Сортировочный стол для линии автоматизированной сортировки пиломатериалов

Заявленный сортировочный стол может быть использован при создании линии автоматизированной сортировки пиломатериалов с продольным перемещением досок на лесопильных предприятиях с малыми (до 5 тыс.м³) и средними (до 40 тыс.м ³ в год) объемами производства. Сортировочный стол, содержащий пульт управления, шиберные заслонки и реверсивный конвейер, разделенный по ширине перегородками на коридоры, характеризуется тем, что шиберные заслонки распределительного устройства сортировочного стола средней своей частью закрепляются на общий вал с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси конвейера, и установки их с различными углами наклона для направления (подачи) пиломатериалов поочередно в несколько коридоров сортировочного стола; ролики реверсивного конвейера сортировочного стола по два на подшипниках установлены в рамках и соединены попарно между собой зубчатой или фрикционной передачей, при этом один ролик из каждой пары приводится во вращение механическим или гидравлическим приводом; рамки с роликами шарнирно установлены на основании в одной горизонтальной плоскости с возможностью принудительного наклона в ту или другую сторону в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось конвейера, при помощи какого-либо привода. Отличается от известных аналогов более простой и менее металлоемкой конструкцией шиберного распределительного устройства, реверсивным механизмом конвейера, обеспечивающим подачу досок в противоположных направлениях без изменения направления вращения (движения) привода и других подвижных частей конвейера, что обеспечивает повышение производительности и надежности сортировочной линии в целом.

Полезная модель относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использована при создании механизмов, предназначенных для механизации сортировки пиломатериалов на лесопильных и деревообрабатывающих предприятиях, при малых и средних объемах производства.

В настоящее время на крупных лесопильных предприятиях для сортировки пиломатериалов используются автоматизированные сортировочные линии отечественного и зарубежного производства с поперечным перемещением досок сортировочными конвейерами. Эти линии имеют высокую производительность (до 40 и более досок в минуту), однако являются громоздкими (вес от 60 тонн и более), и дорогими. При их использовании формирование сушильных штабелей или транспортных пакетов непосредственно в накопителях линии практически невозможно, поэтому полученные при сортировке пачки досок приходится сначала извлекать из зоны сортировки, а затем перевозить для последующей перекладки с формированием сушильных штабелей или транспортных пакетов, их описание и характеристики приведены в источниках (Шимкевич Ю.Б. - Справочник по лесопилению. Издательство «ПрофиКС» Санкт-Петербург. 2003. 195 с, Силаев В.И. Механизация работ на складах пиломатериалов. Москва. Изд. «Лесная промышленность». 1980. 123 с.), (аналог - 1).

В лесопильных цехах со средними и малыми объемами производства используются, как правило «сортплощадки» (поперечные 4-5 цепные конвейеры) с ручной сортировкой досок. Трудозатраты на сортировку с их применением составляют от четверти до половины трудозатрат всего лесопильного цеха. У сортплощадок как и упомянутых автоматизированных сортировочных линий невозможно формирование сушильных штабелей и транспортных пакетов без разворота и повторной перекладки пиломатериалов, что значительно снижает производительность труда на предприятиях.

В связи с вышеизложенным возникла проблема создания для предприятий малого и среднего объема производства пиломатерилов недорогих автоматизированных сортировочных линий с продольным перемещением досок, поскольку на таких линиях исключается ручной труд на сортировке, а сушильные штабеля и транспортные пакеты могут формироваться непосредственно около линии, без повторной перекладки досок, что так же обеспечивает снижение ручного малопроизводительного труда.

Известна сортировочная линия с продольным перемещением пиломатериалов, для малых лесопильных производств, (Занегин Л.А.. и др. Линия для сортировки пиломатериалов и брусьев «Деревообрабатывающая промышленность №4, 2003. 7, 8. с.)

Линия включает продольный роликовый конвейер и поперечные цепные конвейеры с толкателями для сброса досок в накопители, расположенные по обе стороны от роликового конвейера. Необходимость установки поперечных конвейеров против каждой пары накопителей усложняет и удорожает сортировочную

линию. Производительность линии составляет 5-6 досок в минуту, что недостаточно при средних объемах производства, (аналог - 2).

Известно также сортировочное устройство (Силаев В.И. Механизация работ на складах пиломатериалов. Москва. Изд. «Лесная промышленность». 1980., 21, 22 с.), выполненное в виде наклонно расположенных в одну линию шиберных заслонок. Управляемые шиберные заслонки образуют скат, по которому доски при открывании заслонок падают на выносные ленточные конвейеры и по ним транспортируются в накопители. Такое распределительное устройство просто по конструкции и надежно, но может обслужить лишь ограниченное число накопителей, обычно до четырех, (анлог - 3), выбранный в качестве прототипа.

Известен накопитель досок НД-2 (Шимкевич Ю.Б. - Справочник по лесопилению. Издательство «ПрофиКС» Санкт-Петербург 2003., 195) в конструкции которого заложены ролики с винтовой навивкой и установленные под углом упоры (щиты) для сброса пиломатериалов в накопители, данное устройство используется только как накопитель досок, (аналог - 4).

Известна по заявке от 26.01.2006, №2006103329, линия автоматизированная для сортировки пиломатериалов, содержащая пульт управления, шиберные заслонки, выносные сортировочные конвейеры, разделенные по ширине перегородками на коридоры, сбрасывающие устройства, отличающаяся тем, что наклонно расположенные шиберные заслонки в сочетании с приводным реверсивным конвейером, разделенным перегородками на коридоры образуют сортировочный стол, обеспечивающий по команде с пульта управления подачу досок на расположенные по одну, либо по обе стороны от сортировочного стола выносные сортировочные конвейеры, при этом коридоры выносных сортировочных конвейеров, являются продолжением коридоров сортировочного стола (аналог - 5). По мнению заявителя наиболее близким техническим решением по совокупности совпадающих признаков и достигаемому техническому результату, является сортировочный стол линии автоматизированной для сортировки пиломатерилов по заявке №2006103329 (аналог - 5), который и выбран в качестве прототипа. Недостатком данного (прототип) технического решения является то, что для распреденения досок на количество «n» сортировочных коридоров требуется (n-1) линии (комплектов) двухпозиционных шиберных заслонок, что усложняет конструкцию распределительного узла.

Кроме того в предложенном (аналог - 5) техническом решении сортировочной линии не дана конструкция реверсивного привода роликового конвейера сортировочного стола, что само по себе предполагает использование типового реверса, встроенного в электромеханический привод конвейера. Недостатком такого технического решения является, то, что при изменении направления движения доски (пиломатериала) на противоположное все движущиеся и вращающиеся узлы и детали конвейера будут изменять направление своего движения на противоположное, а это при напряженном режиме работы сортировочного стола (влево-вправо) чревато потерями времени (т.е.

производительности), повышенным расходом энергии и преждевременным износом оборудования, от действия инерционных нагрузок.

Предлагается техническое решение сортировочного стола линии для сортировки пиломатериалов лишенное указанных недостатков.

Достигается это тем, что шиберные заслонки распределительного устройства сортировочного стола средней своей частью закрепляются на общий вал с возможностью поворота в вертикальной плоскости перпендикулярной продольной оси конвейера и установки их с различными углами наклона для подачи пиломатериалов поочередно в несколько коридоров сортировочного стола, а ролики конвейера сортировочного стола по два на подшипниках установлены в обоймах (рамках) и соединены попарно между собой зубчатой или фрикционной передачей. При этом один ролик из каждой пары приводятся во вращение механическим или гидравлическим приводом; рамки с роликами шарнирно установлены в одной горизонтальной плоскости на основании с возможностью принудительного наклона в ту или другую сторону в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось конвейера, при помощи механизма управления.

Заявляемое техническое решение поясняется схемами, где:

На фиг.1 дан общий вид (сверху) сортировочного стола (в контуре abcd) в составе автоматизированной линии для сортировки пиломатериалов. На Фиг.2 вид по АА, на Фиг.3 вид узла А с боку по ББ. На Фиг.4 в разрезе ВВ распределительного устройства и реверсивного конвейера; на Фиг.5 механизм управления шиберными заслонками.

Принципиальная схема реверсивного конвейера сортировочного стола (вид с боку и по ДД) представлена на Фиг.6, а на Фиг.7 вид сверху одной пары роликов реверсивного конвейера в рамке (обойме).

Линия Фиг.1 содержит пульт управления 9, сортировочный стол в составе распределительного устройства Фиг.4, 5 и реверсивного конвейера Фиг.6, 7; выносные конвейеры 1 с приводами 8, 13 и сбрасывающими устройствами 2, 12; накопители 7 или приемные столы 26. Пиломатериалы 14 на линию подаются поперечным конвейером 5.

Сортировочный стол в составе распределительного устройства Фиг.1, 4 и реверсивного конвейера (преимущественно роликового типа) Фиг.6, 7, разделен по ширине перегородками 3 на сортировочные коридоры 20.

Распределительное устройство Фиг.4 состоит из основания 21, закрепленных на валу 22 шиберов 6 и механизма 11 для поворота и установки шиберов 6 под необходимым углом. На Фиг.5, как один из возможных вариантов, дан механизм поворота шиберов в виде двух сочлененных гидроцилиндров 23.

Реверсивный конвейер Фиг.4, 6, 7 сортировочного стола включает ролики 4, попарно установленные в рамки (обоймы) 19, соединенные между собой зубчатой передачей 15. Рамки 19 с роликами 4 шарнирно установлены на основании 17 с возможностью наклона от горизонтального положения в ту или другую сторону при помощи механизма управления 18. Вращение роликов 4 от электромеханического (гидравлического) привода 10 через гибкую 16, 24 (или другую) передачу с использованием натяжных роликов 25.

Автоматизированная линия работает следующим образом:

Оператор включает поперечный конвейер 5, правый и левый выносные сортировочные конвейеры 1. На подающем конвейере 5 доски 14 располагаются у толкателей и через одинаковые промежутки времени подаются на сортировочную линию, при этом интенсивность (во времени) подачи досок конвейером 5 должна быть синхронизирована со скоростью выносных сортировочных конвейеров 1 и скоростью реверсивного конвейера. Оператор, визуально оценивает доску (ее размеры, качество, породу дерева), нажимает соответствующую кнопку на пульте 9 управления, при этом шиберы 6 распределительного устройства поворотным механизмом 11 (фиг.1, 5) устанавливаются в положение (эти положения на фиг.4 обозначены цифрами 1, П, Ш, 1У), обеспечивающее подачу доски в нужный коридор 20, а реверсивный конвейер 4 включается в необходимом направлении. Подача доски реверсивным конвейером в нужном направлении происходит за счет небольшого (2°-3°) наклона рамок 19 через систему 18 управления реверсом. Поскольку ролики 4, попарно расположенные в рамках 19, благодаря зубчатой передаче 15 вращаются в разных направлениях, то при наклоне рамок 19 в ту или иную сторону, в контакт с доской вступает необходимая для выполнения заказа оператора группа роликов и доска движется в нужном направлении без изменения направления вращения (движения) узлов и деталей конвейера, и его привода. Это обеспечивает исключение инерционных нагрузок в приводе и узлах конвейера и сокращает интервал времени между подачей досок на сортировочный стол, что увеличивает его пропускную способность и производительность линии в целом.

Доска 14, попав в соответствующий коридор 20, перемещается роликами в нужном направлении до конца коридора, где упирается в установленный под углом щит 2 и посредством винтовой навивки на роликах 12 сбрасывается в накопитель 7 или на приемный стол.

Далее при значительных объемах производства пиломатериалов (30-40 тыс.куб.м в год) и наличии в комплекте лесопильного цеха автоматизированного устройства для формирования сушильных штабелей (транспортных пакетов), пачка пиломатериалов из накопителя 7 автопогрузчиком отвозятся к этому устройству для получения сушильного штабеля, а при отсутствии такого пакетирующего устройства, сушильные штабеля 27 или транспортные пакеты формируются вручную непосредственно около сортировочной линии.

Техническим результатом заявляемого технического решения является упрощение конструкции, повышение надежности сортировочного стола, с одновременным увеличением производительности линии для обеспечения потребности лесопильных предприятий не только с малым, но и средним объемом производства; изделие, изготовленное с использованием заявленного технического решения должно быть легче по сравнению с имеющимися аналогами и дешевле.

Заявленный технический результат достигается:

- заменой двухпозиционных шиберов (аналоги 3,5) распределительного устройства на многопозиционный;

применением реверсивного конвейера особой конструкции, обеспечивающего движение досок в противоположных направлениях без изменения направления вращения привода конвейера и его роликов.

С использованием заявляемого технического решения могут изготавливаться сортировочные линии с дробностью сортировки (типоразмеров пиломатериалов) от 8 до 16.

Заявляемое техническое решение может быть реализовано в промышленности с использованием стандартного оборудования и недифицитных материалов на любых предприятиях лесопромышленного машиностроения.

Проведение анализа уровня техники по патентной и научно-технической литературе заявленного технического решения не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в заявленном решении, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна», предъявляемому к полезным моделям. Сопоставительный анализ заявленного технического решения и прототипа позволил установить наличие существенных отличительных признаков, позволяющих получить заявленный технический результат.

Сортировочный стол для автоматизированной линии сортировки пиломатериалов, содержащий пульт управления, шиберные заслонки и реверсивный конвейер, разделенный по ширине перегородками на коридоры, отличающийся тем, что шиберные заслонки распределительного узла сортировочного стола средней своей частью закрепляются на общий вал с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной продольной оси конвейера и установки их с различными углами наклона для направления (подачи) пиломатериалов поочередно в несколько коридоров сортировочного стола, а ролики конвейера сортировочного стола для обеспечения подачи пиломатериалов в противоположном направлении, по два на подшипниках установлены в рамках (обоймах) и соединены попарно между собой зубчатой (или фрикционной) передачей, при этом один ролик из каждой пары приводится во вращение механическим или гидравлическим приводом; рамки (обоймы) с роликами шарнирно установлены в одной горизонтальной плоскости на основании с возможностью принудительного наклона (при помощи какого-либо привода) в ту или другую сторону в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось конвейера.