SE455929B - Forfaringssett och anordning for att partiellt bringa naturligt tre att antaga formen av en bana, bestaende av ett flexibelt oppet spjelverk av stickor och tagor - Google Patents

Description

Q; l5 455 929 2 riktningen, och att förbinda stickorna och tâgorna med varandra för att hålla dem i intilliggande lägen givna av konsolideringen.

Det ovan beskrivna förfarandet har befunnits vara relativt tillfredsställande. Den framställda produktens kvalitet påverkas emellertid av kvalitén på de banor som användes för framställning av produkten. Närmare bestämt erfordras för uppnâende av bästa resultat en jämn bana med homogent och partiellt åtskilda stickor och tâgor. När valsning användes för framställning av banorna, kan dessa inte alltid "kardas" (be teased-out) på ett korrekt sätt, varför risk föreligger att det finns partier, i vilka enskilda stickor och tágor fort- farande är relativt tätt hopbuntade med varandra, och andra partier, i vilka stickorna och tágorna i stor ut- sträckning är åtskilda. Vidare kan det finnas en tendens att ett för stort antal av enskilda stickor och tágor brytes under valsningen, vilket ger upphov till en onö- dig försvagning av trästrukturen.

Denna uppfinning har till ändamål att åstadkomma ett förfaringssätt och en anordning, som underlättar framställning av banor av hög kvalitet.

Genom uppfinningen har därför àstadkommits ett för- faringssätt, vid vilket naturligt trä partiellt bringas att antaga formen av en bana, bestående av ett flexibelt, öppet spjälverk av spaltartat åtskilda men fortfarande med varandra naturligt sammanhállna stickor och tágor, vilka i huvudsak befinner sig i linje med varandra längs en gemensam fiberriktning, varvid en betydande andel av stickorna och tågorna antager väsentligen diskret form men är ofullständigt skilda från varandra, vilket förfaringssätt kännetecknas av att det naturliga träet föres mellan ett par valsar, som anordnas med i huvudsak parallella längdaxlar så att valsíngrepp med det naturliga träet àstadkommes från båda sidor, och att den ena valsen upprepade gånger bringas att röra sig fram och åter i förhållande till'den andra valsen, varvid denna rörelse 455 929 3 fram och åter i förhållande till den andra valsen, varvid denna rörelse utföres väsentligen parallellt med valsar- nas längdaxlar. _ Genom uppfinningen har även âstadkommits en anord- ning, som är avsedd att bringa naturligt trä att antaga formen av en bana, bestående av ett flexibelt, öppet spjälverk av spaltartat åtskilda men fortfarande med varandra naturligt sammanhâllna stickor och tâgor, vilka är i huvudsak parallellt inriktade, vilken anordning kännetecknas av ett par väsentligen parallella och kring sina längdaxlar roterbara valsar, som är anordnade på avstånd från varandra, och ett organ, vilket är anordnat att upprepade gånger bibringa den ena valsen en fram- och återgàende rörelse i förhållande till den andra valsen, varvid denna rörelse är i huvudsak parallell med valsarnas längdaxlar och varvid nämnda organ tjänar till att fortlöpande och jämnt dämpa denna rörelse vid ändlägena.

Normalt är nämnda organ anordnat att axialförflyt- ta den ena valsen medan den andra är i huvudsak lägefixe- rade i axialled, men organet kan även vara anordnat att förflytta båda valsarna axiellt. I alla händelser kan anordningen vara sådan, att hastigheten av denna förflyttning kan förändras i beroende av valsarnas peri- ferihastighet under användning eller i beroende av stor- leken och kvalitén på det naturliga träet eller den utsträckning i vilken det trä som föres mellan valsarna tidigare har reducerats till en flexibel, öppen spjäl- verksbana. Dessutom roteras vanligtvis åtminstone den ena valsen, och om så önskas kan båda valsarna roteras.

Den ena eller båda valsarna kan ha en serie av i omkrets- riktningen förlöpande spår, som sträcker sig i plank vilka är i huvudsak tvärgående i förhållande till den aktuella valsens längdaxel. Spàrens bredd kan ligga i området 1-10 mm och kan ha halvcirkulär tvärsektion.

Det har visat sig, att man genom förfaringssättet och anordningen enligt denna uppfinning erhåller en 455 929 4 mycket mera effektivt “kardad" banstruktur med färre brott på stickorna och tâgorna.

Föredragna utföringsformer av förfarandet och anord- ningen enligt uppfinningen anges i efterföljande under- ordnade patentkrav.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, som visar utföringsexempel.

Fig 1 visar ett schema, som åskådliggör stegen vid behandling av produkter av rekonsoliderat trä i enlighet med den i förutnämnda AU 510 845 beskrivna uppfinningen.

Fig 2 visar i en schematisk, delvis sektionerad planvy en anordning, som konstruerats enligt förelig- gande uppfinning.

Fig 3 visar en vertikalprojektion av den i fig 2 åskàdliggjorda anordningen.

Fig 4 visar i större skala en i den i fig 2 åskådlig- gjorda anordningen ingående vals från sidan och med vissa delar i sektion.

I fig l, vartill först hänvisas, åskådliggöres hur stockar 10 av naturligt trä i enlighet med det i AU 510 845 beskrivna förfarandet först splittras partiellt och därefter successivt föres mellan valsar 12 i ett eller flera valspar för àstadkommande av spräckning, varigenom stockstrukturen gradvis öppnas för bildande av en bana, bestående av löst sammanhållna stickor och tå- gor (vilka benämnes "stickor" i AU 510 845).

Den erhållna banan, som visas under hänvisnings- beteckningen l4 i fig l, består av ett flexibelt, öppet spjälverk, i vilket de enskilda stickorna och tågorna i allmänhet bibehåller träets ursprungliga fiberrikt- ning. Därefter páföres.banorna 14 bindemedel, exempelvis genom att dessa nedsänkes i ett bad 16, innehållande ett lämpligt flytande bindemedel, såsom visas. Efter avlägsníng av överskottsbindemedel (med hjälp av icke visade organ) sammanföres flera banor 14 i en lämplig form 18 på sådant sätt, att de enskilda banorna vid 455 929 sammanföringen befinner sig i linje med varandra i en gemensam fiberriktning. Det sålunda sammanförda aggre- gatet av i linje med varandra inriktade banor hoppressas därefter i formen 18 exempelvis genom pressning mellan formens 18 botten och ett övre pressorgan 20, såsom vi- sas, under det att bindemedlet härdar för bildande av en slutprodukt 22.

Bildandet av mellanbanan 14 är av avgörande betydelse vid tillämpning av det ovan beskrivna förfaringssättet.

Det är nödvändigt, att på ett effektivt vis framställa banor på sådant sätt, att de får den önskade öppna spjäl- verksstrukturen. Det har nu visat sig, att banor 14 med de önskade egenskaperna kan framställas mera effektivt om valsarna i valsparen bibringas en relativ, fram- och återgàende rörelse under en eller flera valsningar av den ursprungliga stocken. Rörelsen utföres i en riktning, som är parallell med de båda valsarnas längdaxlar.

I det följande kommer hänvisning att ske till fig 2 och 3, vilka visar en anordning för utförande av den beskrivna valsningen med relativ axialförflyttning av de i ett valspar ingående valsarna. Anordningen omfat- tar två i ett stativ 28 (vilket i fig 3 endast visas schematiskt medelst punktstreckade linjer) monterade valsar 24, 26, som är anordnade att rotera kring paral- lella, horisontella längdaxlar, varvid valsen 24 är placerad ovanför valsen 26 med ett relativt litet nyp mellan valsarna. valsen 26 är monterad i lager (icke visade) och är anordnad att rotera kring sin längdaxel, medan valsen 24 är monterad i lager 30, 32 och är anord- nad att rotera kring sin längdaxel. De för vardera val- sen avsedda lagren uppbäres i stativet 28. Vidare finns en hydraulmotor eller liknande anordning 34 för driv- ning av valsen 26 exempelvis via en mellanväxel 36, såsom visas i fig 3.

Valsens 24 ena ände har en utåt sig sträckande axel 38, som är anordnad längs valsens längdaxel och som vid sin yttre ände uppbär en kolv 40, vilken är upptagen i 455 929 6 en dubbelverkande hydraulcylinder 42. Cylindern 42 har tvâ portar 44, 46, vilka båda är anordnade att tillåta tíllföring och bortföring av hydraulfluidum, dels till och från en kammare 52 mellan kolven 40 och cylinderns 42 ena ände 42a, dels till och från en kammare 54 mellan kolven 40 och cylinderns 42 andra ände 42b. Portarna 44, 46 är via hydraulledningar 48, S0 anslutna till ventiler och därigenom till en hydraultryckfluidumkälla (icke vi- sad), varvid ventilerna är anordnade att arbeta på i och för sig känt sätt för att cykliskt mata hydraulfluidum via porten 44 till den förutnämnda kammaren 52 medan fluidet bortföres från kammaren 54 via porten 46 och att mata hydraulfluidum till kammaren 54 via porten 46 medan fluidet bortföres från utrymmet 52 via porten 44. På detta sätt utsättes kolvens 40 motsatta sidor upprepade gånger och växelvis för hydraultryck, vilket bringar kolven 40 att röra sig fram och åter i en linjär rörel- se i förhállande till cylindern 42. I motsvarighet till denna rörelse förflyttas valsen 24 axiellt fram och åter i den medelst en pil 60 i fig 2 sens 24 fram- och återgàende rörelse är i huvudsak kon- visade riktningen. Val- tinuerlig, men anordningen kan vara anordnad att göra ett momentant uppehåll i den fram- och återgående rö- relsen då valsen 24 når ändlägena i sin rörelse, dvs när kolven 40 når ändlägena under sitt slag i hydraul- cylindern 42.

Såsom visas i fig 2 är anordningen försedd med mikrosströmställare 61, 62, vilka är avsedda att effek- tivt styra valsens 24 fram- och återgàende rörelse. Ström- ställarna 61, 62 är monterade i stativet 28 på sådant sätt, att de växelvis pâverkas av valsen 24 när denna när ändlägena under sin axiella rörelse i riktningen 60.

En elektrisk styrenhet (icke visad) känner av mikroström- ställarnas 61, 62 öppnande resp stängning och verksamgör i sin tur magnetventiler (icke visade) i hydraulled- ningarna 48, 50 för styrning av hydraultryckfluidumflödet till och frán kamrarna 52 och 54 i cylindern 42. När val- 455 929 7 sen 24 verksamgör mikroströmställaren 61, öppnas således en magnetventil för att tillåta hydraultryckfluidum att strömma in i kammaren 52 via hydraulledningen 48. På samma gång öppnas en andra magnetventil i ledningen 50 för att tillåta hydraulfluidum att bortföras från kam- maren 54 via ledningen 50.

Amplituden för valsens 24 fram- och återgàende rö- relse bestämmes av mikroströmställarnas 61, 62 läge i förhållande till valsens 24 ändar och kan ändras från ett relativt litet värde upp till ett största värde, som motsvarar den fulla slaglängden för kolven 40 i cylin- dern 42.

Styrenheten har även organ för ändring av den lin- jära, axiella hastigheten och hastigheten av valsens 24 fram- och àtergående rörelse, t ex genom reglering av den mängd hydraulfluidum en hydraulpump (icke visad) matar till eller bortför från kamrarna 52 och 54 i cy- lindern 42.

Företrädesvis är styrenheten anordnad att fortlöpan- de och jämnt minska valsens 24 linjära, axiella hastighet till noll, närhelst mikroströmställaren 61 eller 62 verk- samgöres av valsen 24 när denna når begränsningarna av sin fram- och âtergående rörelse. På detta sätt kan man undvika alstring av stötvågor, vilka kan bero på att ven- tiler i hydraulsystemet plötsligt stänger eller att den sig förflyttande valsen 24 kommer i beröring med fasta, mekaniska spärrar, varför man således minskar skador på banan och i denna ingående enskilda stickor och tàgor vid en plötslig omkastning av valsens 24 rörelseriktning.

Man har kunnat konstatera, att en bättre verkan er- hålles när en stock 10 bringas att passera mellan valsar, vid vilka åtminstone den nedre valsen 26 drives medelst motorn 34 och valsen 24 bringas fram och åter, såsom be- skrivits, vilket leder till effektiv formning av banorna för användning enligt uppfinningen.

Under den i det föregående beskrivna operationen kommer naturligtvis valsen 24 att själv rotera på grund 455 929 8 av friktionsingreppet med stocken 10, när denna föres ge- nom valsarna. Det är möjligt att tvångsmässigt driva båda valsarna 24 och 26, även om det vid praktiska försök i allmänhet har visat sig vara tillräckligt att driva en- dast den ena av dem. Vidare har man konstaterat, att det är tillräckligt att bringa den ena valsen 24 fram och åter även om man skulle kunna bibringa båda valsarna en fram- och återgående rörelse. Hastigheten av den fram- och återgâende rörelsen är inte särskilt kritisk även om den bör ställas in på lämpligt sätt i beroende av sådana faktorer som stockarnas storlek och kvalitet, aktuell nypspalt och den utsträckning i vilken stocken tidigare har reducerats till en bana. Hastigheter i området 10-50 cykler/min har visat sig vara tillfredsställande.-Lika-1 ledes har en linjär, axiell hastighet i det approximati- va området 5-100 m/min visat sig vara tillfredsställande.

Såsom tidigare angivits är det vanligtvis nödvändigt att föra stocken 10 flera gånger genom ett valspar. Efter varje valsning minskas vanligen spalten mellan valsarna för att man fortlöpande skall minska den valsade tjockle- ken av den bunt av trästickor och -tàgor som erhålles av stocken 10. I praktiken kan detta genomföras genom att stocken upprepade gånger föres genom samma valspar i samma riktning eller genom att valsriktningen kastas om varje gång stocken föres genom nypet. Alternativt kan en linjär valsoperation utföras, vid vilken stocken lO fö- res successivt genom ett antal valspar, som är anordnade efter varandra. I vartdera fallet behöver valsarnas re- lativa rörelse fram och åter i ett valspar inte utföras under varje valsning utan kan utföras vid vissa valspar.

Speciellt har det visat sig, att det ofta inte är nöd- vändigt att föra en vals fram och åter, såsom valsen 24, under den första valsningen av stocken 10.

Amplituden för valsens eller valsarnas fram- och återgående rörelse fastställes på bästa sätt genom att man prövar sig fram (trial and error) i beroende av fak- torer som stockens ålder och storlek samt vilket slag av 455 929 9 stock som behandlas och i beroende av den utsträckning i vilken stocken tidigare har reducerats till en bana.

Vid många praktiska tillämpningar kan emellertid en am- plitud av storleksordningen 40-200 mm användas. Om am- plituden är för stor eller hastigheten av den fram- och àtergáende rörelsen är för stor, kommer det att uppstå en alltför stor spridningsverkan mellan de enskilda stickorna och tågorna i den bana som formas, och det kan leda till försämring av den erhållna banan och därigenom försämring av den därav framställda slutprodukten. I det fall då mer än en sats av valspar användes för fortlöpande bearbetning och då avståndet mellan dessa på varandra följande valspar är mindre än längden av de stockar som bearbetas, måste man vara speciellt noggrann när man väljer amplitud, om valsarna i varje följande valspar föres fram och åter, eftersom en alltför stor krökningsverkan på träet kan uppkomma på grund av möjligheten att exempelvis den första satsen av valsar utsätter träet för en rörelse, vid vilken den förflyttbara valsen föres i en riktning tvärs träets fiberriktning medan den andra valsen beskriver en motsatt riktad rörelse eller hindrar träets rotations- rörelse. Under sådana förhållanden kan dragspänningar byggas upp i träet och orsaka brott på stickorna och tå- gorna. Denna olägenhet kan undvikas genom lämplig inställ- ning av periferihastigheten mellan närbelägna satser av valsar, och i praktiken har det visat sig vara möjligt att välja rörelseamplituder, som ger tillfredsställande resultat.

Vid arrangemang där på varandra följande satser av valspar användes och där avståndet mellan närbelägna valspar är mindre än längden av de stockar som bearbetas har det visat sig vara fördelaktigt, att i vissa fall bringa valsarna i det först nådda paret av två på varand- ra följande valspar att rotera med en sådan hastighet, att valsarnas periferihastighet är större än de därefter nàdda valsarnas periferihastighet. Om exempelvis de i det första valsparet ingående valsarna roterar ca 10 varv/min medan 455 929 de i det andra valsparet ingående valsarna roterar ca 9 varv/min, blir valsarnas periferihastighet ca 9,4 resp 8,5 m/min, då valsar med 300 mm diameter användes. Denna skillnad i periferihastighet bör i allmänhet inte vara större än 10%. En skillnad i periferihastighet mellan på varandra följande valspar kan åstadkommas mellan vart och ett av de på varandra följande valsparen eller endast mel- lan vissa av valsparen. Denna skillnad i periferihastighet under de första bearbetningsstegen befrämjar splittringen av stocken, medan den under de senare stegen förhindar att olämplig dragspänning appliceras på stickorna och tågorna på grund av den sidoförskjutning av dessa som uppkommer under de fram och åter sig förflyttande val- sarnas verkan.

Vidare har det visat sig, att den förbättrade verkan som erhålles genom den beskrivna, fram- och återgående förflyttningen av en vals kan förstärkas genom korrekt val av ytbeläggning på den ena eller båda valsarna i det ena eller flera av de under valsoperationen använda vals- paren. Exempelvis kan gummiklädda valsar användas vid valsning av mycket fint kardade material för minimering av risken för skador på materialet. Användning av pneuma- 7_tiska valsar är fördelaktig om man önskar sprida fint kar- dat material med minsta möjliga skada på detta. Mera spe- ciellt kan en vals 24 eller än mera fördelaktigt båda valsarna 24, 26 vara utformade med en serie i omkrets- riktningen förlöpande spår, vilka är anordnade på lika avstånd från varandra över valsens axiella längd. Sådana spår visas under hänvisningsbeteckningen 58 i fig 4 och de har delcirkulär form. För en vals med 300 mm diameter har man kunnat konstatera, att spåren kan vara sådana, att den i fig 4 angivna dimensionen "D", dvs spårens bredd, ligger i omrâdet l-10 mm, medan avståndet "S" mel- lan närbelägna spår kan vara 4 mm. I allmänhet väljes spårens bredd, tvärsektionsform och mellanliggande av- stånd för en eller båda av de i varje valspar ingående valsarna i förhållande till den önskade reduktionsgraden när träet föres genom valsparet.

Claims (14)

1. 0 15 20 25 30 455 929 ll PATENTKRAV l. Förfaringssätt att partiellt bringa naturligt trä (10) att antaga formen av en bana (14), bestående av ett flexibelt, öppet spjälverk av spaltartat åtskilda men fortfarande med varandra naturligt sammanhållna stickor och tàgor, vilka i huvudsak befinner sig i linje med varandra längs en gemensam fiberriktning, varvid en betydande andel av stickorna och tågorna antager vä- sentligen diskret form men är ofullständigt skilda från varandra, k ä n n e t e c k n a t därav, att det na- turliga träet (10) föres mellan ett par valsar (24, 26), som anordnas med i huvudsak parallella längdaxlar så att valsingrepp med det naturliga träet åstadkommas från båda sidor, och att den ena valsen (24) upprepade gånger bringas att röra sig fram och åter i förhållande till den andra valsen (26), varvid denna rörelse utföres väsentligen parallellt med valsarnas längdaxlar.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att spår (58) anordnas på åtminstone den ena valsens omkrets.

3. Sätt enligt krav l eller 2, n a t därav, att valsarna (24, 26) bringas att röra k ä n n e t e c k - sig axiellt fram och åter i förhållande till varandra under en hastighet i området 10-50 cykler/min.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att valsparet (24, 26) omfattar det ena av två valspar, att de båda valsparen anordnas i linje med varandra och att det naturliga träet (10) föres successivt genom dessa, varvid valsarna i det valspar som träet när fram till först roteras med en första periferihastighet och valsarna i det valspar som träet därefter när fram till roteras med en andra peri- ferihastighet och varvid den andra periferihastigheten bringas att antaga ett lägre värde än den första peri- ferihastigheten. 10 15 20 25 30 35 455 929 ' 12

5. Anordning, som är avsedd att bringa naturligt trä (10) att antaga formen av en bana (14), bestående av ett flexibelt, öppet spjälverk av spaltartat åtskilda men fortfarande med varandra naturligt sammanhàllna stickor och tàgor, vilka är i huvudsak parallellt in- riktade, k ä n n e t e c k n a d av ett par väsentli- gen parallella och kring sina längdaxlar roterbara val- sar (24, 26), som är anordnade på avstånd från varandra, och ett organ (42), vilket är anordnat att upprepade gånger bibringa den ena valsen (24) en fram- och äter- gáende rörelse i förhållande till den andra valsen (26), varvid denna rörelse är i huvudsak parallell med val- sarnas lângdaxlar och varvid nämnda organ (42) tjänar till att fortlöpande och jämnt dämpa denna rörelse vid ändlägena.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda organ (42) är anordnat att förflytta den ena valsen (24) axiellt, medan den andra valsen (26) är väsentligen lägesfixerad i axialled.

7. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda organ (42) är anordnat att förflytta båda valsarna (24, 26) i axialled.

8. Anordning enligt något av kraven 5-7, k ä n - n e t e c k n a d därav, att åtminstone den ena valsen har spår (58) pà sin omkrets.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att spåren (58) sträcker sig i plan, som är i huvudsak tvärställda i förhållande till valsarnas längdaxelriktning.

10. Anordning enligt något av kraven 5-9, k ä n - n_e t e c k n a d därav, att spåren (58) är 1-10 mm breda. _

11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k - n a d därav, att spåren (58) har halvcirkulär tvär- sektion.

12. Anordning enligt något av kraven 5-ll, k ä n - n e t e c k n a d därav, att valsarna (24, 26) är gum- - fa in 10 15 20 455 929 13 miklädda eller utgöres av pneumatiska valsar.

13. Anordning enligt något av kraven 5-12, n e t e c k n a d därav, att nämnda organ (42) för âstadkommande av de upprepade fram- och âtergående rö- relserna tjänar till att åstadkomma ett momentant uppe- håll vid de relativa fram- och återgàende rörelsernas k ä n - ändlägen.

14. Anordning enligt något av kraven 5-13, n e t e c k n a d därav, att valsparet (24, 26) omfat- tar det ena av två valspar, vilka är anordnade i linje med varandra för att successivt bringa det naturliga träet genom de båda valsparen, varvid organ är anordna- de för sådan drivning av åtminstone en första vals i vart och ett av de båda valsparen, att under användning åtminstone en första vals i det valspar som det natur- liga träet (10) när först är anordnad att roteras med en första periferihastighet och att en första vals i det andra valsparet är anordnad att roteras med en and- k ä n - ra periferihastighet, varvid den första periferihastig- heten är större än den andra periferihastigheten.