Szám: H_000095

A cikk szerzőjének a neve(i): Vámos, Róbert ; Fürjes, János ; Harsányi, István

A cikk címe: Furnérhasítógépek kiszolgálásának gépesítése

Forrás: FAIPARI KUTATÁSOK, Faipari Kutató Intézet [FaKI] Budapest, 1964. 1. sz. 259 – 306 oldal, Mezőgazdasági Könyvkiadó, Budapest 1964

Lásd a teljes cikket: Teljes_cikk

Kulcsszavak: furnérhasítógép, rakásolás, furnér-elszedés, átterhelő-berendezés, elszedő-berendezés

Kivonat:

A furnérhasítógépek (e megnevezésen jelen munkában kizárólag a horizontális gépeket értjük) kiszolgálásának gépesítése mind hazai, mind pedig világviszonylatban csupán részlegesen tekinthető megoldottnak. Míg a prizma mozgatásának gépi úton történő elvégzése már viszonylag régóta kielégítő megoldást nyert, a hasított furnérok elszedését és a megfelelő szállítóeszközökre történő átterhelését jelenleg is kézi erővel végzik. A korszeri, gyorsjáratú hasítógépek elterjedésével azonban egyre inkább előtérbe kerülnek amunkafázisok manuális elvégzéséhez kapcsolódó hátrányok. A CHL/k 40 típusúgyorsjáratú hasítógépeknek üzembeállításával a kiszolgálás gépesítése hazai szinten is időszerűvé vált. Jelen téma keretében gyorsjáratú horizontális hasítógépekre adaptálható furnér-elszedő és átterhelő berendezések működési elvét és alapkonstrukcióját kívántuk meghatározni és ezzel kiindulási alapot biztosítani az e téren lefolytatandó tervező munkához. Vizsgálataink alapját a CHL/k 40 típusú hasítógép műszaki jellemzői és üzemeltetési viszonyai képezték. A gép maximális löketszáma:36/perc. A legnagyobb vágható hosszúság:4000 mm. A legnagyobb vágható szélesség:1200 mm. A legnagyobb vágható magasság:1200 mm. Minimális furnérvastagság:0,1 mm. Maximális furnérvastagság:5,0 mm. Főmotor-teljesítmény:55 kW. A gép kiképzésének egyik jellegzetes része a kést és a nyomógerendát tartó szán szerkezeti megoldása. A kés külön tartóban foglal helyet, s így előre beállítva kapcsolódik a szánhoz. Ez a megoldás jelentős mértékben megkönnyíti a késcserét, a furnér-elszedés gépesítésére vonatkozóan viszont arra utal, hogy az ilyen berendezéseket - amennyiben ezek közvetlenül a szánhoz csatlakoznak - ajánlatos kizárólag a nyomógerendára rögzíteni. A feldolgozott anyag mintegy 90 %-át exóta rönkök (elsősorban mahagóni) teszik ki. A hazai lombosok közül főleg diót és tölgyet hasítanak. A gép normál üzemi löketszáma átlagosan 29-33/perc. A berendezés üzeme nem veszélyeztetheti a furnérok minőségét. Az elszedés és rakásolás folyamán a furnérlapok igénybevétele stb.) semmi esetre sem lehet nagyobb, mint a kézi elszedésnél. Gondot kell arra is fordítani, hogy a berendezésekről ne juthasson szennyeződés (pl. kenőolaj) a lapok felületére. A hasítás közben elmozduló furnérlap egyszerű megvezetése nem tekinthető kielégítőnek, mivel a vezetőkkel való súrlódásból, valamint a lapok önsúlyából adódó erők az anyag behajlására, repedésére és torlódására vezethetnek. Aberendezés alkalmas kell, hogy legyen a szabványosnál kisebb furnérdarabok elszedésére is. Az elszedés és rakásolás gépesítése nem zavarhatja a gépen végzett egyéb műveleteket, ill. munkafázisokat, s nem gátolhatja a gép üzemének megfelelő ellenőrzését. A berendezések munkaciklusonkénti átállítása vagy kiinduló állásba való helyezése minimális mértékű beavatkozást igényeljen, a időszükséglete ne lépje túl az egyidejűleg végzett egyéb műveletelemekből szükségszerűen adódó holtidőt. A késtartó szánra, illetve a nyomógerendára szerelt egységek tömege a szán össztömegére vonatkoztatva a minimális legyen. A furnér-elszedő berendezés elsődleges feladata az, hogy a késtartó szán és a nyomógerenda közt elhelyezkedő furnért kiemelje a szán felső szintje fölé. El kell vetnünk azokat a konstrukciós megoldásokat is, melyeknél a prizmáról már teljesen leválasztott furnérlap mozgatása mechanikusan vagy pneumatikusan rögzített állapotban, határozott pályán és sebességgel történik ugyan, de a furnérok ezt megelőző vezetése hasonló az előbb leírtakhoz. A furnér-elszedés gépesítési lehetőségeinek behatóbb elemzéséhez elengedhetetlenül szükségesnek mutatkozott a hasítási folyamat kinematikai és dinamikai viszonyainak meghatározása. A furnérok hasítás közben történő elmozdulásának iránya és sebessége az alkalmazott elszedő-berendezés geometriai kiképzésének függvénye. Bármilyen pályát is szabjon meg azonban az elszedő-berendezés, a furnérlapok mozgásviszonyait minden esetben az alábbiakban foglaltakkal határozhatjuk meg: A furnérlapok bármely pontjának a késtartó szánhoz viszonyított elmozdulása különböző görbületi sugarú, de a furnér-felület megfelelő szakaszához tartozó görbületi tengelyre vonatkoztatva állandó emelkedésű csavarvonal mentén történik. A furnérlapok bármely pontjának relatív sebessége értékben megegyezik a mindenkori vágás-sebességgel. Az egyes pontok környezethez viszonyítottsebessége az adott pont relatív sebességének s a vágássebességnek vektoriális összege. A szán mozgási iránya alapján megállapítható, hogy a gépi átterhelés konstrukciós és működési szempontból optimális megoldása akkor biztosítható, ha az elszedési fázis végén a késtartó szán és a nyomógerenda közül kiemelt furnérlapok a gép hossztengelyével párhuzamos síkban helyezkednek el. Ez két úton érhető el.A két lehetséges változat összehasonlító vizsgálatának eredményei egyértelműen az ábrán B-vel jelölt megoldás alkalmazása mellett szóltak. Az "A" változat lényegesebb hátrányai: a furnérok kétirányúhajlításából származó fokozott igénybevétel, az átterhelő-, vagy az elszedő-berendezés terjedelmének növekedése és bonyolultabb üzeme, valamint a rakásolt furnérok célszerűtlen elhelyezkedése. A továbbiakban e változat alapján foglalkozunk a furnérok mozgásának, s ezzel az elszedő-berendezés jellemzőivel. Az átterhelés síkjának elhelyezését illetően a legkézenfekvőbb megoldásnak az mutatkozott, ha a szán fölé kerülő furnérlapok vízszintes helyzetet foglalnak el. A furnérok ekkor fennálló mozgásviszonyait szemlélteti. Az, hogy az átterhelés síkjában a furnérok abszolút és relatív elmozdulási iránya eltérő, s ugyanakkor eltér a vágásiránytól is, a teljes elszedő- és átterhelő-berendezés konstrukciójának és üzemének több vonatkozásában is hátrányos. A kérdés részletesebb tárgyalására nem kívánunk itt kitérni, csupán arra utalunk, hogy az elszedő s az átterhelő működésének szinkronizá­lása ez esetben meglehetősen körülményesen valósítható meg, s a szükséges berendezések terjedelmét és kialakítását az elszedett furnérlapok elforgatott pozíciója is hátrányosan befolyásolja. A szalagot rezgésbe hozó mechanikus vibrátort a szán elmozdulása működteti, s így biztosítható, hogy az előtolás szinkronban legyen a furnér relatív sebességével. A megoldás előnye elsősorban az igen egyszerű felépítés, a kis helyigény, s ebből adódóan az, hogy az elszedés már a késél közelében kezdődhet, s igy lehetőség nyílik az igen keskeny furnérdarabok továbbítására is. Mindezen előnyök ellenére a megoldás elvetését indokolta annak a veszélye, hogy a nagy frekvenciájú és energiájú vibrációk károsan befolyásolhatják a gép üzemét, s elsősorban a vágás minőségét. Lehetségesnek mutatkozik, azonban a leírt szerkezet módosított formában (80-100 mm hosszútovábbító elemekkel), egyéb elszedő-berendezések kiegészítő részeként való felhasználása, amennyiben a szabványosnál lényegesen keskenyebb furnérdarabok elszedésénél felmerülő esetleges nehézségek ezt indokolttá tennék. A gép jelenlegi kiszolgálása mellett ilyen jellegű problémákat nem tapasztaltunk. A furnér mozgatásának racionális megoldását olyan meghajtó-elemek alkalmazásában látjuk, melyek elmozdulása a furnér felületével alkotott érintkezési pontokon mind irány, mind pedig se­besség tekintetében megegyezik a furnérok adott ponthoz tartozó - s az előző fejezetben foglaltak alapján pontosan meghatározható - sebesség-vektorával. A transzportőr-elemek kiképzése. Az elszedő-berendezés konstrukciós, ill. geometriai jellemzői több vonatkozásban is kötöttséget jelentenek a furnért továbbítóvégtelenített flexibilis transzportőr-elemek kiképzését illetően. A furnérlapok pontjai által leirt pálya, s az ezeket magában foglaló felület térbeli kialakítása már eleve kizárja annak a lehetőségét, hogy a furnérok továbbítása a késél hosszúságának megfelelő szélességű - azaz a hasított furnérok teljes felületén megvezetést biztosító - szalaggal, vagy akár több, egymáshoz közel elhelyezett széles hevederrel történjék. A berendezés felépítésének és üzemének szempontjából egyaránt e célra a keskeny flexibilis transzportőrelemek tekinthetők alkalmasnak. A berendezés aktív szerkezeti elemeinek kialakítása. A furnérlapok továbbítását az azokat közrefogó, két-két meghajtott hevederes transzportőrből álló egységek végzik Az adott gép esetében 7 db, a rönkbefogó pofák térközeinek középvonalában elhelyezett egység alkalmazása mutatkozik a leg­megfelelőbbnek A berendezés pontos kivitelezésének és felszerelésének megkönnyítése érdekében a szembenéző transzportőrök két sorát célszerű egy-egy, a szánon végig haladó tartóra szerelni, s a két tartót - a végpontokon összeépítve egységes szerkezetként a nyomógerendára rögzíteni. A transzportőr-párok kialakításának fokozott figyelmet igénylő részét a furnérnak az átterhelés síkjába való átjuttatását szolgáló ívelt szakasz képezi. Az itt felmerülő problémák abból adódnak, hogy a pozitív görbületet felvevő transzportőr-elem külső pontjai az ívelt szakaszhoz érvén eltávolodnak egymástól, s a furnérral alkotott súrlódó kapcsolat révén - az érintkezési felület e megnyúlása a furnérban szálirányra merőleges húzófeszültségeket ébreszthet. A furnér-átterhelő berendezés rendeltetése az elszedő-berendezés által a késtartó szán és a nyomógerenda közül kiemelt furnérlapok továbbítása a rakat fölé, s innen a rakatra való helyezése. A műveletgépesítése az előzőekben tárgyalt elszedő-berendezések kialakításával egyenrangú feladatot képez, mivel mellőzésével az említett berendezések alkalmazása csupán a jelenlegi manuális munkafázisok módosítását, megkönnyítését jelentené. Ennek ellenére, az e téren elért eredmények tekintetében a helyzet még az elszedési fázis gépesítése esetében tapasztaltnál is rosszabb, miután a hasítógépek kiszolgálására vonatkozó csekély számú szabadalom közül is csupán egyet találtunk, mely a kiszolgálás bizonyos fokú megkönnyítésén túlmenően, a késtartó szán és a nyomógerenda közül kiemelt furnérlapok további mozgatását is gépi úton kívánja biztosítani. A vizsgálatok arra a megállapításra vezettek, hogy a hasítógép és a szárító üzemének a műveletközi tárolást kiküszöbölő szinkronizálására nem csupán az adott esetben, de bármely más, már eleve ilyen szempontok figyelembevételével létesített furnérüzem esetében is vagy a szárítóberendezés túlméretezése, s így rossz hatásfokkal történő üzemeltetése, vagy pedig bonyolult és terjedelmes transzportőrrendszer létesítése árán nyílna le­hetőség. E megfontolások alapján a furnérok hasításkor történő gépi mozgatásának befejező fázisaként a rakásolást határoztuk meg. A hasított furnérlapok rakásolása lényegileg az alább. két úton történhet: A furnérok elszállítását szolgáló eszköz, ill. rakodólap szintje változatlan, s így a hasizási ciklus folyamán a furnérlapokat egyre rövidebb úton kell a rakat felső szintjéig mozgatni; A rakodólap emelhető, ill. süllyeszthető, s így a rakásolás a furnérlapok minimális, s egyben állandó mértékű függőleges irányúelmozdítását igényli. Ezen változat előnyei az átterhelő-berendezés konstrukciója és üzeme szempontjából olyan jelentősek, hogy feltétlenül indokolt a megoldás alkalmazása még annak ellenére is, hogy ez a tulajdonképpeni elszedő- és átterhelő-berendezéseken kívül egy megfelelő emelő-szerkezet beiktatásával jár.A furnér-elszedés gépesítésére vonatkozóan elvégzett vizsgálatok, a kidolgozott elszedő-berendezés geometriai és kinematikai viszonyai, valamint a furnérok rakásolásának az előbbiekben ismertetett jellemzői megfelelő alapot, s ugyanakkor igenjó feltételeket is biztosítanak a furnérlapok átterhelésére alkalmas konstrukciók kialakításához. Az átterhelés síkjában elhelyezkedő furnér mozgásviszonyai­nak, valamint a rakásolás alapelvének meghatározásával a furnérlapok átterhelésének pályája elvileg meghatározottnak tekinthető, s így az átterhelő-berendezés működési alapelvének kidolgozása kizárólag a berendezés kialakításához és üzeméhez optimális feltételeket biztosító mozgásviszonyok megállapítását jelenti. A furnérok átterhelése az alábbi három, szorosan kapcsolódó fázisra bontható: Az elszedő-berendezés által az átterhelés síkjába juttatott furnérlapok átvétele; A lapok továbbítása a rakat fölé; A lapoknak a rakatra való helyezése. Az elszedő-, s az átterhelő-berendezés működése. A szán első holtpontjának elérésekor a lehasított furnérlap teljes szélességében az elszedő-berendezés transzportőrelemei által alkotott pályán helyezkedik el. Az előző löket alkalmával hasított furnérlapot a szélső állásban levő átterhelő-berendezés a rakat felett tartja. A szán visszafutásának megkezdésekor az elszedő-berendezés az átterhelés síkja felé továbbítja a furnérlapot, melyet a szánnal szinkronban mozgó átterhelő-berendezés folyamatosan átvesz. Az átterhelő-berendezés elmozdulásával egyidejűleg a rakat felett elhelyezkedő lap fokozatosan a rakat felső szintjére kerül. A furnérlap teljes átvételét, s egyben az előző löket alkalmával hasított lapnak a rakatra való helyezését követően az átterhelő-berendezés leáll, majd a furnérral együtt a rakat felé kezd mozogni. A furnér-elszedés és átterhelés gépesítésére irányuló, kutatást elsősorban a CHL/k 40 tip. hasítógép konstrukciós és működési jellemzőire, valamint üzemeltetési viszonyaira alapoztuk. Ennek megfelelően, a kidolgozott megoldások elsősorban e géptípus esetében alkalmazhatók optimális feltételek mellett. A fentiekből természetesen még nem adódik az, hogy az ismertetett megoldások 100 %-os kötöttséget jelentenek az elszedő, s az átterhelő-berendezés konkrét tervezésekor, illetve szerkesztésekor. Az alkalmazandó szerkezetek, alkatrész-csoportok, meghajtások stb. kialakítását a berendezések üzemeltetésének, valamint legyárthatóságának adott viszonyai nagymértékben befolyásolhatják. Csupán azokat a követelményeket és alapösszefüggéseket kívántuk meghatározni, melyeknek az alkalmazásra kerülő konkrét megoldások minden esetben meg kell, hogy feleljenek. A kés zónájából, illetve a nyomógerenda és a késtartó szán közül kikerülő furnért a vázolt transzportőrpárok által alkotott egységek továbbítják. Az adott esetben mind az elszedő, mind pedig az átterhelő berendezés kialakítását ajánlatos 7 db ilyen egység alkalmazására alapozni. Az egymástól cca. 500 mm távolságra elhelyezkedő egységek pozícióját az szabja meg, hogy az elszedő berendezés alsó tárcsái a kést leszorító alkatrészek térközébe kell, hogy essenek. A transzportőrök kialakítása a minimális kötöttséget jelenti az alkalmazható transzportőr-elemekkel szemben. A kutatás során bebizonyosodott, hogy a gyorsjáratú hasítógépeknél a furnér-elszedés és átterhelés gépesítése szokványos elemekből épült, egyszerű eszközökkel is kivitelezhető berendezésekkel megoldható. E berendezések megfelelő működésének legfontosabb előfeltétele az, hogy kialakításuk a hasítási ciklus kinematikai és geometriai viszonyainak messzemenő figyelembevételén alapuljon. A jelentés meghatározza mindazon kiinduló adatokat, szerkezeti megoldásokat, amelyek alapján a berendezés konkrét tervezése elvégezhető. A bevezető részben elemeztük a berendezés alkalmazásából származó előnyöket, melyek gazdasági kihatását részben lehet csak előre meghatározni. Konkrétan csupán a 4 főnyi kiszolgáló személyzet 2 fővel való csökkentéséből adódó megtakarítást lehet előzetesen számítani. A gép kapacitás-kihasználásának javulásából, valamint a furnérok minőségjavulásából adódó megtakarítások pontosan csakis a berendezés üzembehelyezése után határozhatók meg.