FI94608C - Menetelmä vanerisorvin leikkuuterän päästökulman säätämiseksi sekä menetelmän toteuttamisessa käytettävä viilutusyksikkö - Google Patents

Description

- 94608

Menetelmä vanerisorvin leikkuuterän päästökulman säätämiseksi sekä menetelmän toteuttamisessa käytettävä viilu-tusyksikkö 5 Hakemuksen kohteena oleva keksintö liittyy vanerisorvin leikkuuterän asentosäätöön viilun leikkaustapahtuman kuluessa. Terän asentomuutoksella sovitetaan terän kulloinenkin päästökulma senhetkiseen pöllin halkaisijaan sellaiseksi, että viilun leikkautuminen tapahtuu häiriöttö-10 mästi.

Edellämainitun säätötoimenpiteen mahdollistamiseksi on vanerisorveissa leikkaavaa terää sekä vastaterää kannattava teräpalkki asennettu teräkelkkaan siten, että se on 15 asennoltaan kierrettävissä kelkan suhteen akselin ympäri, joka kulkee oleellisesti leikkaavan terän leikkuusärmää noudattaen. Mainittu kierrettävyys on aikaansaatu asentamalla teräpalkki kahdella kiertolaakerilla teräkelkan varaan. Kiertolaakerien ulkokehät sijaitsevat teräkelkan 20 päätykappaleissa ja teräpalkki on päistään yhdistetty sisäkehien keskiöön siten, että leikkaavan terän kärki asettuu laakerikeskiöön. Teräkelkan ja teräpalkin keskinäisen kiertoaseman määrittämiseksi on näiden osien välille asennettu voimalaite, jolla osia voidaan kiertää 25 toistensa suhteen. Tällaisena voimalaitteena on käytetty erilaisia epäkeskolaitteita, ruuveja ja hydraulisia toimilaitteita. Hydraulisena toimilatteena voi olla esimerkiksi yksitoiminen sylinteri-mäntälaite, jonka avulla massiivinen teräpalkki on kierrettävissä painovoimaa vas-30 taan sorvauksen alkutilanteen asentoon, ja josta asennosta teräpalkin annetaan laskeutua paluukiertoliikkeenä sylinteri-mäntälaitteessa vallitsevaa painetta ohjatusti • vähentämällä. Tällainen laite on kuvattu esimerkiksi yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 5 143 129.

Kyseisenlaisen hydraulitoimisen sylinteri-mäntälaitteen säätämisessä käytetään hyväksi logiikkalaitteita, jotka vertaavat todettua teräpalkin kallistusasentoa arvoon, 35 « * 94608 2 joka teräpalkin kallistuksella kyseisessä teräkelkan ete-nemäkohdassa pitäisi olla. Tämä vertailukohtana oleva pitoarvo on määritetty kokeellisesti tietyssä olotilassa olevalle tietylle puulajille. Mikäli todettu oloarvo on 5 jäänyt jälkeen pitoarvosta, annetaan hydraulista sylinteri -mäntä laitetta ohjaavalle laitteistolle säätösuure paineen hallituksi laskemiseksi hieman nopeammin sylinteri-mäntälaitteessa kunnes oloarvot saadaan säätotoleranssien puitteissa vastaamaan pitoarvoja.

10

Kyseinen säätö toimii hyvin niin kauan kun säädön perustana olevat oletusarvot toteutuvat, jotka on annettu eri muuttujille, kuten puun tiheydelle, kosteudelle ja lämpötilalle. Mikäli näistä oletusarvoista ilmenee merkittä-15 vämpiä poikkeamia, esiintyy sorvauksessa häiriöitä, jotka johtuvat ensisijaisesti päästökulman säädön epäonnistumisesta. Nämä tilanteet vaativat sorvia hoitavan henkilön puuttumista tilanteeseen, jolloin hän kokemusperäisen tietonsa mukaisesti muuttaa logiikkalaitteiston noudatta-20 maa ohjauskäyrää, yleensä suuntaan, joka muuttaa tilannekohtaista päästökulma-arvoa negatiiviseen suuntaan.

Yhdysvaltalaisessa patenttijulkaisussa 4 329 519 on kuvattu sorvi, jossa leikkaavan terän päästökulman säätöä ,25 korjataan säädöllä, joka saa ohjausignaalinsa terän taipumasta. Terään kohdistuvat taivutusvoimat pyritään pitämään oleellisesti tasapainossa siten, että terä on kevyesti edistävä. Lähellä tätä oleva leikkaavan terän pääs-tökulkman säätö on kuvattu yhdysvaltalaisessa patentissa 30 4 791 970, jossa korjaussäädön signaali kehitetään vasta- terän ja terän välisestä etäisyysmuutoksesta.

Sorvaustilanteeseen nähden liian positiivinen päästökulman arvon on todettu aiheuttavan terässä värähtelyä, joka 35 johtuu sorvin muihin rakenteisiin. Värähtelyn taajuus on alueella noin 50 - 200 Hz. Tämän värähtelyn ilmaantuminen ·. sorviin, on selvä ilmenemä leikkaavan terän päästökulman - 94608 3 jäämisestä säädössä jälkeen. Keksinnön mukaisesti on tilanne oivallettu käyttää hyväksi, eli teräpalkin kierty-mäasennon säädössä käytetään säätötarpeen ilmaisijana mainitun taajuusalueen värähtelyn ilmaantumista sorvira-5 kenteisiin.

Keksinnön mukaisesti toimittaessa seurataan sorvin väräh telyjä ja ongelmallisella taajuusalueella olevien värähtelyjen ilmaantuessa pyritään teräpalkin kiertymänopeutta 10 kiihdyttämään suuntaan, jossa päästökulman positiivisuus vähenee. Tätä säätöä jatketaan kunnes ongelmallisella taajuusalueella oleva värähtely vaimenee. Päästökulman säätö voidaan toteuttaa kokonaan tämän periaatteen mukaisena, tai periaatetta voidaan käyttää kokemusperäistä 15 säätökäyrää noudattavan ohjauksen korjaussäätönä.

Keksinnön kohteena on myös viilutusyksikkö käytettäväksi keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

20 Keksintöä selvitetään yksityiskohtaisemmin oheisen pii rustuksen avulla, jossa

Kuva 1 esittää periaatteellista toteutusta keksinnön kohteena olevasta viilunleikkausyksiköstä, ; 25 i

Kuva 2 esittää tyypillistä päästökulman kokemusperäistä säätökäyrää, ja

Kuva 3 esittää kaaviokuvaa hakemuksessa käytettyjen 30 termien selvittämiseksi.

Kuvan 1 mukainen viilunleikkausyksikkö koostuu teräkel-kasta, joka on tehty siirrettäväksi kohti sorvattavaa pölliä ja siitä poispäin johteiden 1 varassa, joita kan-35 nattaa sorvin runkorakenne. Teräkelkkaan kuuluu sen kuulumaltakin sivulta nousevat päädyt 2, joihin on asennettu teräpalkin 4 vastaanottavat kaarilaakerit 3. Kaarilaake- 94608 4 rit ja teräpalkki 4 on sijoitettu keskenään siten, että kaarilaakerin keskipiste asettuu oleellisesti leikkaavan terän 6 kärjen kautta kulkevalle suoralle.

5 Teräpalkin 4 kierto teräkelkkaan 2 nähden aikaansaadaan hydraulisella sylinteri-mäntälaitteella 5. Esitetyssä toteutuksessa teräpalkki 4 on tehty massiivisena rakenteena, joka on työnnettävissä sylinteri-mäntälaitteella kiertoliikerataa noudattaen painovoimaa vasten oleellisen 10 potentiaalienergian omaavaan asentoon sorvauksen alkutilannetta varten. Sorvauksen edistyessä annetaan teräpalkin laskeutua kiertoliikerataa noudattaen ohjatusti leikkaavan terän 6 päästökulman säätämiseksi esimerkiksi kuvaa 2 noudattaen. Ohjattu teräpalkin laskeutuminen ai-15 kaansaadaan samalla sylinterimäntälaitteella, jolla terä-palkki asetettiin sorvauksen alkuasentoonsa (joka riippuu sorvattavan pöllin alkuhalkaisijasta). Ohjatun laskeutumisen aikaansaamiseksi vähennetään sylinteri-mäntälait-teessa vertaamalla vallitsevaa painetta teräpalkin kier-20 tymäasennon kertovan asentoilmaisimen 7 antamaa tietoa ohjekäyrään.

Keksinnön ajatuksen toteuttamiseksi on tähän laitteistoon lisätty värähtelytaajuusilmaisin 8, jonka antama värähte-£5 lytieto syötetään logiikkalaitteistoon. Tällä laitteistolla verrataan saatua tietoa sille syötettyyn ohjetie-toon. Mikäli logiikkalaitteisto havaitsee ilmaisimelta 8 tulevassa värähtelyssä taajuuksia, jotka on todettu ominaisiksi (n. 50 -200 Hz) väärästä päästökulmasta johtu-30 vissa häiriötilanteissa, antaa logiikkalaitteisto säätö-käskyn sylinteri-mäntälaitetta 5 ohjaavalle venttiilille 10. Tavallisesti on tämä säätökäsky venttiilin 10 avatu-mista lisäävä, hydraulivällaineen poistumisen nopeuttamiseksi sylinterimäntälaitteesta 5. Hydrauliväliaineen 35 poistumisen nopeutuminen johtaa teräpalkin 4 laskeutumisen nopeutumiseen, ja sitäkautta päästökulman muutoksen nopeutumiseen, joka vähentää päästökulman arvon positii- 5 94608 visuutta. Säätöä jatketaan kunnes ongelma-alueella olevien värähtelyjen on todettu vaimentuneen. Värähtelyn seuranta on jatkuvaa, ja sylinterimäntälaitteen 5 ohjaukseen puututaan heti kun logiikkalaitteisto jälleen havaitsee 5 ongelmatilanteesta kielivän taajuuden värähtelyilmaisimen antamassa tiedossa.

On myös mahdollista, että säätölaite on ohjelmoitu tunnustelemaan päästökulman positiivisuuden senhetkistä ylä-10 rajaa siten, että teräkelkan laskeutumista jarrutetaan värähtelyn ilmenemisen rajatilanteeseen, minkä jälkeen laskeutuminen säädetään juuri värähtelyrajan alapuolelle.

Kuten edellä on mainittu, voi sylinterimäntälaitteella 5 15 olla tietty, kokemuksen perusteella kyseessäolevalle puulajille hyväksi havaittu perussäätö, jota korjataan lo-giikkalaiteiston värähtelyilmaisimelta saaman tiedon perusteella. Toisena vaihtoehtona on päästökulman säädön suorittaminen kokonaisuudessaan värähtelyilmaisimen anta-20 man tiedon perusteella logiikkalaitteiston ohjaamana.

Värähtelyilmaisin 8 voidaan sijoittaa laitteistossa erilaisiin paikkoihin, joskin suoraan teräpalkissa oleva sijoittelu antaa ensisijaisen tiedon värähtelytilanteen : - 25 muuttumisesta leikkaavassa terässä.

Kuvassa 2 on esitetty eräs tyypillinen kokemusperäinen päästökulman säätökäyrä tietylle puulajille. Periaatteessa on käyrästössä annettu arvot sorvauksen päästökulman 30 alkuarvoille sorvausta tietyn halkaisijan pöllillä aloitettaessa. Samalla se kuitenkin antaa kuvan miten päästö-kulman arvon on muututtava sorvauksen edistyessä ja pöllin halkaisijan pienentyessä. Suurella pöllin halkaisijalla päästökulmalla on selvästi positiivinen arvo, joka 35 arvo lähestyy nollaa pöllin pienetyessä, ja kääntyy negatiiviseksi pöllin halkaisijan alittaessa tietyn arvon.

• • 94608 6 Päästökulman määrittelyn selvittämiseksi viittaamme pii-rustuskuvaan 3, jossa on havainnollistettu sorvauksen kannalta tärkeimmät tekijät. Keksinnön ymmärtämisen kannalta oleellinen päästökulma määrittyy leikkaavan terän 5 päästöpinnan suunnan poikkeamasta sorvattavan pöllin tangentista.

Edellä on keksintöä selvitetty pöllin pyörityskaroilla varustettuun sorviin liittyvänä. Keksintö on toteutetta-10 vissa myös ns. karattomassa sorvissa, jossa viilun leik-kaustapahtuman aikana terä on syöttöliikkeen suhteen paikallaan, ja syöttöliike aikaansaadaan pyörimisliikeessä pidettyä pölliä terää kohti siirtämällä.

15 • ·

Claims (4)

94608

1. Menetelmä vanerisorvin leikkuuterän (6) päästökulman säätämiseksi sorvin viilunleikkausyksikköön kuuluvan te- 5 räkelkan (2) ja teräpalkin (4) keskinäistä kiertokulmaa säätämällä, tunnettu siitä, että seurataan sorvissa esiintyviä tärinätaajuuksia, tämä tärinätaajuustieto syötetään logiikkalaitteistolle (9), saatua tärinätaajuus-tietoa verrataan logiikkalaitteistolla taajuusvertailuar-10 voihin, leikkaavan terän päästökulman virheellisyyttä ilmentävän tärinätaajuuden ilmaantuessa sorvilta saatavaan tärinätaajuustietoon muodostetaan logiikkalaitteistolla säätösignaali terän päästökulman muuttamiseksi, ja jatketaan terän päästökulman muuttamista kunnes leikkaa-15 van terän päästökulman virheellisyyttä ilmentävä värähtelytaajuus vaimenee sorvilta saatavassa tärinätaajuustie-dossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että terän päästökulman muuttaminen suoritetaan päästökulman positiivisuutta vähentävään suuntaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päästökulman virheasentorajan tunnuste- 25 lemiseksi hidastetaan sen muutosta negatiiviseen suuntaan tai päästökulmaa muutetaan sen positiivisuutta lisäävään suuntaan.

4. Vanerisorvin viilutusyksikkö käytettäväksi patentti-30 vaatimuksen 1 tai 2 mukaisessa menetelmässä, joka viilun- leikkausyksikkö käsittää sorvin rungon kannattamia johteita (l) pitkin siirrettävän teräkelkan, joka teräkelkka käsittää kummassakin sivussaan oleellisesti pystysuuntaisen päätykappaleen (2), joista kuummassakin päätykappa-35 leessa on kaarilaakerirakenne (3) teräpalkin (4) kannattamiseksi teräkelkkaan nähden kierrettävänä, voimaväli-... neen (5) teräpalkin kiertoaseman asettamiseksi teräkelk- 94608 kaan nähden, sekä välineet voimavälineen (5) ohjaamiseksi teräpalkin ja teräkelkan keskinäisen kiertoaseman muuttamiseksi, tunnettu siitä, että välineet voimavälineen (5} ohjaamiseksi käsittävät vanerisorviin kiinnitetyn tärinä-5 mittarin (8) sorvissa esiintyvän kulloisenkin tärinätaa-juuden mittaamiseksi, laitteen (9) tietyn taajuusalueen havaitsemiseksi mitatusta tärinätaajuudesta ja voimavä-linettä (5) ohjaavan signaalin aikaansaamiseksi tietyn tärinätaajuuden ilmaantuessa. 10 15