деревообрабатывающий станок "универсал"

Формула изобретения

1. Деревообрабатывающий станок, содержащий установленную на направляющих каретку со смонтированными на ней обрабатывающими инструментами и механизм поворота и фиксации заготовок, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен поворотным устройством, обеспечивающим возможность разворота каретки перед ее движением в противоположном направлении, а обрабатывающие инструменты выполнены в виде, по меньшей мере, двух дисковых пил разного диаметра, установленных на одном валу с возможностью перемещения в осевом и вертикальном направлении.

2. Деревообрабатывающий станок по п.1, отличающийся тем, что механизм поворота и фиксации заготовок включает делительные диски с отверстиями для фиксирования угла поворота заготовки.

3. Деревообрабатывающий станок по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что механизм поворота и фиксации включает две стойки, одна из которых выполнена с отверстием для фиксирующей шпильки.

4. Деревообрабатывающий станок по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каретка размещена с возможностью прохода над обрабатываемой заготовкой.

5. Деревообрабатывающий станок по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что поворотное устройство выполнено с возможностью его разворота вместе с размещенной на нем кареткой относительно оси вращения и стыковки с направляющими рельсами.

Описание изобретения к патенту

Деревообрабатывающий станок относится к производству материалов для строительства домов, бань, хозяйственных построек. Может применяться для производства пазованного бревна, бруса, профильного бруса, балок различного сечения, обрезной доски.

Из уровня техники известны станки для обработки древесины, информация о которых приведена в каталоге "KAMI" Станкостроительного объединения КАМИ-Станкоагрегат. Аналогами предложенного станка можно назвать следующие.

1. Комплекс для обработки тонкомера и оцилиндровки бревен КТ-200 и КТ-280У "Термит". Эти станки используются для производства оцилиндрованного бревна, бруса, профильного бруса, обрезного пиломатериала.

2. Универсальный оцилиндровочный комплекс модели СОЦ-1У. Станок предназначен для изготовления элементов сруба. Обработка производится с помощью движущейся вдоль оси непрерывно вращающей бревно каретки.

3. Станок для раскроя бревна PRIZMA - UDK 04, PRIZMA АРМ. Станок распиливает бревно на лафет и два горбыля.

К недостаткам указанных станков можно отнести наличие большого количества отходов в виде стружки, не слишком высокая производительность, значительные габариты и вес, необходимость мощных электродвигателей.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип заявленного изобретения, можно считать деревообрабатывающий станок по патенту РФ №2180882, 27.03.2002, включающий перемещающуюся по направляющим каретку с установленным на ней обрабатывающим инструментом, а также механизм зажима и поворота заготовок с фиксаторами. Этот станок лишен многих недостатков описанных выше станков, но при работе требует возврата каретки, что приводит к лишним затратам времени, кроме того, используется в основном для получения декоративных изделий и не позволяет получить широкий ассортимент изделий, предназначенных для строительства.

Задачей изобретения является создание универсального деревообрабатывающего станка, основное предназначение которого - изготовление пазованного бревна и других пиломатериалов для строительства.

Технический результат, который достигается при использовании предлагаемого станка, заключается в повышении технологичности деревообрабатывающего оборудования, расширении ассортимента получаемых с его помощью изделий, максимальном облегчении конструкции, уменьшении габаритов, снижении энергоемкости, а также обеспечении возможности быстрой его сборки и разборки, легкости его установки и перевозки, снижении объема отходов и себестоимости.

Поставленная задача решается тем, что деревообрабатывающий станок, содержащий установленную на направляющих каретку, на которой смонтированы обрабатывающие инструменты, а также механизм поворота и фиксации заготовок, дополнительно снабжен поворотным устройством, обеспечивающим возможность разворота каретки перед ее движением в противоположном направлении, а обрабатывающие инструменты выполнены в виде, по меньшей мере, двух дисковых пил разного диаметра, установленных на одном валу с возможностью их перемещения в осевом и вертикальном направлении. При этом механизм поворота и фиксации заготовок содержит делительные диски с отверстиями для фиксирования угла поворота заготовки. Механизм поворота и фиксации включает также две стойки, одна из которых выполнена с отверстием для фиксирующей шпильки. Каретка станка размещена с возможностью прохода над обрабатываемой заготовкой. Поворотный механизм выполнен с возможностью разворота вместе с размещенной на нем кареткой относительно оси вращения и стыковки с направляющими рельсами.

Принципиальная схема расположения частей станка "Универсал" приведена на фиг.1. На фиг.1А - вид сбоку, на фиг.1Б - вид спереди. На фиг.1В показано положение бревна после поворота на 120 и места расположения пропилов после прохода каретки в обратном направлении. На фиг.1 Г - вид сверху с указанием места состыковки поворотного устройства с направляющими рельсами.

На фиг.2 приведена конструкция делительного диска (А) и средств его крепления на заготовке (Б - ось, В - опорная стойка, Г - шпилька).

На фиг.3 (А-В) приведены некоторые образцы получаемых профилей.

Ниже приведены позиции, используемые на чертежах.

1 - направляющие движение каретки, например, в виде рельсов,

2 - шпалы,

3 - поворотные устройства,

4 - опора для поворотного устройства,

5 - каретка,

6 - большой и малый пильные диски,

7 - делительный диск с отверстиями,

8 - опорная стойка с пазом для крепления делительного диска,

9 - палец - центр оси вращения поворотного устройства,

10 - шпилька для фиксации угла поворота заготовки,

11 - стопор каретки,

12 - заготовка (бревно),

13 - электродвигатель,

14 - колесо каретки,

15 - боковой ролик каретки.

Работа станка осуществляется следующим образом.

Бревно 12, подлежащее распиловке, закрепляется на опорных стойках 8 с пазами с помощью двух забитых в торцы бревна делительных дисков 7. Делительные диски 7 имеют по окружности двенадцать или любое другое количество отверстий. В центре каждого диска 7 (в сборе) расположен шип, позволяющий бревну прочно держаться между двумя центрами. Бревно 12 имеет возможность поворачиваться вместе с вбитыми в него делительными дисками 7 и фиксироваться при определенных углах поворота с помощью шпильки 10. При двенадцати отверстиях цена углового деления равна 30.

Опорные стойки 8 с закрепленным на них бревном 12 устанавливаются между направляющими каретки (рельсами) 1 по центру или со смещением к правому или левому рельсу и позволяют каретке 5 с дисковыми пилами б проходить над бревном и распиливать его.

Рельсы 1, по которым движется каретка, имеют на концах поворотные устройства 3. Каретка 5 имеет возможность заезжать на них и разворачиваться на 180. После поворота на 180 каретка 5 движется в обратном направлении. Дисковые пилы 6, установленные на рабочем валу (не показан) каретки 5, выполнены разного диаметра и имеют возможность перемещаться в осевом и вертикальном направлении, т.е подниматься вверх и перемещаться влево и вправо. Таким образом, каретка, пройдя в одном направлении, делает пропил с одной стороны бревна, а двигаясь в обратном направлении, может сделать пропил или срезать горбыль с другой стороны бревна. Конструкция рабочего вала позволяет устанавливать на нем несколько дисковых пил, поднимать их и опускать, перемещать их вправо и влево, менять расстояние между пилами.

Каждое поворотное устройство 3 имеет те же габариты, что и направляющие рельсы, только значительно короче, установлено на их концах и имеет возможность разворачиваться вокруг оси вращения 9 в горизонтальной плоскости вместе с размещенной на нем кареткой 5 и точно состыковываться с направляющими рельсами после каждого разворота. Каретка свободно перемещается на поворотное устройство, фиксируется на нем и вместе с поворотным устройством разворачивается на 180°, после чего она свободно перемещается обратно на направляющие.

Если после первого пропила бревно повернуть на определенный угол, а каретку развернуть на 180, то после второго пропила в бревне с помощью малого пильного диска можно выпилить сектор, равный углу поворота бревна 30, 60, 90, 120, 150. В зависимости от угла поворота можно выпиливать любые необходимые сектора. Возможность выпиливания из бревна сектора позволяет получить в бревне паз, необходимый при строительстве. Использование для получения паза дисковых пил позволяет снизить отходы древесины в виде стружки и опилок и использовать выпиленные сектора, четверти и горбыль для дальнейшей распиловки на доски, рейку, плинтус, брусок, брус.

Например, для получения пазованного бревна при первом проходе каретки с помощью большого пильного диска спиливается горбыль, а малый диск в это же время делает пропил на определенную глубину. Повернув бревно на определенный угол, вторым пропилом срезается второй горбыль и делается встречный пропил под углом, равным углу поворота бревна. В результате двух проходов каретки получается бревно, имеющее паз и соответствующий ему гребень (фиг.3А). Паз и гребень имеют в своем сечении подобные углы и точно соответствуют друг другу при возведении стеновых конструкций.

Диаметр распиливаемых за один проход бревен до 36 см. Скорость движения каретки от 1 до 6 м/мин. Подача ручная или автоматическая. Мощность двигателя 5,5 - 9,5 кВт. Скорость вращения пильных дисков 900-1400 об/мин. Производительность, выраженная в кубометрах, во многом зависит от сложности выпиливаемого профиля и качества древесины, мощности двигателя и навыка оператора.

С помощью станка "Универсал" можно распиливать бревна значительно большего диаметра при использовании тех же пил и двигателей.

Для этого после первого пропила до половины диаметра бревно поворачивают на 180 и после разворота каретки делают встречный пропил.

Станок "Универсал" отличается от существующих тем, что в его работе используется не возвратно-поступательное движение каретки, а новый принцип действия, основанный на развороте каретки на 180 в сочетании с поворотом бревна на определенный угол.

Станок "Универсал" весит около 300 кг. Он легко собирается и разбирается. Отдельные его части весят не более 70 кг (максимальный вес 70 кг имеет электродвигатель), что позволяет производить погрузку и разгрузку без использования кранов и других спецсредств. Нет необходимости использования многотонных автомобилей для перевозки.

Существующие станки подобного предназначения имеют вес от 3000 до 11000 кг, что осложняет погрузку, разгрузку и доставку. Их производительность не превышает производительности станка "Универсал" при изготовлении срубовых бревен.

Предлагаемый станок имеет меньшие размеры, не нуждается в рольгангах на входе и выходе бревна. Не нуждается в рельсах для передвижения рольгангов. Станок "Универсал", в отличие от других станков, не требует установки на специальные материалоемкие фундаменты.

Применение электродвигателей мощностью от 5 до 9 кВт дает возможность использовать его при маломощных электросетях. Для сравнения КТ-280У (Термит) имеет установленную мощность 103 кВт, PRIZMA АРМ - 130 кВт. Такая мощность, габариты и вес практически исключают возможность использования этих станков в отдаленных лесничествах, которых множество по всей стране, а также в сельских местностях, где электросети не выдерживают такую нагрузку.

В станке "Универсал" бревно не требует тщательной обрубки сучков под основание ствола. Профиль паза, в сечении которого угол позволяет бревнам, ложась одно на другое, самоцентрироваться, и нет особой необходимости в использовании нагилей.

При работе станка "Универсал" отходов во много раз меньше. Горбыль, четверть и другие отпиливаемые части бревна также находят свое применение.

Конструкцией каретки предусмотрена возможность установки на ней двигателей внутреннего сгорания, бензиновых или дизельных двигателей, используемых на мотоблоках, бензопилах, а учитывая сравнительно небольшую мощность электродвигателей, появляется возможность использования малогабаритных электрогенераторов. Это позволяет вести быстрое и надежное строительство при отсутствии электроэнергии на отдаленных стройках, на геологических объектах, метеостанциях.