ES2275209T3 - Acuchilladora de chapas de madera. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para el corte excéntrico de chapas de madera, de al menos un bloque de madera, con un carro (2) de la herramienta, equipado con una cuchilla (10) y con una viga (11) sometida a presión, que puede moverse de un lado para otro en un plano horizontal, y con un entramado (12) de vigas que está configurado pudiendo girar y ser accionado, alrededor de un eje (38) longitudinal horizontal que discurre paralelo, o en ángulo agudo, a un filo de la cuchilla (10), estando dispuestos al menos en una superficie (15) de apoyo formada por una superficie lateral plana del entramado (12) de vigas, medios para la sujeción del bloque (16) de madera, caracterizado porque en el dispositivo para el corte excéntrico, está dispuesto un dispositivo para el alisado de los costados (19) del bloque (16) de madera.

Description

Acuchilladora de chapas de madera.

La invención se refiere a un dispositivo para el corte excéntrico de chapas de madera, de un bloque de madera, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Tales dispositivos se emplean para cortar de un bloque de madera, tablas delgadas que se llaman también chapas de madera. El proceso se llama también acuchillado. Aquí el bloque de madera está sujeto en una superficie de apoyo formada por una superficie lateral plana, de un entramado de vigas. Este está apoyado giratorio alrededor de su eje longitudinal horizontal, de manera que con cada movimiento de rotación se corta una chapa de madera con una cuchilla apoyada paralelamente al eje longitudinal, y móvil respecto al entramado de vigas. Tales dispositivos se conocen también como acuchilladoras staylog [bloque "durmiente"].

Por el documento EP 584 268 B1 se conoce una acuchilladora de chapas de madera que gira tangencialmente, en la que se pueden sujetar cuatro bloques de madera en un entramado de vigas (mesa de flitch [madera de más de 4 x 12'' de sección transversal]). Para la sujeción están dispuestos cuerpos de acoplamiento con cabezas ovales, que están apoyados accionados giratorios en la mesa de flitch, y se encajan desmontables en ranuras que se han labrado en los bloques de madera.

El documento DE 30 26 162 C2 describe una acuchilladora genérica staylog según el preámbulo de la reivindicación 1, en la que garras para la sujeción de un bloque de madera, se encajan en ranuras en la superficie basal del bloque de madera. Adicionalmente a las garras, está dispuesto un dispositivo de sujeción con uñas que se encajan lateralmente en el bloque de madera. Las uñas pueden retirarse girando cuando el bloque de madera está acuchillado a un tamaño determinado.

Al cortar las chapas de madera, se generan extremos agudos en los costados del bloque de madera. Aquí el problema consiste en que de estos extremos se desgarran trozos de madera de forma de virutas y/o de fibras. Esto menoscaba por una parte el corte y, por tanto, la calidad de las chapas de madera.

Por otra parte, los trozos de madera pueden llegar a la rendija entre la cuchilla y la viga sometida a presión de la acuchilladora de chapas de madera, y atascarla, de manera que esta tiene que detenerse y limpiar la rendija. Esto requiere mucho tiempo y empeora correspondientemente la productividad.

Para que el proceso de acuchillado pueda proseguir a continuación, los extremos tienen que mecanizarse de manera que se eliminen los puntos desgarrados. Para ello se conoce rectificar los extremos a mano, por ejemplo, con hachas, sierras o cepillos. Esto requiere mucho trabajo y tiempo y está unido a los costes correspondientes.

Es misión de la invención equipar una acuchilladora staylog de manera que a los primeros indicios de costados desgarrados de un bloque de madera, aquellos puedan alisarse mecánicamente.

La misión se resuelve mediante las notas características significativas de la reivindicación 1. Gracias al dispositivo para alisar los costados del bloque de madera, el personal de servicio está motivado para iniciar prematuramente la mecanización de los costados del bloque de madera. De este modo se minimiza, o incluso se impide, la producción de fibras sueltas y/o virutas, y así se garantiza una alta calidad permanente de las chapas de madera, para una gran producción.

Además, la mecanización de los costados, se lleva a cabo esencialmente con mayor rapidez que a mano, estando garantizada adicionalmente una mayor seguridad del trabajo. La productividad de la acuchilladora de chapas de madera, se eleva hasta un 20%.

Las reivindicaciones secundarias se refieren al condicionamiento ventajoso de la invención.

La marcha automática del bloque de madera y del dispositivo para el alisado, a una posición de trabajo según la reivindicación 2, acelera y simplifica la mecanización todavía más.

Fresar, serrar o acuchillar según las reivindicaciones 3 a 5, se han mostrado como especialmente apropiadas.

La invención se explica en detalle de la mano de un ejemplo representado esquemáticamente en el dibujo. Se muestran:

Figura 1, un alzado lateral de una acuchilladora staylog de chapas de madera según la invención, parcialmente cortada.

Figura 2, una vista de la disposición de vigas staylog según la figura 1, vista desde el lado más alejado del carro de la herramienta, parcialmente cortada.

Figura 3, una representación de las relaciones geométricas entre una cuchilla, la disposición de vigas staylog, y un bloque de madera.

Figura 4, un alzado lateral de otro ejemplo de realización, y

Figura 5, una vista de la máquina según la figura 4, por el lado de la disposición de vigas staylog.

Como se deduce de la figura 1, una acuchilladota de chapas de madera se compone de un bastidor 1 de base, en el que están fijados, en un lado, aquí el izquierdo, un carro 2 de la herramienta con un soporte 3 de la cuchilla, y en el otro lado, aquí el derecho, una disposición 4 de vigas staylog.

El carro 2 de la herramienta está apoyado móvil en vaivén sobre dos carriles 6 dispuestos paralelos, en un plano horizontal, como se simboliza mediante la flecha 5. Aquí el carro 2 de la herramienta está guiado en los carriles 6, con elementos 7 de guía que están fijados en un armazón 8 de la máquina, con un juego mínimo y asegurado contra torsión, y puede accionarse mediante dos primeros cilindros 14 hidráulicos.

Encima del armazón 8 de la máquina está fijado el soporte 3 de la cuchilla con una cuchilla 10, de manera que pueda desplazarse en la dirección de la flecha 9, y está apoyado giratorio alrededor de un eje, en la zona de un filo de la cuchilla 10, dirigido hacia abajo. La cuchilla 10 y, por tanto, su filo se extiende perpendicular a la dirección del movimiento del carro 2 de la herramienta. Aquí la cuchilla 10 está dispuesta en el lado izquierdo según la figura 1, del soporte 3 de la cuchilla, que se sitúa opuesto a la disposición 4 de vigas staylog. La capacidad de rotación y desplazamiento del soporte 3 de la cuchilla, respecto al armazón 8 de la máquina, y que es necesaria para el ajuste de su posición respecto a una viga 11 sometida a presión, descrita más abajo, está garantizada mediante diversos accionamientos.

Por debajo de la cuchilla 10 y paralela a ella, está fijada al armazón 8 de la máquina, la viga 11 sometida a presión. Viga 11 sometida a presión y cuchilla 10 están ajustadas en el funcionamiento, de manera que entre las dos se mantenga una distancia corta.

Además, en el armazón 8 de la máquina están dispuestos dispositivos no representados para la evacuación de las hojas cortadas de chapas de madera.

La disposición 4 de vigas staylog, está fijada al bastidor 1 de base, de manera que el eje 38 longitudinal horizontal de su entramado 12 de vigas, discurra perpendicular a los carriles 6. El entramado 12 de vigas está apoyado giratorio entre dos soportes 13, y unido con un accionamiento no representado. Sobre una superficie 15 de apoyo del entramado 12 de vigas, formada por una superficie lateral plana, puede sujetarse un bloque 16 de madera con ayuda de medios para el amarre, aquí garras 17 de retención, y garras de sujeción no representadas. Las garras de sujeción sobresalen de la superficie 15 de apoyo en dos filas paralelamente al eje 38 longitudinal del entramado 12 de vigas, pudiendo moverse las filas de las garras de sujeción, acercándose y separándose una de otra, mediante accionamientos no representados. Aquí las garras de sujeción se encajan en ranuras que están practicadas en una superficie basal del bloque 16 de madera. Las distancias de las garras de sujeción y de las ranuras, están aquí adaptadas unas a otras.

Adicionalmente a las garras de sujeción, en los dos costados del entramado 12 de vigas, que lindan con la superficie 15 de apoyo, están fijadas las garras 17 de retención a cada lado, sobre un árbol 18 apoyado giratorio, de tal manera que pueden trasladarse alrededor de un eje paralelo al eje 38 longitudinal del entramado 12 de vigas, a una posición de trabajo apretando lateralmente en el bloque 16 de madera, o a una posición de reposo en los lados del entramado 12 de vigas. Cada árbol 18 está unido con un accionamiento giratorio no representado.

Hasta aquí la acuchilladora de chapas de madera, corresponde al estado actual de la técnica.

Ejemplo 1

El dispositivo para el alisado de los costados 19 del bloque 16 de madera, comprende una construcción 20 portante coordinada con el dispositivo 4 de vigas staylog, para una unidad 30 fresadora. La construcción 20 portante comprende una viga 21 de forma de caja con sección transversal rectangular, que discurre paralela al eje 38 longitudinal del entramado 12 de vigas, y está fijada mediante dos brazos 22 portantes, articulada arriba en los soportes 13. La viga 21 puede girar alrededor de un eje paralelo a su eje longitudinal, mediante dos segundos cilindros 23 hidráulicos, desde una posición de reposo a una posición de trabajo y viceversa. En posición de trabajo las caras estrechas de la viga 21, están casi horizontales; los datos de dirección y posición se refieren en lo sucesivo, a esta posición de trabajo.

En la cara inferior de la viga 21 están fijados dos primeros carriles 24 de guía que se extienden entre los brazos 22 portantes, paralelos al eje longitudinal a casi todo lo largo de la viga 21. En los primeros carriles 24 de guía, están guiados a lo largo de estos, elementos 25 desplazables en vaivén, en los que debajo está fijado un soporte 26. El soporte 26 está aproximadamente horizontal, y mira -comenzando en los primeros carriles 24 de guía- según el tipo del brazo de una grúa, perpendicular a la viga 21, hacia la izquierda según la figura 1, es decir, alejándose del carro 2 de la herramienta. La longitud del soporte 26 está dimensionada de manera que sobresalga hacia la izquierda, más allá del entramado 12 de vigas.

Debajo en el soporte 26, paralelos a su eje longitudinal, están fijados dos segundos carriles 27 de guía que se extienden en lo esencial a todo lo largo del soporte 26. A lo largo de los segundos carriles 27 de guía está guiada desplazable por una construcción 28 de chapa, un brazo 29 de rodadura que mira hacia abajo. En este está guiada arriba y abajo, la unidad 30 fresadora completa, con accionamiento. Aquí la cabeza 31 de la fresa está orientada de manera que su eje de rotación discurra paralelo al eje longitudinal del soporte 26. El movimiento arriba y abajo de la unidad 30 fresadora está garantizado mediante un primer husillo 32 roscado apoyado giratorio, con motor reductor y un casquillo roscado ajustado que está unido con la unidad 30 fresadora.

El soporte 26 puede desplazarse a lo largo de la viga 21 mediante una cadena 33, cuyos extremos están fijados al soporte 26, y que se invierte en uno de los extremos de la viga 21 mediante un piñón, y en el otro extremo, mediante un piñón de accionamiento de un motor 34 reductor. La capacidad de desplazamiento del brazo 29 rodante está garantizada por un segundo husillo 35 roscado apoyado giratorio, con un segundo motor 36 reductor y un casquillo roscado ajustado que está fijado a la construcción 28 de chapa.

Toda la máquina acuchilladora, incluso el dispositivo para el alisado de los costados 19 del bloque 16 de madera, está conectada a un mando central -por ejemplo, un SPS (mando de memoria programable) o un ordenador-, que determina el ciclo de trabajo de la acuchilladora.

En el funcionamiento que con excepción del alisado de los costados 19 del bloque 16 de madera, se desarrolla como se conoce por el estado actual de la técnica, el carro 2 de la herramienta está retirado a la máxima distancia posible de la disposición 4 de vigas staylog -la llamada posición de reposo-. Se amarra un bloque 16 de madera en el entramado 12 de vigas, con ayuda de las garras de sujeción, así como en su caso, con las garras 19 de retención. Se adelanta el carro 2 de la herramienta mediante los primeros cilindros 14 hidráulicos a una posición de trabajo, de manera que entre el círculo rotativo más exterior del bloque 16 de madera y el filo de la cuchilla 10, quede una pequeña rendija horizontal. Se conecta el accionamiento para el entramado 12 de vigas, de manera que este gire con el bloque 16 de madera sujeto con él, alrededor de su eje 38 longitudinal en sentido contrario a las agujas del reloj, según la flecha 37 en la figura 1. Esto quiere decir que el movimiento de subida del bloque 16 de madera, se lleva a cabo en el lado vuelto hacia el carro 2 de la herramienta. Al alcanzar el debido número de revoluciones, se adelanta el carro 2 de la herramienta en la dirección del bloque 16 de madera, hasta que durante el movimiento rotatorio dirigido hacia arriba, se corte de aquel una hoja de chapa de madera de un espesor teórico ajustable.

Las hojas cortadas de chapa de madera, se evacuan automáticamente.

Tan pronto el entramado 12 de vigas ha alcanzado una posición en la que la superficie 15 de apoyo se encuentra arriba, el carro 2 de la herramienta se adelanta con ayuda de los primeros cilindros 14 hidráulicos, un trecho definido en la dirección de la disposición 4 de vigas staylog, correspondiendo este trecho al espesor teórico de la hoja de chapa de madera.

Con el progreso del proceso de acuchillamiento, el bloque 16 de madera se hace más delgado, y sus costados 19 acaban en punta. De estos costados 19 que acaban en punta, -como ya se ha dicho-se pueden desgarrar trozos de madera. Antes o tan pronto existan indicios de ello, un director de la máquina, introduce el alisado de los costados 19, accionando un pulsador determinado en el pupitre de mando.

El alisado se desarrolla después automáticamente: Se interrumpe el avance del carro 2 de la herramienta, y el entramado 12 de vigas se traslada a una posición de las 9 horas, es decir, la superficie 15 de apoyo está vertical y más alejada del carro 2 de la herramienta. Con ayuda de los segundos cilindros 23 hidráulicos se traslada la construcción 20 portante con la unidad 30 fresadora, desde la posición de reposo en la que la construcción 20 portante está girada hacia arriba a la derecha, alejada de la zona de rotación del bloque 16 de madera, a la posición de trabajo. Aquí se lleva la cabeza 31 de la fresa a una posición, de manera que esté a la altura y distancia correcta en un extremo del costado del bloque 16 de madera.

La distancia horizontal correcta del eje 38 longitudinal, se conoce en el mando, a partir del ajuste y del desarrollo del trabajo de la acuchilladora.

La altura correcta puede calcularse fácilmente y, por tanto, ajustarse asimismo automáticamente. Como se deduce de la figura 3, para la posición de las 9 horas, se puede determinar la distancia Y vertical del costado 19, al eje 38 longitudinal del entramado 12 de vigas, según la fórmula siguiente:

Y = \sqrt{R^{2} - (W + S)^{2}}

Aquí R es la distancia del eje 39 de giro del entamado 12 de vigas, al filo de la cuchilla 10, W la distancia de la superficie 15 de apoyo al eje 38 longitudinal, y S la distancia horizontal del eje 39 de giro, al eje 38 longitudinal.

Los valores R, W y S son conocidos en el mando de la acuchilladora, a partir de los ajustes y de los datos operacionales, de manera que el mando puede calcular el valor Y, y trasladar la cabeza 31 de la fresa a la posición correcta. Aquí se determina la altura correcta a partir del valor Y menos una sección T de corte que puede preseleccionarse.

Se conecta la unidad 30 fresadora y se lleva la cabeza 31 de la fresa a lo largo del costado 19 del bloque 16 de madera, atacando la cabeza de la fresa en el costado 19 con la sección T de corte; para ello se conecta el primer motor 34 reductor, y se mueve el soporte 26 a lo largo de la viga 21, mediante la cadena 33. Después de la mecanización del costado 19 superior, se mueve hacia abajo la unidad 30 fresadora, el trecho 2 x (Y-T), y la cabeza 31 de la fresa se lleva de vuelta a lo largo del costado 19 inferior. Con ello el alisado está terminado; se desconecta la unidad 30 fresadora, así como se lleva la construcción 20 portante a la posición de reposo.

Se conecta el accionamiento del entramado 12 de vigas, y se continúa el acuchillado.

Todos los procesos se repiten con la frecuencia necesaria hasta que se hayan cortado tantas hojas de chapas de madera, del bloque 16 de madera, que tan sólo quede todavía un resto mínimo del bloque 16 de madera (bloque residual) que no se puede seguir cortando, porque la cuchilla 10 penetraría en el entramado de vigas. El proceso de acuchillado se detiene automáticamente, y el carro 2 de la herramienta retrocede a su posición de reposo. Personal de servicio retira el bloque residual, después de soltar las garras de sujeción, así como amarran un nuevo bloque 16 de madera, y el proceso de corte comienza desde el
principio.

Durante el acuchillado -es decir, sin interrumpir el proceso-, las garras 17 de retención se trasladan en ciertos casos a su posición de reposo, antes de que el filo de la cuchilla 10 llegue a la zona en a que podría ponerse en contacto con las garras 17 de retención.

En otra realización no representada de la invención, en el brazo 29 de rodadura, están guiadas dos unidades 30 fresadoras distanciadas verticalmente una de otra. Aquí, después de accionar el pulsador, se alisan los dos costados 19 al mismo tiempo.

Alternativamente a la unidad 30 fresadora, en otras formas de realización se emplea una sierra o una cuchilla, estando orientada la herramienta de manera que se sierre o se corte en un plano horizontal.

Ejemplo 2

Otra forma de realización del dispositivo para el alisado según la invención, está representada en las figuras 4 y 5. Aquí el dispositivo para el corte excéntrico de chapas de madera, corresponde ampliamente al ejemplo 1 arriba descrito, con la diferencia de que el dispositivo para el alisado con todas sus partes correspondientes, está fijado al soporte 3 de la cuchilla, lo cual exige un diseño modificado.

Para ello, arriba en el soporte 3 de la cuchilla, están fijados dos brazos 40 portantes, de manera que sus extremos superiores miren hacia la izquierda en la dirección de la disposición 4 de vigas staylog. En los extremos superiores está dispuesto un soporte 41 de forma de caja con su eje longitudinal paralelo al filo de la cuchilla 10. En el lado izquierdo según la figura 4, del soporte 41 están fijados dos carriles 42 de guía distanciados, paralelamente al eje longitudinal del soporte 41. En los carriles 42 está fijado un bastidor 43 portante que puede desplazarse mediante un accionamiento 44, a lo largo de los carriles 42 de guía. Durante el proceso de acuchillado, el bastidor 43 portante está en una posición de reposo en uno de los extremos del costado del soporte 3 de la cuchilla. En el bastidor 43 portante está dispuesto un brazo 29 de rodadura que mira verticalmente hacia abajo, con unidad 30 fresadora que en lo esencial corresponde a la del primer ejemplo de realización.

En los extremos de los costados del bastidor 5 de la máquina, están fijadas desplazables, rejillas 45 de difracción. Aquí las rejillas 45 de difracción están dispuestas a una altura tal que cubran una zona horizontal a la altura del eje de giro del entramado 12 de vigas. Pueden trasladarse en un plano horizontal mediante accionamientos 46 hidráulicos.

El proceso del alisado de los costados 19, se desarrolla aquí como sigue: Tan pronto el director de la máquina constata que los costados 19 del bloque 16 de madera sujeto, pueden desgarrarse, acciona un pulsador correspondiente en el pupitre de mando de la acuchilladora. Esto provoca que se interrumpa el avance del carro 2 de la herramienta, y que este, mediante los primeros cilindros 14 hidráulicos, se retire un trecho corto definido, de la disposición 4 de vigas staylog; el accionamiento del entramado 12 de vigas, se detiene. Al mismo tiempo las rejillas 45 de difracción se trasladan un determinado trecho en la dirección de la disposición 4 de vigas staylog, a una posición de medida. Aquí la posición de medida está establecida de manera que se registre la zona exterior del bloque 16 de madera, cuando este se gire con el entamado 12 de vigas. A continuación se conecta el accionamiento del entramado 12 de vigas con poca velocidad, hasta que la parte superior de los costados 19 del bloque 16 de madera, rompa un rayo de luz de la rejilla 45 de difracción. Esto quiere decir que se ha alcanzado la posición correcta del costado 19 para el alisado.

La unidad 30 fresadora se traslada desde la posición de reposo a una posición de trabajo definida, que puede ajustarse fija, de manera que la cabeza 31 de la fresa esté a la altura correcta en un extremo del costado del bloque 16 de madera. Se conecta el accionamiento de la unidad 30 fresadora, y el bastidor 43 portante con las piezas dispuestas en él, se traslada a lo largo de los carriles 42 de guía, hasta el lado opuesto a la posición de reposo. Aquí se alisa el costado 19 superior con la sección de corte.

Para el alisado del otro costado 19, se conecta con poca velocidad el accionamiento del entramado de vigas, hasta que no se rompa más ninguno de los rayos de luz de la rejilla 45 de difracción. El bastidor 43 portante con las piezas dispuestas en él, se traslada de vuelta a la posición de reposo, a lo largo de los carriles 42 de guía, y se desconecta el accionamiento de la unidad 30 fresadora.

Las rejillas 45 de difracción se retiran de su posición de medida, y el carro 2 de la herramienta se mueve a su última posición antes de iniciar el alisado, hacia la disposición 4 de vigas staylog. Se arranca el proceso normal de acuchillado.

Claims (8)

1. Dispositivo para el corte excéntrico de chapas de madera, de al menos un bloque de madera, con un carro (2) de la herramienta, equipado con una cuchilla (10) y con una viga (11) sometida a presión, que puede moverse de un lado para otro en un plano horizontal, y con un entramado (12) de vigas que está configurado pudiendo girar y ser accionado, alrededor de un eje (38) longitudinal horizontal que discurre paralelo, o en ángulo agudo, a un filo de la cuchilla (10), estando dispuestos al menos en una superficie (15) de apoyo formada por una superficie lateral plana del entramado (12) de vigas, medios para la sujeción del bloque (16) de madera, caracterizado porque en el dispositivo para el corte excéntrico, está dispuesto un dispositivo para el alisado de los costados (19) del bloque (16) de madera.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque (16) de madera y el dispositivo para el alisado, se trasladan automáticamente a una posición de trabajo para el alisado.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo para el alisado comprende al menos una unidad (30) fresadora.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo para el alisado comprende al menos una sierra.

5. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo para el alisado comprende al menos una cuchilla.

6. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo para el alisado está fijado directamente a un bastidor
(13).

7. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo para el alisado está fijado directamente al soporte (3) de la cuchilla.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la posición de trabajo para el alisado, se determina mediante una rejilla (45) de difracción.