устройство 5 до исходных положений.
Как показано на фиг.5, при перемещении 1-го поддерживающего устройства 5 назад исчезает действие направленной вверх силы, оказываемой 2-й передаточной цепью 67 на 2-е опорное1 основание 49, в результате чего функционирует только толкающая вниз сила со стороны 2-го поршневого штока 65а, установленного на 2-м пневмоцилиндре 65.
Так что на стадии завершения процесса лущения чурака W 2-е опорное основание 49, перемещенное вверх вдоль установочной коробки 18, легко опускается вниз и возвращается в исходное положение.
Однако при этом 2-я передаточная цепь 67 не соскакивает с 3-й звездочки 75 за счет натяжения 2-й передаточной цепи 67, вызванного силой 2-го пневмоцилиндра 65.
Таким образом, как упомянуто выше, производятся работы, и процесс лущения одного чурака W завершается полностью.
Ниже приведены дополнительные примеры осуществления предлагаемого изобретения:
Пример 1:
В вышеупомянутом примере осуществления 1-е поддерживающее приспособление 61 представляет собой деталь, трущуюся о чурак W, но в этом примере используется поворотный ведомый элемент с возможностью свободного вращения, поддерживаемый через подшипник.
При этом делают диаметр упомянутого поворотного ведомого элемента как можно меньшим с тем, чтобы обеспечить лущение чурака W до минимально возможного для него диаметра.
Пример 2:
В вышеупомянутом примере осуществления два элемента - 1-й поддерживающий ролик 27 и 1-е поддерживающее приспособление 61 - соприкасаются с наружной окружностью чурака W при лущении. Если диаметр чурака W, который уменьшается по мере лущения, достигает заданной величины, то 1-е поддерживающее приспособление 61 вставляется в промежуточное пространство между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом.
В этом примере невогнутые части одного из двух элементов, таких как упомянуто выше, предварительно вставляют в вогнутые части другого из них, и фиксируют их взаиморасположение.
То есть располагают их так, как показано на фиг.15, а также на фиг.16(а), показывающей вид спереди без чурака W вдоль штрихпунктирной линии Н-Н из фиг.15, и на фиг.16(b), показывающей перспективный вид.
Номер детали 81 представляет собой 2-ые поддерживающие ролики, имеющие конструкцию, такую же как 1-е поддерживающие ролики 27, удерживаемые в постоянной позиции на Архимедовой спирали, и расположенные через определенные промежутки на 3-м валу 83 в направлении осевой линии вращающегося чурака W.
Номер детали 85 также представляет собой 3-е поддерживающие ролики, расположенные через определенные промежутки на 4-м валу 87 в направлении осевой линии вращающегося при лущении чурака W.
Как показано на фиг.16(а) и (b), 2-е поддерживающие ролики 81 и 3-е поддерживающие ролики 85 конструируются и располагаются так, что упомянутые ролики, находящиеся на одной стороне, вставляются в вогнутые пространства между роликами, расположенными рядом друг с другом на другой стороне.
2-й поддерживающий ролик 81 и 3-й поддерживающий ролик 85 одинаковые по конструкции с 1-м поддерживающим роликом 27, приведенным в вышеупомянутых примерах осуществления.
Ролики 81 и 85 поддерживаются через подшипники опорным основанием R так, чтобы они свободно вращались, а также приводятся во вращение посредством такого же электродвигателя, как упомянутый электродвигатель 39.
При этом подробная схема опорного основания R не показывается на фиг.15 в связи с тем, что опорное основание R одинаковое по конструкции с опорным основанием 17.
Один из упомянутых двух роликов 81 и 85 оснащается такими же деталями, как кольцевой элемент 29, поворотный энкодер 35 и др., с целью измерения окружной скорости чурака W.
Между тем, опорное основание R, ролики 81 и 85 и др. входят в состав 2-го поддерживающего устройства 88.
А лущильный суппорт 101 оснащается дисками с зубьями 111 с возможностью приведения во вращение чурака W и лущильным ножом 105, так же, как и в упомянутом примере осуществления.
2-е поддерживающее устройство 88 управляется так, что оно, как и 1-е опорное основание 17, перемещается при перемещении лущильного суппорта 101.
В такой компоновке, как упомянуто выше, чурак W поддерживается и вращается посредством парных шпинделей 3, а лущильный суппорт 101 и 2-е поддерживающее устройство 88 перемещаются по направлению к чураку W, как показано на фиг.1, затем лущение чурака W с помощью лущильного ножа 105 начинается так, как описано выше в примере осуществления.
Ролики 81 и 85 прерывисто прикасаются к наружной окружности чурака W до достижения его оцилиндрованного состояния, то есть, точнее, до того, как наружная окружность чурака W составляет часть Архимедовой спирали, упомянутой выше.
После образования оцилиндрованного чурака W ролики 81 и 85 непрерывно соприкасаются с наружной окружностью чурака W, как показано на фиг.15, и с уменьшением диаметра чурака W поверхности соприкосновения роликов 81 и 85 с чураком W сближаются друг с другом.
Как описано выше в примере осуществления, при восприятии заданной величины диаметра чурака W в ходе продолжения лущения парные шпиндели 3 отходят от чурака W, но он продолжает поддерживаться дисками с зубьями 111, роликами 81 и 85 и.вращаться только посредством дисков с зубьями 111. В результате с помощью лущильного ножа 105 обеспечивается бесперебойность лущения чурака W.
Как показано на фиг.17, продолжение лущения в такой ситуации, как упомянуто выше, позволяет поверхностям соприкосновения роликов 81 и 85 с чураком W еще больше сближаться друг с другом. И ролики 81 и 85 продолжают поддерживать чурак W до достижения еще меньшего его диаметра, что обеспечивает повышение производительности.
Диаметры роликов 81 и 85 и их взаиморасположение устанавливают так, чтобы наружные окружности роликов 81 и 85 не вышли за штрихпунктирную линию К-К - перпендикуляр, проходящий через центр вращения чурака W, при достижении желательной минимальной величины с диаметра чурака W в такой ситуации, как показано, на фиг.17.
Пример 3:
В вышеупомянутых примерах диаметр чурака W уменьшается по мере лущения и, если он достигает заданной величины, то парные шпиндели 3 отходят от чурака W, а лущение продолжается. Но в данном примере лущение продолжается без отхода парных шпинделей 3 от чурака W.
При этом в качестве парных шпинделей 3 используются известные телескопические шпиндели двойного типа. Каждый из них состоит из внутреннего шпинделя меньшего диаметра и наружного шпинделя большего диаметра и совершает возвратно-поступательное перемещение относительно торцевого разреза чурака W.
Когда диаметр чурака W большой, то шпиндели большего диаметра вместе с шпинделями меньшего диаметра поддерживают чурак W и приводят во вращение его так, как описано в вышеупомянутом примере. Если по мере лущения диаметр чурака W уменьшается, то шпиндели большего диаметра отходят от чурака W и лущение продолжается посредством шпинделей меньшего диаметра.
Само собой разумеется, что лущить чурак W до диаметра, меньшего, чем диаметр шпинделя меньшего диаметра, невозможно.
Даже при отсутствии парных шпинделей большего диаметра чурак W поддерживается и шпинделями меньшего диаметра, и 1-ми поддерживающими роликами 27, и 1-ми поддерживающими приспособлениями 61, либо и роликами 81, и 85. Благодаря этому он не подвергается прогибу под действием силы, возникающей при лущении, что обеспечивает изготовление ленты шпона с желательной толщиной.
Пример 4:
В вышеупомянутых примерах чурак W, который поддерживается парными шпинделями 3, подвергается лущению посредством лущильного ножа 105. Но в этом примере используют чурак W, подвергнутый оцилиндровке, и без парных шпинделей 3 поддерживают его только дисками с зубьями 111, 1-ми поддерживающими роликами 27 и 1-ми поддерживающими приспособлениями 61, или роликами 81 и 85 при лущении.
Пример 5:
В вышеупомянутых примерах при лущении лущильный суппорт 101 и 1-е поддерживающее устройство 5 или 2-е поддерживающее устройство 88 вместе перемещаются по направлению к центру вращения чурака W.
Но в этом примере лущильный суппорт 101 не перемещается, а постоянно находится в месте ожидания, тогда как только 1-е поддерживающее устройство 5 или 2-е поддерживающее устройство 88 перемещается по направлению к центру вращения чурака W. Или только лущильный суппорт 101 перемещается в упомянутом направлении, в то время как 1-е поддерживающее устройство 5 или 2-е поддерживающее устройство 88 постоянно находится в месте ожидания.
В этих случаях расстояние перемещения рабочих элементов, упомянутых выше, при вращении чурака W на один оборот увеличивают в два раза больше, чем расстояние перемещения рабочих элементов в вышеупомянутых примерах.
Пример 6:
В примере, описанном выше с фигурами 15 и 16, ролики 81 и 85, соприкасающиеся с чураком W, выполняются в виде круглого диска с целью снижения сопротивления при вращении чурака W. А в этом примере используют трущийся элемент с одной плоской стороной, несмотря на то, что при этом его сопротивление чуть больше увеличивается.
Как показано на фиг.18(а) и (b), вместо ролика 85, показанного на фиг.15, используют соприкасающийся элемент 90, и он вместе с роликом 81 и 3-м валом 83 в комплекте входит в состав 2-го поддерживающего приспособления 89.
Как показано на фиг.18, на верхней стороне соприкасающегося элемента 90 имеются многочисленные вогнутые части, куда входят ролики 81. При этом упомянутые вогнутые части располагаются через определенное расстояние вдоль осевой линии 3-го вала 83.
А верхние части соприкасающегося элемента 90, за исключением упомянутых вогнутых частей, вступают в промежуточные пространства между роликами 81, расположенными рядом друг с другом вдоль осевой линии 3-го вала 83.
Соприкасающийся элемент 90 имеет наклонный торец 90а, прикасающийся к наружной окружности чурака W.
В данном случае, по меньшей мере, лущильный суппорт 101 или 2-е поддерживающее приспособление 89 перемещается по направлению к чураку W на заданное расстояние. В результате ролики 81 и наклонные торцы 90а соприкасаются с наружной окружностью чурака W при его лущении посредством лущильного ножа 105.
Между тем, время отхода парных шпинделей 3 от чурака W и метод работы с оцилиндрованным чураком W такие же, как при лущении чурака W посредством роликов 81 и 85, показанных на фиг.15.
Пример 7:
В вышеупомянутых примерах наружная окружность чурака W поддерживается посредством 1-х поддерживающих роликов 27, расположенных симметрично относительно дисков с зубьями 111, и 1-х поддерживающих приспособлений 61, а также роликов 81 и 85 или 2-х поддерживающих приспособлений 89. Но поддерживать наружную окружность чурака W возможно и посредством элементов различных типов, в том числе и вращательного элемента с возможностью соприкосновения с наружной окружностью чурака W и ее поддерживания.
Пример 8:
В вышеупомянутых примерах в качестве ведущего элемента вращения используются диски с зубьями 111. А также используется прижимная линейка 117 с возможностью прижимания к наружной окружности чурака W прямо перед лущильным ножом 105 с тем, чтобы уменьшить возникновение трещин на оборотной стороне шпона при лущении посредством лущильного ножа 105.
В этом примере вместо дисков с зубьями 111 и прижимной линейки 117 располагают прямо перед лущильным ножом 105, например, круглый пруток 91, совмещающий функции ведущего элемента вращения чурка W и прижимной линейки и приводящийся в движение от электродвигателя, как фрагментарно показано на фиг.19.
При этом предпочтительно образовать выпукло-вогнутые части на наружной поверхности круглого прутка 91 с целью повышения вращающего момента, передаваемого к чураку W.
Пример 9:
В этом примере используют два соприкасающихся элемента с поверхностями соприкосновения с наружной окружностью чурака W, которые поддерживают чурак W и автономно и независимо друг от друга перемещаются.
При этом, как показано на фиг.1, также используются парные шпиндели 3 и лущильный суппорт 101, снабженный 1-м серводвигателем 104 с возможностью приведения во вращение 1-го винта с наружной резьбой 103, подключенного к абсолютному поворотному энкодеру.
А также используется 1-е поддерживающее устройство 5, состоящее из следующих деталей: 1-я станина 7, 6-й серводвигатель 9, подключенный к абсолютному поворотному энкодеру, 4-й винт с наружной резьбой 11, 1-й подшипник 13, блок с внутренней резьбой 15, 1-е опорное основание 17, горизонтальная стальная пластина 17b, прикрепленная обоими концами к 1-м опорным основаниям 17, установочная часть 17 с, 2-я станина 19, 1-й подшипник линейного перемещения 21, подшипник 23, 1-й вал 25, 1-й поддерживающий ролик 27, кольцевой элемент 29, 1-е зубчатое колесо 31, 2-е зубчатое колесо 33 и поворотный энкодер 35.
Теперь поясним отличия этого примера от вышеупомянутых примеров с чертежами.
Номер детали 133 представляет собой 2-е поддерживающее приспособление, аналогичное 1-му поддерживающему приспособлению 61 в вышеупомянутом примере, и закрепленное через подставку 133 с на верхней стороне подъемного стола 135.
В паз, образованный на плоском верхнем торце каждого 2-го поддерживающего приспособления 133, вставляется и закрепляется твердый металл 133а из износостойкого материала.
Как показано на фиг.23, боковой торец 133b, входящий в состав 2-го поддерживающего приспособления 133 и находящийся на стороне лущильного суппорта 101, располагается вертикально относительно верхнего торца 133d.
Как показано на фиг.21, каждый из 2-х поддерживающих приспособлений 133, как и 1-е поддерживающие приспособления 61, располагается так, что он вставляется в промежуточное пространство между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом так, как в упомянутом примере осуществлении.
Как показано на фиг.21, номер детали 135, представляющий собой подъемный стол, на верхней стороне которого закрепляются 2-е поддерживающие приспособления 133, располагается в горизонтальном направлении и имеет длину, почти равную длине чурака W вдоль направления его осевой линии.
На обоих краях подъемного стола 135, показанного на фиг.21, закрепляются 1-е соединительные элементы 137 с возможностью передачи подъемному столу движения вверх-вниз за счет вращения винта с наружной резьбой 141. На фиг.22 показывается 1-й соединительный элемент 137 только на левой стороне.
Как показано на фиг.23, на концевой части 1-го соединительного элемента 137, отдаленной от стороны парных шпинделей 3, находится сквозное отверстие с внутренней резьбой 139, наклоненное налево на 5 градусов относительно перпендикулярного направления.
Винт с наружной резьбой 141 проходит сквозь отверстие с внутренней резьбой 139.
Нижняя сторона каждого винта с наружной резьбой 141 подключается к 8-му серводвигателю 145, закрепленному на станине 143. Винты с наружной резьбой 141 приводятся в поступательно-возвратное вращение с заданным числом оборотов и останов посредством обоих 8-х серводвигателей 145, работающих в синхронном режиме по сигналам с 2-го устройства управления 159.
Кроме того, 8-й серводвигатель 145 снабжается абсолютным поворотным энкодером, предназначенным для определения расстояния между верхним торцом 133d 2-го поддерживающего приспособления 133 и центром вращения парных шпинделей 3.
А также на стороне 1-го соединительного элемента 137, близкой к парным шпинделям 3, показанным на фиг.23, 2-й соединительный элемент 147 прикрепляется к подъемному столу 135 и 1-му соединительному элементу 137 так, как показано на фиг.21 и 22.
Как показано на левой и правой сторонах фигуры 21, номер детали 149 представляет собой опору, расположенную относительно наружного края каждого 2-го соединительного элемента 147.
Как показано на фиг.20, поверхность 149а опоры 149 на стороне парных шпинделей 3 наклоняется вверх налево на 5 градусов.
Как показано на фиг.20 и 21, на поверхности 149а закрепляется фиксатор 151а для 4-го подшипника линейного перемещения 151, а также скользящий элемент 151b прикрепляется к 2-му соединительному элементу 147.
Каждый 8-й серводвигатель 145 после получения сигнала с устройства управления 159 начинает вращаться, за счет чего винты с наружной резьбой 141 синхронно друг с другом приводятся в поступательно-возвратное движение и останов.
Под действием вращения винта с наружной резьбой 141, проходящего сквозь отверстие с внутренней резьбой 139, подъемный стол 135, соединенный с каждым 1-м соединительным элементом 137, поднимается вверх, опускается вниз или останавливается.
Подъемный стол 135 вместе с 1-ми соединительными элементами 137 перемещается параллельно поверхности 149а опоры 149 под действием 4-го подшипника линейного перемещения 151.
То есть подъемный стол 135 или поднимается вверх, или опускается вниз по пути, наклоненному на 5 градусов вверх налево, в направлении, указанном стрелкой на фиг.23, или останавливается.
Кроме того, 2-е поддерживающее приспособление 133 располагается так, как упомянуто ниже.
На фиг.23 показывается подъемный стол 135, перемещенный до самого нижнего предела. Как показано на фиг.23, место, находящееся на расстоянии, например, 30 мм влево от правого края верхнего торца твердого металла 133а, входящего в состав 2-го поддерживающего приспособления 133, располагается прямо под центром вращения парных шпинделей 3.
А на фиг.24 показывается подъемный стол 135, перемещенный до самого верхнего предела. При этом обозначенный черным кругом Q правый край верхнего торца твердого металла 133а, входящего в состав 2-го поддерживающего приспособления 133, располагается прямо под центром вращения парных шпинделей 3.
2-е поддерживающее приспособление 133 и твердый металл 133а располагаются так, как упомянуто выше. Как показано на фиг.23, допустим, лущение производится в такой ситуации, когда 2-е поддерживающее приспособление 133 с твердым металлом 133а соприкасается с наружной окружностью чурака W. При этом расстояние от центра вращения парных шпинделей 3 до верхнего торца твердого метала 133а составляет максимально допустимый радиус лущения чурака W.
Разумеется, если еще больше удлиняют твердый металл 133а в горизонтальном направлении и винт с наружной резьбой 141 в нижнюю сторону, то подъемный стол 135 опускается вниз ниже, чем положение, указанное на фиг.23. При этом максимально допустимый радиус лущения чурака W еще больше увеличивается.
На фиг.20 и 21 показываются 1-е поддерживающие ролики 27, такие же, как в вышеупомянутых примерах.
В данном случае поясним концевую часть 25а только на левой стороне 1-го вала 25. Как показано на фиг.25, электродвигатель 153, предназначенный для приведения во вращение 1-го поддерживающего ролика 27 с такой окружной скоростью, как и в вышеупомянутых примерах, прикрепляется к нижней стороне 2-й стальной пластины 17b.
На валу 153а электродвигателя 153 закрепляется 4-я звездочка 155 таким же способом, как в вышеупомянутых примерах.
На концевой части 25а на левой стороне 1-го вала 25 закрепляется 1-я звездочка 37 так же, как и в вышеупомянутых примерах.
Как показано на фиг.25, на обе звездочки 37 и 155 надевается 3-я передаточная цепь 157, за счет чего крутящий момент от электродвигателя 153 передается к 1-му поддерживающему ролику 27.
Как показано на фиг.21, электродвигатель 153 устанавливается и на концевой части 25а на правой стороне 1-го вала 25 и синхронно с электродвигателем 153 на концевой части 25а на левой стороне 1-го вала 25 приводит во вращение 1-е поддерживающие ролики 27.
Кроме того, устройство управления 159 выдает рабочие сигналы каждому серводвигателю, снабженному абсолютным поворотным энкондером с возможностью обнаружения текущих положений перемещающихся элементов, с тем, чтобы обеспечить заданные положения упомянутых элементов.
Устройство управления 159 функционирует так, как описано ниже.
Если вводят данные о необходимой толщине шпона в устройство управления 159 таким путем, как и в вышеупомянутых примерах, то устройство управления 159 выдает сигнал для срабатывания 1-го серводвигателя 104. В результате 1-й винт с наружной резьбой 103 приводится во вращение с целью перемещения лущильного суппорта 101 в сторону парных шпинделей 3 только на расстояние Т при повороте упомянутых шпинделей на один оборот.
Посредством абсолютного поворотного энкодера, подключенного к упомянутому серводвигателю, определяется расстояние между кромкой лезвия лущильного ножа 105 на перемещающемся лущильном суппорте 101 и центром вращения парных шпинделей 3. Информация об этом передается устройству управления 109.
А также информация о расстояниях между центром вращения парных шпинделей 3 и поверхностью соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 с чураком W, а также между центром вращения парных шпинделей 3 и верхним торцом 133d твердого металла 133а на 2-м поддерживающем приспособлении 133, передается с абсолютных поворотных энкодеров, подключенных к 6-му серводвигателю 9 и 8-му серводвигателю 145, к устройству управления 159.
Устройство управления 159 после получения информации, упомянутой выше, выдает сигналы 6-му серводвигателю 6 и 8-му серводвигателю 145, чтобы рабочие элементы работали под управлением упомянутых сигналов так, как указано ниже.
То есть несмотря на то, что положение кромки лезвия лущильного ножа 105 относительно центра вращения Q меняется со временем, оно сохраняется на Архимедовой спирали, построенной в зависимости от расстояния Т (далее именуется - плоская кривая, как и в вышеупомянутых примерах), как показано на фиг.9. Поверхность соприкосновения Р 1-го поддерживающего ролика 27 с чураком W постоянно остается в положении, расположенном через центр вращения Q напротив кромки лезвия лущильного ножа 105, на вышеупомянутой сплошной плоской кривой, составляющей почти половину одного поворота чурака W в направлении его вращения и проходящей кромку лезвия лущильного ножа 105.
А также верхний торец 133d твердого металла 133а на 2-м поддерживающем приспособлении 133 постоянно остается почти прямо под центром вращения Q, то есть он находится в таком же положении, как и верхний торец 61а 1-го поддерживающего приспособления 61 на фиг.9.
В такой компоновке, как упомянуто выше, лущение чурака W производится в нижеследующем порядке.
Как и в вышеупомянутых примерах, оператор в первую очередь вводит данные о толщине шпона, получаемого при лущении чурака W посредством лущильного ножа 105, в устройство управления 159. А также поддерживают центры обоих торцов чурака W, указанного штрихпунктирной линией с двумя точками на фиг.1, между парными шпинделями 3.
В такой ситуации, как описано выше, перемещают лущильный суппорт 101, 1-е поддерживающие ролики 27 и 2-е поддерживающие приспособления 133 до мест, где все они не соприкасаются с чураком W при его вращении посредством парных шпинделей 3. При этом их взаиморасположение сохраняется на Архимедовой спирали, упомянутой выше.
Затем оператор в ручном режиме передает сигналы срабатывания через пульт управления к устройству управления 159, чтобы привести во вращение парные шпиндели 3. Тогда лущильный суппорт 101, 1-е поддерживающие ролики 27 и 2-е поддерживающие приспособления 133 перемещаются по направлению к парным шпинделям 3, то есть к центру вращения чурака W при условии, что их взаиморасположение сохраняется на Архимедовой спирали.
В результате, как и в вышеупомянутых примерах, производится лущение чурака W и получается лущеный шпон.
По мере лущения чурак W, поддерживающийся парными шпинделями 3, становится почти цилиндрическим, в результате чего получается сплошная лента шпона Y.
Если лущение продолжается и дальше, то лущильный нож 105 еще ближе приближается к положению столкновения с парными шпинделями 3.
При этом, как и в вышеупомянутых примерах, устройство управления 159 выдает сигнал гидроцилиндру (не показан) для перемещения парных шпинделей 3 до места ожидания.
В результате чурак W поддерживается только дисками с зубьями 111, 1-ми поддерживающими роликами 27 и 2-ми поддерживающими приспособлениями 133, и приводится во вращение только посредством дисков с зубьями 111. Таким образом, лущение продолжается.
При этом, как и в вышеупомянутых примерах, в устройстве управления 159 число оборотов чурака W определяется на основе информации о расстоянии между кромкой лезвия лущильного ножа 105 и центром вращения парных шпинделей 3, получаемой с абсолютного поворотного энкодера, подключенного к 1-му серводвигателю 104, а также на основе информации о числе оборотов в единицу времени кольцевого элемента 29, приводимого во вращение при его соприкосновении с наружной окружностью чурака W.
Если лущение продолжается и дальше, а также диаметр чурака W еще больше уменьшается так, как показано на фиг.27, то 2-е поддерживающие приспособления 133, как и в вышеупомянутых примерах, вставляются в промежуточные пространства между 1-ми поддерживающими роликами 27, расположенными рядом друг с другом, благодаря чему продолжение лущения обеспечивается без препятствия их перемещению.
Вследствие этого чурак W опирается на наружные окружности 1-х поддерживающих роликов 27 и верхние поверхности твердых металлов 133а на 2-х поддерживающих приспособлениях 133 и подвергается лущению до достижения еще меньшего его диаметра.
Таким образом, лущение завершается и снова начинается так, как описано выше в примерах.
Как показано на фиг.23, 1-й соединительный элемент 137 с внутренней резьбой 139 наклоняется налево вверх на 5 градусов.
В связи с этим 2-е поддерживающее приспособление 133, поднимаясь вверх, перемещаются налево по мере уменьшения диаметра чурака W при продолжении лущения.
Необходимость его перемещения такая же, как и описана выше в примерах осуществления.
Использование предложенного изобретения позволяет довести до минимума диаметр карандаша чурака, что обеспечивает повышение уровня полезного выхода лущеного шпона.
Ссылочные обозначения
3 - Парные шпиндели
5 - 1-е поддерживающее устройство
7 - 1-я станина
17 - 1-е опорное основание
27 - 1-й поддерживающий ролик
49 - 2-е опорное основание
61 - 1-е поддерживающее приспособление
67 - 2-я передаточная цепь
91 - Круглый пруток
101 - Лущильный суппорт
111 - Диски с зубьями
131 - 2-е поддерживающее устройство
133 - 2-е поддерживающее приспособление
135 - Подъемный стол
139 - Отверстие с внутренней резьбой
141 - Винт с наружной резьбой
143 - Станина
149 - Опора.