Устройство для окорки бревен

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕ ЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Pocflублик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.10.73 (21) 1967859/15 (23) Приоритет 161072 (32) 297777

<5ЦМ. К.з

В 27 L 1/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (33) (31) CtQA

Опубликовано 231081.Бюллетень М39

Дата опубликования описания 231081 (53) УДК 634. 0.361.

° 7(088.8) Иностранец

Дуглас Леонард Джеффри Янг (Канада) (72) Asòîð изобретеии я

Иностранная фирма

"Канейдиан Ингерсолл-Рэнд КомпаНи Лимитед (Канада) (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОКОРКИ БРЕВЕН

Изобретение относится к оборудованию,лесной и деревообрабатывающей проьишленности, в частности к устройству для окорки бревен в котором бревна окариваются во вращающемся барабане.

Известны устройства для окорки бревен, содержащие вращающийся барабан с механизмами загрузки и выгрузки бревен, привод барабана и приспособление для взаимного перемещения бревен в барабане, выполненное в виде закрепленных во внутренней поверхности барабана продольных балок (1).

Однако в этих устройствах удаление коры с бревен осуществляется в основном за счет взаимного тре-. ния бревен друг о друга и о стенки барабана. При этом ограничена скорость вращения барабана, так как увеличение этой скорости приводит к прижатию бревен к внутренней поверхности барабана и практически исключает удаление с них коры. Низкие скорости вращения барабана снижают проиэводительностЬ устройств и качество окорки в,них бревен.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для окорки бревен, содержащее вращающийся барабан с механизмами загрузки и выгрузки бревен и неподвижную относительно барабана продольную отбойную балку, свободно установленную в верхней части внутренней полости бараба-.

10 „, (2

В известном устройстве эа счет введения продольной отбойной балки

15 внутри барабана обеспечена воэможность значительного увеличения скорости вращения барабана, что способствует повышению производительнос ти уетройства. Однако отсутствие в нем каких-либо корообдирающих инструментов для нанесения по бревнам ударов большой силы приводит к снижению эффективности окорки бревен, особенно бревен разных пород деревь25 ев и.,различного физического состоя-. ния древесины. Введение же коронадрезающих инструментов для механического разрушения коры на бревнах р,". барабане приводит к увеличению потерь дре3р весины в виде Опилок.

876053

Цель изобретения - повышение эффективности окорки бревен и уменьшение потерь древесины.

Поставленная цель достигается тем, что на внутренней поверхности барабана при помощи кольцевых поперечных ребер переменного в радиальном направлении сечения закреплены установочные кольца с прикрепленными к ним дугообразными установочными сегментами, расположенные с промежутками между ними вдоль.оси бараба. на эксцентрично по отношению к его оси вращения и относительно друг друга, причем сегмент каждого установочного кольца смещен в угловом направлении относительно смежных 3Я сегментов, размещен на наиболее близкой к оси барабана поверхности установочного кольца и снабжен набором корообдирочных инструментов, выполненных в виде выступов с профилированной криволинейной рабочей поверхностью, имеющих высоту от

1/50 до 1/100 диаметра барабана, а продольная отбойная балка имеет нижнюю рабочую поверхность, наклоненную к направлению движения бревен в барабане под углом, обеспечи" вающим подачу бревен к корообдироч-.. ным инструментам преимущественно в направлении радиуса барабана.

При этом выступы каждого уста- 30 новочного сегмента выполнены полусферической форма и расположены в несколько рядов, а выступы каждого ряда смещены относительно выступов смежных рядов как в направ- 35 лении продольной оси барабана, так и в поперечном к этой оси направлении.

На фиг.1 схематически изображено устройство для окорки бРевен, вид 4Q сбоку; на фиг.2 — вид. А на фиг.1; на фиг;3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — устройство, продольный разрез; на фиг.5 — разрез В-В на фиг.3; на фиг.б — взаимное расположение четырех смежных установочных,сегмен-. тов с корообдирочными инструментами

1 на фиг.7 — взаимное расположение продольной отбойной балки и установочных колец для размещения корообдирочных инструментов, перспективный вид, на фиг.8 — то же, вид с торца, на. фиг.9 - вид Г на фиг.8.

Устройство содержит удлиненный вращающийся барабан 1,который расположен в основном горизонтально, но может иметь наклон вниз от входного кольца 2 в направлении выходного конца 3 для улучшения прохождения бревен через барабан. Барабан 1 содержит входную секцию 4, расположенную у) смежно с входным концом 2 барабана, и корообдирающую секцию 5, соединенную с входной секцией 4.

Секция 4 барабана выполнена из сплошного листа и предназначена толь- 5 ко длЯ подачи бРевен в барабан

Корообдирающая секция 5 барабана выполнена иэ ряда соосных кольцевых опор б, разделенных промежутками друг от друга в продольном направлении, между которыми находятся щели 7 для выхода древесной коры, и продольных швеллеров 8,. расположенных на наружной поверхности опор б с промежутками один от другого и соединяющих зти опоры между собой.

В другом варианте корообдирающая секция 5 может быть выполнена иэ кольцевых пластин или иметь другую конструкцию, обеспечивающую наличие щелей для выхода древесной коры.

Входная секция 4 барабана 1 может иметь, если требуется, спиральное ,или другое целесообразное средство для улучшения прохождения потока бревен через барабан.

Барабан 1 содержит, также пару кольцевых бандажей 9, жестко закрепленных на наружной поверхности швеллеров 8 с промежутком вдоль барабана 1, и поддерживается парой вращающихся цапфовых роликов 10, находящихся в фрикционном зацеплении с бандажами 9. На барабане 1 жестко насажено периферийное зубчатое колесо 11, находящееся в зацеплении с приводной шестерней 12 и приводимое во вращение при помощи мотора 13, который соединен с шестерней 12 через понижающий редуктор 14. Мотор 13 подобран с таким расчетом, чтобы вращать барабан 1, загруженный бревнами, с относительно высокой скоростью вращения в пределах, например, от 20 до

:,100 об/мин. Направление вращения барабана в предлагаемой конструкции устройства принято против часовой стрелки. В другом варианте конструкции барабан 1 может поддерживаться и приводиться во вращение другим образом с вышеупомянутой относительно высокой скоростью вращения.

Устройство содержит также неподвижные или невращающиеся секции для загрузки 15 и для выгрузки 16 бревен смежные соответственно с входным 2 и выходным 3 концами барабана 1. Неподвижная секция 15 для загрузки бревен установлена при помощи поддерживающей стойки 17 и содержит подающую камеру 18, один открытый коней которой соединяется с внутренней полостью входной секции 4 барабана для подачи неокоренных бревен в зту входную секцию. Другой конец подающей камеры 18 имеет уменьшенное поперечное сечение и соединяется через относительно небольшое в диаметре входное отверстие .19 с транспортером 20 или другим механизмом подачи .бревен 21, подлежащих окорке. Подающая камера 18 постепенно увеличивается в поперечном сечении до полного поперечного сечения внутренней по876053

1 лости входной секции 4 барабана в направлении от входного отверстия

19 к входной секции 4.

Неподвижная секция 16 установлена при помощи опорной стойки 22 и содержит выгружающую камеру 23, один открытый. конец которой соединяется. с внутренней полостью выходного конца 3 барабана для выгрузки окоренных бревен иэ барабана. Выгружающая камера 23 содержит часть, постепенно сужающуюся в поперечном сечении в. направлении другого конца, у которо-. го выгружающая камера оканчивается относительно небольшим выходным отверстием 24, соединяющимся с выхОдным желобом 25, предназначенным для выгрузки окоренных бревен 26 из Ыамеры

23. При этом одна или обе секции

15 и 16 могут быть установлены на барабане 1 и вращаться вместе с ним.

Корообдирающая секция 5 барабана снабжена относительно тупыми корообдирочными инструментами 27, выполненными таким образом, чтобы прилагать молотоподобные удары с высокой интенсивностью к бревнам, проходящим через корообдирающую секцию 5 во время относительно высокой скорости вращения барабана 1. Корообдирочные инструменты 27 служат для окорки бревен и вызывают также spargeние бревен,и поперечное перемещение их, в результате чего различные части бревен многократно соприкасаются с инструментами 27.

Конфигурация корообдирочных инст» рументов 27 представляет собой полусферические выступы, имеющие дугообразные очертания на всех рабочих сторонах для сведения к минимуму повреждения древесины, и которые являются достаточно небольшими для обеспечения высокого давления и локальных ударов по бревнам во время операции удаления коры. Например, дугообразная рабочая поверхность 28 каждого инструмента 27 может быть радиусом от 1/50 до 1/100 диаметра барабана 1.

Корообдирочные инструменты 27 могут иметь также отличающуюся от полусферической конфигурацию, при которой размеры инструментов вдоль барабана 1 остаются относительно небольшими, в результате чего они могут обеспечивать укаэанное высокое давление и наносить удары по бревнам.

Корообдирочный инструмент 27 может быть различных размеров и может располагаться в различных местах барабана 1. Например, инструменты 27, смежные с входной секцией 4 барабана 1, могут быть меньшего размера, чем другие инструменты, которые постепенно увеличиваются в размере от входной секции 4 барабана по направлению к

Выходному концу 3 барабана.

Корообдирочные инструменты 27 установлены так, чтобы наносить беспорядочные удары по бревнам, проходящим через барабан 1, а также чтобы очищать от коры полые части или впадины бревен. В частности, кольцевая эксцентричная. Установочная пластина (ребро) 29 с поперечным сечением, непрерывно изменяющимся в радиальном направлении, прикреплена наружной поверхностью к внутренней поверхности соответствующей кольцевой опоры 6.

Кроме того, смежные установочные пластины 29 смещены вдоль оси барабана 1 в угловом направлении, в результате чего большинство частей смежных пластин 28, имеющих увеличение сечения в радиальном направлении проходят по дуге вдоль последовательных дуговых сегментов окружности барабана и перекрывают в продольном нап20 равлении незначительные части своих длин.

К внутренней поверхности каждой установочной пластины 29 прикреплено установочное кольцо 30 для инструментов, разделенное промежутком 31 от каждого смежного кольца, и каждое установочное кольцо 30 для инструментов, в свою очередь, имеет дугообразный установочный сегмент 32 для инструментов, показанный (с целью иллюстрации) с угловым размером около 100, который расположен так,что проходит вдоль части 33, имеющей наибольший размер в радиальном направлении.. соответствующей установочной пластины 29. На каждом из сегментов 32 для инструментов находится набор корообдирочных инструментов, который содержйт несколько рядов инструментов 27, проходящих по окруж40 ности, причем ряды каждогО набора инструментов 27 смещены относительно друг друга вдоль продольной оси барабана 1.

В другом варианте конструкции

45 инструменты 27 каждого набора могут быть расположены в другом порядке, например периферийные смежные ряды инструментов могут быть смещены в продольном направлении барабана 1, О а также каждый набор инструментов 27, . если требуется, может быть установ лен по спирали.

Предлагаемое расположение установочных сегментов 32 для инструментов обеспечивает прохождение смежных сегментов по дуге вдоль последовательных дуговых сегментов внутренней поверхности барабана и перекрытие в продольном направлении незначительной части их углового расстояния.

69 Следовательно, на всем протяжении корообдирающей секции 5 смежные сегменты наборов инструментов 27 проходят подобным образом вокруг последовательных дуговых сегментов внутрен65 ней поверхности барабана и перекрыва876053 ют по окружности барабан 1, в результате чего наборы инструментов расположены ступенчато по окружности, эксцентрично по отношению к барабану и оа носительно друг друга в различных местах в продольном направлении барабана 1. В результате этого инструменты 27 являются черезвычайно эффективными при очистке от коры пустотелых частей бревен или частей бревен имеющих углубления, и обеспечивают нанесение беспорядочных ударов по бревнам во время вращения барабана.

Кроме того, устройство содержит продольную отбойную балку 34, расположенную внутри барабана 1, охватываемую по окружности указанным барабаном и предотвращающую "слипание" бревен с барабаном 1 во время относительно высокой скорости вращения

-барабана. Балка 34 является препятствием для движения бревен к барабану 2О

1 во время вращения, предотвращающим .юлное "прилипание" бревен к внутренней поверхности барабана.

Более важным назначением балки 34 является регулировка поперечной циркуляции бревен в барабане 1 с целью подачи бревен к инструментам 27 в радиальном направлении барабана 1 и,следовательно, с минимальной окружной скоростью барабана, посредством чего сводятся к минимуму относительная скорость инструментов 27 и мас- . .сы бревен и силы между инструментами 27 и массой бревен.

Сведение к минимуму указанной относительной скорости и указанных сил при помощи отбойной балки 34 сущест« венно увеличивает эффективность удаления коры и производительность устройства для любого. размера барабана.

Отбойная балка 34 расположена во 40 внутренней полости барабана 1 в продольном направлении и жестко соединена противоположными концами с . подающей 15 и выходной 16 секциямн. В том случае, если секции 15 и 4

16 вращаются вместе с барабаном 1, противоположные концы 34 могут быть прикреплены к неподвижным установочным каркасам на противоположных сторонах секций 15 и 16. Следовательно, балка 34 удерживается в неподвижном положении во время работы устройства.

В другом варианте конструкции балка 34 может быть установлена шарнирно для регулируемого или свободно- 55 го вращательного движения во время работы устройства, причем барабан 1 остается вращаеьим относительно балки 34.

Отбойная балка 34 проходит через 49 верхнюю половину внутренней полости барабана 1 и находится s части той верхней половины, которая является первой в направлении вращения барабана. При этом балка .34 может быть расположена другим целесообразным образом внутри барабана 1, позволяя максимально загрузить барабан и максимально использовать давление, с которым корообдирочные инструменты 27 ударяют по бревнам.

На всем протяжении части балки 34, находящейся внутри корообдирающей секции 5, балка содержит верхнюю обычно выпуклую поверхность 35, расположенную напротив внутренней поверхности барабана 1.

Поверхность 35 балки 34 отделена от барабана, несущего вращающиеся элементы устройства, дугообразным промежутком 36, позволяющим осуществлять вращение указанных элементов устройства относительно балки 34.

Промежуток 36 постепенно увеличивается в направлении вращения барабана, позволяя бревнам небольшого диаметра легко выходить из указанного промежутКа. В промежутке 36, находящемся внутри корообдирающей секции 5, балка 34 содержит выполненные с ней за одно целые гребнеобразные части 37, выступающие в радиальном направлении наружу между смежными установочными пластинами 29. Гребнеобразные части

37 предохраняют бревна небольшого диаметра от попадания в промежуток

36, Нижняя сторона балки 34 содержит нижнюю часть 38 рабочей поверх ности, которая предназначена для регулировки поперечной циркуляции бревен в корообдирающей секции 5, заставляя бревна, появляющиеся на вершине ниже лежащей груды бревен, скатываться вниз по свободной поверхности 39 груды бревен, и подаваться к инструментам 27 в направлении по радиусу .барабана 1. Следовательно, часть 38 предохраняет бревна, появляющиеся. на вершине груды бревен, от сбрасывания наружу. над свободной поверхностью 39 и заставляет за счет веса груды бревен увеличить корооб дирающие силы между инструментами

27 и прилегающими к ним бревнами.

Кроме того, часть 38 регулирует скорость, с которой бревна появляются на вершине груды бревен при поперечной циркуляции в барабане, и тем самим регулирует скорость бревен, прилегающих к инструментам 27, и относительную скорость инструментов 27 и бревен.

Нижняя сторона балки 34 включает также нижнюю часть 40, определяемую частично гребнеобразными частями 37, которая обеспечивает непрерывный поток поСледовательно проходящих бревен различных диаметров при поперечной циркуляции бревен в барабане 1. Часть

40 служит также для предотвращения попадания бревен небольшого диаметра в места, обозначенные позицией 41, что могло бы происходить в случае, 876053

Формула изобретения если бревно малого диаметра у указанного места 41 следовало в ряд за бревном большого диаметра в процессе циркулирующего движения. Часть 40 выполняет эту функцию потому, что она расположена выше центра барабана 1 в поперечном направлении и образует угол с поверхностью 38.

Фактическая длина части 40 и ее угол с поверхностью 38 могут меняться в различных вариантах конструкции устройства в зависимости от породы бревен, подлежащих окорке, а также размера и производительности барабана 1. Однако при принятых внутреннем 42 и наружном

43 положениях вращающихся эксцентричных частей барабана 1 угол поверхнос15 ти 40 относительно поверхности,38 может быть около 15. (предпочтительно о находится между 12 и 25 ). Оставшаяся часть 44 нижней стороны балки 34 преимущественно наклонена вверх от час- 20 ти 38 и может иметь по существу любую требуемую ко н фи гур ацию, н а пр е пят ст вующую поперечной циркуляции бревен и обеспечивающую балке соответствующую прочность и жесткость. 25

Нижняя сторона балки 34 может быть снабжена ребрами 45 или другим .средством, предназначенным для улучшения движения бревен через корообдирающую секцию 5, причем ребра 45 3О располагаются с интервалами вдоль . указанной нижней стороны балки.

В процессе работы устройства барабан 1 и установленные в нем корообдирочные инструменты 27 приводятся во . вращение относительно балки 34 с относительно высокой скоростью вращения, например,от 20 до 100 об/мин, при помощи мотора 13.

Бревна 21, подлежащие окорке, подаются непрерывно или прерывисто при помощи транспортера 20 через подающую камеру 18 и неподвижную секцию 15 к входной секции 4 вращающегося барабана 1, а окоренные бревна выгружаются из выходного конца 3 барабана 45

1 на выходной желоб 25 через выгружающую камеру 23 выходной секции 16.

Внутри корообдирающей секции 5

-вращающегося барабана 1 инструменты

27 обдирают кору с бревна путем прило- 5р жения молотоподобных ударов высокой интенсивности к бревнам и вызывают вращение и циркуляцию бревен.

Кроме того, инструменты 27 вследствие своей конструкции быстро сдирают кору с бревен неправильной форьы.

В то же время, поскольку бревна удерживаются по существу параллельно оси барабана, потери древесины вследствие размочаливания бревен снижены до. минимума.

Балка 34 регулирует скорость, по перечной циркуляции бревен и поперечный ход потока бревен, в результате чего короочищающий эффект доводится до максимума при помощи под- 65 держания максимальной относительной скорости между инструментами 27 и бревнами, а также доводятся до максимума силы между инструментами

27 и прилегающими к ним бревнами.

Кроме того, балка 34 предотвращает попадание бревен в промежуток 36 и обеспечивает равномерный поток бревен, свободный от помех, возникающих при образовании накопления бревен в месте, обозначенном позицией 41.

Кора, удаляемая с бревен в корообдирающей секции 5, быстро выгружается из указанной секции через щели 7 для выхода коры, вследствие чего предотвращается образование помех от коры в процессе окорки бревен.

Процесс окорки в целом, включая обдирку коры с мерзлых бревен, может быть осуществлен без предварительного их оттаивания.

1. Устройство для окорки бревен, содержащее вращающийся с механизмами загрузки и выгрузки бревен и неподвижную бтносительно барабана продольную отбойную балку, свободно установленную в верхней части внут ренней полости барабана, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения эффективности окорки бревен и уменьшения потерь древесины, на внутренней поверхности барабана при помощи кольцевых поперечных ребер переменного в радиальном направлении сечения закреплены установочные кольца с прикрепленными к ним дугообразными установочными сегментами, расположенные с промежутками между ними вдоль оси барабана эксцентрично по отношению к его оси вращения и относительно друг друга, причем сегмент каждого установочного кольца смещен в угловом направлении относительно смежных сегментов, размещен на наиболее близкой к оси барабана поверхности установочного кольца и снабжен набором корообдирочных инструментов, выполненных .в ниде выступов с профилированной криволинейной рабочей поверхностью, имеющих высоту от 1/50 до 1/100 диаметра барабана, а продольная отбойная балка имеет нижнюю рабочую поверхность, наклоненную к направлению движения бРевен в барабане под углом, обеспечивающим подачу бревен к корообдирочным инструментам преимущественно в направлении радиуса барабана.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы каждого установочного сегмента имеют полусферическую форму и расположены в несколько. рядов, причем выступы каждого ряда смещены относительно выступов смежных рядов как в напраЭленин продольной оси барабана, так

876053

--) 12 S У

Put. /

ВАРА я в поперечном к этой оси направлении ° .

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент США М 3301289, кл. 144-208, опублик. 1964.

2 ° Патент СССР по заявке

Р 1946502/15, кл. В 27 L 1/00, 22.07.72.