Деревообрабатывающий станок

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при производстве деревообрабатывающих станков, пригодных для изготовления деталей сруба, а также распиловки бревен на доски, брус, рейки и т.п. Станок содержит станину с продольными направляющими, неподвижную и подвижную бабки с упорами для фиксации и зажима заготовки на оси станка. Головка для цилиндровки заготовки с приводом ее вращения размещена на каретке, расположенной на продольных направляющих. Дополнительные головки со шпинделями режущих инструментов и приводами вращения инструментов также размещены на каретке. Станина выполнена в виде треугольной призмы, основанием которой является одна из ее боковых граней. При этом продольные направляющие расположены на одной из наклонных боковых граней призмы. Такая конструкция станка имеет широкие технологические возможности по обработке древесины и не требует дополнительного оборудования для обеспечения замкнутого цикла при строительстве домов в необжитых местах и сооружения специальных виброгасящих фундаментов. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при производстве универсальных деревообрабатывающих станков, пригодных для изготовления деталей сруба, а также распиловки бревен на доски, брус, рейки и т.п.

Для обустройства вновь создаваемых поселков строителей в труднодоступных и малонаселенных местах, например, в Сибири или на Дальнем Востоке, а также для восстановления жилых поселков, пострадавших от стихийных бедствий, наиболее подходящими являются быстрособираемые бревенчатые дома, возводимые из местного сырья, в основном из бревен хвойных деревьев, в которых достаточно тепло зимой и прохладно в жаркий летний день.

С целью поточного строительства срубов домов используют в основном цилиндрованные бревна заданного размера, на которых дополнительно фрезеруют продольный желоб (снизу бревна) и продольный паз сверху бревна до его сердцевины (для предохранения от растрескивания при высыхании), а также фрезеруют поперечные выемки ("чашки") в местах "перевязки" бревна поперечными бревнами. Для завершающего строительства домов кроме цилиндрованных бревен необходимы также доски, брус, бруски, рейки и другие детали из дерева, которые тоже необходимо производить на месте из имеющегося сырья.

Известны круглофрезерные деревообрабатывающие станки, например модель RHM 300-1-H/VA, диаметр обрабатываемых бревен 150-300 мм, (см. проспект фирмы "WEMA PROBST", Molfgang Hofman GmbH), с помощью которых можно производить обработку бревен в цилиндр, а также изготавливать бревна с профилем различного сечения. Станки содержат смонтированные на станине систему центровых и подводящих роликов, ножевые головки для охватывающего фрезерования и фрезерные головки для обработки продольных пазов заданного профиля.

Основным недостатком известных станков является то, что они являются узкоспециализированными станками и предназначены для совместного использования при многооперационной обработке в промышленных условиях, т.е. на деревообрабатывающих комбинатах (ДОК), где они должны быть установлены на специальных виброгасящих фундаментах (снижающих вибрацию и шум).

Кроме того, для их работы требуется дополнительное оборудование, например, вытяжная система вентиляции, система отсоса стружки из зоны обработки и т.п.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению (прототипом) является станок по а.с. СССР №1836197, кл. В 23 С 3/00. Станок обеспечивает комплексную обработку бревна готового к сборке под сруб, в "обло" с одной установки заготовки без привлечения дополнительного специального оборудования. Станок содержит станину с продольными направляющими, установленные на станине бабки с упорами для фиксации и зажима заготовки (бревна) на оси станка. В продольных направляющих размещена каретка с приводом перемещения, на которой установлена основная головка с приводом вращения инструмента для цилиндровки бревна в заданный диаметр. Имеются дополнительные головки, в корпусе каждой из которых установлен шпиндель с режущим инструментом и привод вращения инструмента.

Основным недостатком известного станка является его функциональная ограниченность. Станок не производит полную обработку бревна. Он оцилиндровывает бревно и выбирает у него продольный желоб, а также может осуществлять его частичную распиловку (срезает часть поверхности бревна). Станок не производит фрезеровку продольного паза и не может производить произвольную распиловку заготовки на доски, брус, рейки и т.п., а значит, не способен в полной мере обеспечить необходимый для строительства дома комплект строительных материалов.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является устранение указанного недостатка, а именно расширение функциональных возможностей известного станка.

Указанная задача в деревообрабатывающем станке, содержащем станину с продольными направляющими, неподвижную и подвижную бабки с упорами для фиксации и зажима заготовки на оси станка, каретку с приводом ее перемещения, размещенную на продольных направляющих, головку для цилиндровки заготовки с приводом ее вращения, размещенную на каретке, а также дополнительные головки, каждая из которых снабжена шпинделем с режущим инструментом и приводом вращения инструмента, достигается тем, что станина выполнена в виде треугольной призмы, основанием которой является одна из ее боковых граней, при этом продольные направляющие расположены на одной из наклонных боковых граней призмы, а все дополнительные головки с приводами размещены на каретке.

Указанное конструктивное решение деревообрабатывающего станка позволяет отказаться от традиционного выполнения станины станка (очень тяжелой и габаритной), а выполнить ее в виде сварной треугольной призмы - достаточно легкой, но очень жесткой конструкции.

Выгодно для увеличения массы станины выполнить ее в виде герметичной емкости, в которую может быть налита вода. При этом масса станины при транспортировке может отличается от массы установленной станины и залитой водой в 10 раз. Увеличение массы станины за счет воды существенно снижает вибрацию и шумы, возникающие при работе станка. При этом большой объем воды внутри станины может быть использован как запасной резервуар воды на случай возникновения пожара.

Целесообразно станок снабдить установленной на продольных направляющих поджимной кареткой с автономным приводом, при этом подвижную бабку с упором для фиксации и зажима заготовки расположить на поджимной каретке. Указанное выполнение подвижной бабки позволяет быстро и надежно фиксировать заготовки любой длины.

Перспективно поджимную каретку снабдить подвижной Г-образной балкой, установленной в направляющих, расположенных перпендикулярно продольным направляющим станины, и закрепить на верхнем конце балки распиловочное устройство в виде ленточнопильной головки с приводом инструмента. Указанное выполнение поджимной каретки позволит без существенных затрат использовать ее в качестве распиловочной каретки, установленной на тех же направляющих станины, что и основная каретка. При наличии ленточнопильной головки, установленной на подвижной Г-образной балке, легко получить любой пиловочный материал, распуская бревна на доски, брус, рейки, бруски и т.п.

Заявляемый деревообрабатывающий станок благодаря новой конструкции станины позволяет существенно расширить его функциональные возможности при одновременном упрощении конструкции самой станины, что не имеет аналогов среди универсальных деревообрабатывающих станков, а значит соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 - вид сверху станка; фиг.2 - вид А-А на основную каретку станка; фиг.3 - вид Б-Б на поджимную каретку станка.

Заявляемый деревообрабатывающий станок (см.фиг.1-3) состоит из станины 1 и продольных направляющих 2. На станине установлены неподвижная 3 и подвижная 4 бабки с упорами для фиксации и зажима заготовки 5. Станина 1 закреплена своими лапками 6 на фундамент 7. На направляющих 2 размещены основная каретка 8 с приводом перемещения 9 и поджимная каретка 10 с подвижной бабкой 4. На каретке 8 установлена головка 11 для цилиндровки заготовки 5 с приводом вращения 12 и резцами 13. На каретке 8 также установлены: головка 14 с приводом 15 для выборки продольного паза; головка 16 (задействован тоже привод 12) для выборки продольного желоба; головка 17 с приводом 18 для выборки поперечных выемок ("чашек"). Поджимная каретка 10 снабжена: автономным приводом 19 для ее перемещения; Г-образной балкой 20, установленными в направляющих (они условно не показаны) для установки распиловочного устройства, состоящего из ленточной пилы 21, установленной на шкивах 22 и 23, а также привода 24; ручным приводом перемещения балки 25; упором 26 заготовки 27.

Деревообрабатывающий станок работает следующим образом. Заготовку 5 укладывают на две вертикальные регулируемые подставки (на чертежах они условно не показаны) таким образом, чтобы она находилась между двумя упорами бабок - неподвижной 3 и подвижной 4. При помощи привода 19 поджимной каретки 10 обеспечивают надежную фиксацию заготовки 5. После этого включают приводы 12 и 15. Начинают вращаться головки 11, 14 и 16. Головка 11 резцами 13 при прямом ходе каретки 8 производит цилиндровку заготовки 5 в заданный размер, при этом головка 14 производит выборку продольного паза в заготовке, а головка 16 - выборку продольного желоба. При обратном ходе каретки 8, привода 12 и 15 отключаются, а включают привод 18 головки 17 для выборки поперечных выемок в соответствующих по длине местах заготовки 5. После этого бревно готово к сборке под сруб в "обло". При необходимости выполнения среза части заготовки (например, для выполнения внутренней стены дома плоской), заготовку помещают на упор 26, вращением ручки привода 25 регулируют соответствующий выход балки 20, после чего запускают привод 24 ленточной пилы 21 и включают привод 19 перемещения поджимной каретки 10. Каретка 10 идет по направляющим 2 станины 1, при этом пила 21 срезает требуемую часть заготовки 27. Аналогичным образом пильная часть станка может использоваться при распиловке бревен на доски, брус, рейки или бруски.

Изготовленный опытный образец станка имеет следующие технические характеристики:

1. Габаритные размеры, мм: длина 8250; ширина 1970; высота (без фундамента) 1770; высота фундамента 300.

2. Масса станка, кг: 3000.

3. Выполняемые операции:

- обточка бревна по диаметру (цилиндровка) в заданный размер;

- выборка продольного желоба (снизу бревна);

- выполнение продольного паза (сверху бревна до его середины);

- выборка поперечных выемок ("чашек");

- продольная распиловка бревна на профили: горбыль, брус, доска, брусок, рейка;

4. Максимальный поперечный размер обрабатываемых бревен:

- для цилиндровки 360 мм;

- для распиловки 550 мм.

5. Диаметр обработанных бревен (чистовой размер), мм: 140, 160, 180, 200, 220, 240.

6. Длина обработанных бревен: любая, но не более 6000 мм.

7.Основные характеристики станины:

- станина выполнена в виде треугольной призмы длиной 8200 мм, в основании которой лежит прямоугольный треугольник с гипотенузой 962 мм и катетами 678 мм и 750 мм;

- станина выполнена сварной, из листовой стали толщиной 10 мм, в виде герметичной емкости объемом 3 м³;

- масса станины без воды 2000 кг.

Таким образом, предложенная конструкция деревообрабатывающего станка имеет широкие технологические возможности по обработке древесины, не требует дополнительного оборудования для обеспечения замкнутого технологического цикла при строительстве домов в необжитых местах. При этом жесткая конструкция станины не требует сооружения специальных виброгасящих фундаментов. Станок полностью регулируется и юстируется при его изготовлении на заводе изготовителе. Компактность станка позволяет доставить его в собранном виде (на автомобиле, вездеходе, корабле, вертолете) на подготовленную технологическую площадку и установить на ровную поверхность или любой фундамент (например, на 2 продольных параллельных бревна длиной 8,5 м).

Формула изобретения

1. Деревообрабатывающий станок, содержащий станину с продольными направляющими, неподвижную и подвижную бабки с упорами для фиксации и зажима заготовки на оси станка, каретку с приводом ее перемещения, размещенную на продольных направляющих, головку для цилиндровки заготовки с приводом ее вращения, размещенную на каретке, а также дополнительные головки, каждая из которых снабжена шпинделем с режущим инструментом и приводом вращения инструмента, отличающийся тем, что станина выполнена в виде треугольной призмы, основанием которой является одна из ее боковых граней, при этом продольные направляющие расположены на одной из наклонных боковых граней призмы, а все допонительные головки с приводами размещены на каретке.

2. Деревообрабатывающий станок по п.1, отличающийся тем, что станина выполнена в виде герметичной емкости.

3. Деревообрабатывающий станок по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленной на продольных направляющих поджимной кареткой с автономным приводом, при этом подвижная бабка с упором для фиксации и зажима заготовки расположена на поджимной каретке.

4. Деревообрабатывающий станок по п.3, отличающийся тем, что поджимная каретка снабжена подвижной Г-образной балкой, установленной в направляющих, расположенных перпендикулярно продольным направляющим станины, и закрепленным на верхнем конце балки распиловочным устройством в виде ленточнопильной головки с приводом инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3