Регулируемое устройство для предотвращения растрескивания

1 Настоящее изобретение относится к устройству для предотвращения растрескивания бревен. Трещины в торцах бревен являются серьезной проблемой, так как из-за них снижается сортность бревен и значительно снижается их ценность. Известный в настоящее время способ,используемый для уменьшения наносимого трещинами вреда, заключается в введении в торец бревна различных видов устройств для предотвращения его растрескивания, выполненных в соответствии с решениями, например,согласно патентам США:1208255,1737908,1925238,2080962,2223596,2287964,3082658,4486999,5244328 и патенту Германии 368020. До регистрации патента 5244328 существовавшие ранее устройства для предотвращения растрескивания бревен обладали некоторыми недостатками, например их сложно было устанавливать, а так как их обычно изготавливали из стали, они вызывали образование ржавых пятен на дереве бревна рядом с местами их размещения, и их следовало удалять перед дальнейшей переработкой бревна для того, чтобы исключить повреждение пил, ножей лущильного станка и т.д. В патенте 5244328 предложено усовершенствованное устройство для предотвращения растрескивания бревен, устраняющее недостатки известных устройств для предотвращения растрескивания бревен. Заявитель признал преимущественное право патента 5244328 и поэтому стал лицензиатом исключительной мировой лицензии на патент США 5244328. Используя устройство для предотвращения растрескивания бревен согласно патенту 5244328, заявитель обнаружил ряд недостатков этого решения. Патент 5244328 относится к устройству для предотвращения растрескивания бревен,предпочтительно сформованного из восстановленных пластиковых материалов. Устройство содержит среднее полотно и пару концевых полотен, соединенных вблизи их середин с противоположными концами среднего полотна для образования устройства, обычно имеющего двутавровую форму (I-образную) в поперечном сечении. Каждое полотно имеет первый торец,который заостряют для образования режущей кромки, и второй торец, служащий для образования плоской направляющей поверхности,расположенной параллельно режущей кромке. Когда формуют вторые торцы, предпочтительно формовать за одно целое скругленные заполняющие части, присоединенные к полотнам рядом с местами их соединения, и выступы, направленные вверх от направляющей поверхности рядом с такими местами соединений. Выступы приспособлены к тому, чтобы с их помощью прикреплять с возможностью отсоединения устройства к направляющему элементу, 004386 2 используемому для введения устройства в бревно. Направляющий элемент согласно патенту 5244328 выполняют предпочтительно в виде ручного молотка, снабженного плоской направляющей поверхностью круглой плоской формы и множеством пар углублений, расположенных рядом с наружным контуром направляющей поверхности. Углубления открыты со стороны направляющей поверхности и служат для того,чтобы со скольжением, преодолевая силу трения, размещать в них каждую поверхность выступов и выборочно ориентировать устройство относительно направляющей поверхности и,таким образом, относительно торца бревна, в который надлежит ввести устройство при ударе направляющего элемента. Недостатком устройства для предотвращения растрескивания бревна согласно патенту 5244328 является то, что выступы иногда заклиниваются в паре углублений, так как углубления находятся во фрикционном контакте с каждой поверхностью выступов. Когда это происходит,выступы должны быть физически удалены с помощью другого инструмента, например шила,прежде чем можно будет вставить в пару углублений второе устройство для сдерживания растрескивания бревна. Этот дополнительный этап удаления выступов нежелателен. Другим недостатком устройства для предотвращения растрескивания бревна согласно патенту 5244328 является то, что иногда устройство не удается расположить в желаемом положении в бревне без изменения позиции оператора или без перемещения бревна, которое может быть слишком тяжелым, так как углубления расположены не совсем точно. Задачей настоящего изобретения является создание устройства для предотвращения растрескивания бревна, которое позволяет устранить вышеуказанные недостатки. Устройство для предотвращения растрескивания бревна согласно настоящему изобретению имеет среднее полотно и пару концевых полотен, присоединенных рядом с их серединами к противоположным концам среднего полотна, для образования устройства обычно двутаврового (I-образного) поперечного сечения. Полотна имеют первые торцы, которые заостряют для образования режущей кромки, и вторые торцы, служащие для образования плоской направляющей поверхности, расположенной параллельно режущей кромке. И на среднем полотне располагают по меньшей мере два выступа, направленных вверх от направляющей поверхности. Выступы приспособлены к тому,чтобы с их помощью можно было прикреплять с возможностью отсоединения устройства к направляющему элементу, используемому для введения устройства в бревно. Направляющий элемент согласно настоящему изобретению предпочтительно выполня 3 ют в виде ручного молотка, снабженного плоской направляющей поверхностью круглой формы и кольцевой канавкой, наружная и внутренняя стенки которой расположены эквидистантно от заданной фиксированной точки, являющейся центром плоской направляющей поверхности. В канавку можно вставлять выступы,и стенки канавки при этом контактируют с предварительно заданной частью выступов; выступы воздействуют с некоторой силой на наружную или внутреннюю стенки, но не контактируют с двумя стенками кольцевой канавки одновременно. Устройство можно после этого свободно перемещать по канавке для того, чтобы оно заняло требуемое положение на поверхности направляющего элемента. Таким образом,устройство можно вводить в торец бревна при ударе направляющего элемента, и при этом выступы не остаются в канавке в случае их поломки. Сущность и порядок действий согласно настоящему изобретению описаны более подробно ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено: на фиг. 1 - торец бревна, в который введены устройства для предотвращения растрескивания, выполненные согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 - вид в разобранном состоянии,на котором показан способ установки с возможностью высвобождения устройства для предотвращения растрескивания бревна на направляющем элементе; на фиг. 3 - вид сверху устройства, представленного на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 - вид сбоку устройства; на фиг. 5 - вид снизу устройства; на фиг. 6 - вид сверху альтернативного варианта выполнения устройства; на фиг. 7 - вид сверху еще одного варианта выполнения устройства. На фиг. 1 и 2 показано устройство для предотвращения растрескивания бревна, выполненное согласно настоящему изобретению и обозначенное в общем позицией 10, причем устройство изображено введенным в торец бревна L для уменьшения до минимума или предотвращения увеличения трещин S и в комбинации с направляющим элементом 12, приспособленным к введению устройств в такие бревна вручную. Устройство 10 наилучшим образом показано на фиг. 2-7, причем устройство в общем включает среднее полотно 14 и пару концевых полотен 16 и 18. Концевые полотна 16, 18 прикреплены своими соответствующими серединами к противоположным концам среднего полотна 14. На среднем полотне 14 расположено по меньшей мере два, а предпочтительно - пара выступов 20 и 22, служащих для направления и прикрепления с возможностью высвобождения 4 устройства 10 к направляющему элементу 12 способом, описанным ниже. Полотна 14, 16 и 18 имеют первый и второй торцы 14 а и 14b, 16 а и 16b, 18 а и 18b. Первые торцы 14 а, 16 а и 18 а заостряют (см. фиг. 4 и 5) так, чтобы они образовывали режущую кромку 24. Вторые торцы 14b, 16b и 18b по существу находятся в одной плоскости и совместно образуют направляющую поверхность 26 (лучше всего показано на фиг. 3 и 4), расположенную по существу параллельно режущей кромке 24. В предпочтительной в настоящее время и коммерчески поставляемой форме устройства 10 полотна 16 и 18 выполнены полукруглыми, и обращенные друг к другу поверхности таких полотен 16 и 18 являются обычно вогнутыми. Кроме того, выступы 20 и 22 формуют за одно целое из пластиковых материалов, в противоположность формованию их из металла. Использование пластиковых материалов для изготовления устройств 10 позволяет исключить обесцвечивание или окрашивание ржавыми пятнами этих частей дерева бревна рядом с областью, в которую введено устройство 10 направляющим элементом 12, а также позволяет производить последующие операции распиливания бревна без необходимости перед этим удалять устройство 10 из бревна. При таком изготовлении предпочтительно обеспечивать формование за одно целое скругленных заполняющих частей 30 и 32, соединенных с полотнами 14, 16 и 18 рядом с их местами соединения. Была установлена эффективность использования заполняющих частей 30 и 32 для минимизации структурного разрушения устройства 10 рядом с местами соединений полотна 14 с полотнами 16 и 18 во время введения устройства 10 в бревно. На среднем полотне 14 на предварительно заданном расстоянии друг от друга расположены выступы 20 и 22, направленные вверх от направляющей поверхности 26, что лучше всего показано на фиг. 4. Выступам 20 и 22 могут быть приданы различные формы, но предпочтительно им придают такую форму, чтобы они имели в общем цилиндрические основания 20 а и 22 а и скругленные или в общем конические свободные кончики или направляющие части 20b и 22b. На фиг. 2 показан направляющий элемент 12, выполненный в виде молотка 12, имеющего утяжеленную головку 34 и рукоятку 36 для манипулирования направляющим элементом, причем головка 34 снабжена плоской направляющей поверхностью 38. В плоской направляющей поверхности выполнена кольцевая канавка 40. Наружная стенка 41 и внутренняя стенка 42 кольцевой канавки 40 расположены эквидистантно от заданной фиксированной точки, являющейся центром 43 плоской направляющей поверхности 38. В канавку 40 вставляют выступы 20, 22, и стенки канавки при этом контактируют с предварительно заданной частью высту 5 пов 20, 22. Для того чтобы устройство 10 оставалось прикрепленным к молотку 12, выступы 20, 22 воздействуют с определенной силой либо на наружную стенку 41, либо на внутреннюю стенку 42, но не контактируют с обеими стенками 41, 42 одновременно. Таким образом, если выступы 20, 22 отделяются от устройства 10, то не остаются в канавке 40; вместо этого, согласно настоящему изобретению, отделившиеся выступы 20, 22 просто падают на землю. Расстояние между выступами 20, 22 на среднем полотне 14 соответствует диаметру внутренней стенки 42 или наружной стенки 41 кольцевой канавки 40. Установлено, что размещение канавки 40 вблизи контура плоской направляющей поверхности 38, как предложено в патенте США 5244328, не является предпочтительным решением. Вместо этого канавка 40 должна быть расположена надежно во внутренней части 88, как показано на фиг. 2, плоской направляющей поверхности 38. В противном случае устройство 10 будет более сложно поворачивать и правильно выставлять. Кроме того, когда выступы находятся внутри канавки 40, устройство 10 может быть установлено в желаемом положении без необходимости извлечения его из канавки или подъема над направляющей поверхностью 38. Обеспечена также возможность установки оператором устройства 10 в желаемом положении каждый раз без необходимости изменения позиции самого оператора. Как и ранее известное устройство для предотвращения растрескивания бревна, устройства 10 можно нормально вводить в торцы бревен,находящихся на земле на месте повала, либо в накопителе бревен до их транспортировки к месту, где их надлежит разделать на пиломатериалы или шпон. В случае применения устройства согласно патенту США 5244328 оператор должен вручную разместить устройство в правильно выбранные углубления на плоской поверхности направляющего элемента, а так как трещины расположены хаотически, обычно оператор должен менять свою позицию относительно бревна после каждой операции введения устройства. В соответствии с настоящим изобретением устройство 10 можно вводить в бревно L без необходимости изменения своей позиции оператором относительно бревна. Более конкретно, считается, что каждое устройство 10 (после того как его временно прикрепляют к направляющей поверхности 38 посредством выступов 20 и 22, а затем поворачивают, оставляя его соединенным с поверхностью 38 направляющего элемента, для достижения желаемого расположения устройства 10 в бревне) может быть введено в бревно L одним ударом справа или снизу направляющего элемента 12. Оператору следует быть внимательным для размещения поверхности направляющего элемента по существу перпендикулярно к 6 направлению оси бревна во время выполнения последней части амплитуды при движении направляющего элемента для обеспечения того,чтобы устройство было полностью введено в бревно в направлении, параллельном его оси. Отскок или перескакивание направляющего элемента ведет к высвобождению введенного устройства от направляющего элемента. Для введения дополнительных устройств 10 в бревно L производят одинаковые удары, а ориентацию устройств 10 относительно бревна и друг относительно друга определяют путем предварительного расположения выступов 20 и 22 таких устройств 10 в кольцевой канавке 40 и поворота устройств 10 в то время, как они находятся в канавке 40, для достижения желаемого положения. В коммерчески используемом в настоящее время варианте изобретения, приведенного в качестве примера, устройство 10, изображенное на фиг. 1-7, включает среднее и концевые полотна, имеющие длину около 95,25, 50,8 и 25,4 мм, соответственно, толщину - около 1,2 мм и ширину, измеряемую между торцами, около 12,7 мм. Если устройства для предотвращения растрескивания согласно настоящему изобретению предназначены для использования их в досках или брусьях, то в отличие от используемых в бревнах длины полотен таких устройств следует уменьшить приблизительно вдвое, но при этом толщину и ширину полотен следует оставить по существу теми же самыми. Увеличенные части 46, расположенные в области режущей кромки 24, возникают в результате операции формования устройства и не оказывают ухудшающего действия на процесс введения устройства в бревно. Хотя устройство для предотвращения растрескивания согласно настоящему изобретению может быть отлито из металла, предпочтительно его формовать из восстановленных пластмасс,например поликарбоната. На фиг. 6 и 7 показаны альтернативные варианты устройств 10 для предотвращения растрескивания, в которых концевые полотна 16 и 18 расположены под прямыми углами с образованием двутавровой (I-образной) формы и так,чтобы получалась V-образная форма, соответственно. Все варианты выполнения устройства 10,описанные в настоящей заявке, называют устройствами двутавровой формы в плане. Эти варианты выполнения являются очень хорошими альтернативами устройств, изображенных на фиг. 3-5, и при их использовании достигаются сходные или даже лучшие результаты. Устройство для предотвращения растрескивания согласно настоящему изобретению было описано как предназначенное для использования с ручным молотком, снабженным канавкой. Однако предусмотрена возможность использования устройства с портативным электрическим или пневматическим направляющим 7 элементом там, где доступен соответствующий источник энергии; и в этом последнем случае в направляющем элементе требуется иметь только одну пару углублений для размещения устройства, если направляющий элемент можно соответствующим образом расположить так,чтобы изменять положение устройства относительно торца бревна. Очевидно, что приведенные выше предпочтительные варианты выполнения изобретения согласно настоящему изобретению и описание его осуществления являются одним из большего числа возможных наилучших вариантов осуществления изобретения. Другие модификации и варианты выполнения могут быть предложены специалистами в данной области при ознакомлении с предпочтительными вариантами выполнения, прилагаемой формулой изобретения и чертежами. Эти модификации и варианты выполнения подпадают под объем охраны, определяемый формулой настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для предотвращения образования торцевых трещин в бревне, содержащая устройство для предотвращения растрескивания, включающее среднее полотно; пару концевых полотен, присоединенных рядом с серединами этих полотен к противоположным концам среднего полотна, для придания устройству для предотвращения растрескивания в общем I-образной формы в плане, причем полотна имеют обращенные в противоположные стороны первый и второй торцы, при этом первые торцы заострены для образования режущей кромки для облегчения размещения устройства для предотвращения растрескивания в бревне, а вторые торцы расположены, по существу, в одной плоскости и параллельно режущей кромке для образования направляющей поверхности,посредством которой к устройству для предотвращения растрескивания прикладывают силу для введения режущей кромки в бревно; и по меньшей мере два выступа, направленных вверх от направляющей поверхности; и направляющий элемент для введения устройства для предотвращения растрескивания в бревно, включающий направляющую поверхность с кольцевой канавкой, имеющей наружную стенку и внутреннюю стенку; в которой в кольцевой канавке вставлены по меньшей мере два выступа, имеющие такие размеры и расположение, допускающее их размещение в кольцевой канавке со скольжением при наличии фрикционного контакта либо с наружной стенкой, либо с внутренней стенкой кольцевой канавки; причем кольцевая канавка выполнена с возможностью поворота устройства для предотвращения растрескивания при наличии фрикци 004386 8 онного контакта с направляющей поверхностью для достижения требуемого положения устройства для предотвращения растрескивания относительно бревна. 2. Система по п.1, в которой выступы направлены вверх от направляющей поверхности рядом с противоположными концами среднего полотна. 3. Система по п.1, в которой выступы направлены вверх от направляющей поверхности среднего полотна. 4. Система по п.1, в которой выступы выполнены в виде параллельных шипов,имеющих цилиндрические основания и скругленные свободные кончики. 5. Система по п.1, в которой скругленные заполнители присоединены к полотнам в местах соединения полотен. 6. Система по п.5, в которой выступы выполнены в виде шипов, направленных вверх от направляющей поверхности у мест соединения полотен. 7. Система по п.1, в которой полотна плоские и присоединены под прямыми углами друг к другу, а скругленные заполнители присоединены к полотнам в местах их соединения. 8. Система по п.1, в которой кольцевая канавка расположена эквидистантно от заданной фиксированной точки, являющейся центром направляющей поверхности. 9. Система по п.1, в которой направляющая поверхность представляет собой в общем круглую плоскую поверхность. 10. Система по п.1, в которой выступы выполнены с возможностью оказания воздействия на наружную стенку кольцевой канавки. 11. Система по п.1, в которой выступы выполнены с возможностью оказания воздействия на внутреннюю стенку кольцевой канавки. 12. Система по п.1, в которой выступы, отделившиеся от устройства для предотвращения растрескивания, удаляются из кольцевой канавки. 13. Способ предотвращения образования торцевых трещин в бревне, включающий следующие этапы: размещение устройства для предотвращения растрескивания в направляющем элементе; поворачивание устройства для предотвращения растрескивания, присоединенного к направляющему элементу, в требуемое положение; введение устройства для предотвращения растрескивания поперек торцевых трещин; в котором устройство для предотвращения растрескивания включает среднее полотно; пару концевых полотен, присоединенных рядом с серединами этих полотен к противоположным концам среднего полотна, для придания устройству для предотвращения растрескивания в общем I-образной формы в плане, причем полотна имеют обращенные в противоположные сторо 9 ны первый и второй торцы, при этом первые торцы заострены для образования режущей кромки для облегчения введения устройства для предотвращения растрескивания в бревно, а вторые торцы расположены, по существу, в одной плоскости и параллельно режущей кромке для образования направляющей поверхности, к которой прикладывают усилие к устройству для предотвращения растрескивания для введения режущей кромки в бревно; и по меньшей мере два выступа, направленных вверх от направляющей поверхности; в котором направляющий элемент включает направляющую поверхность с кольцевой канавкой, имеющей наружную стенку и внутреннюю стенку; причем в кольцевой канавке размещены по меньшей мере два выступа с такими размерами и расположением, которые допускают их размещение в кольцевой канавке со скольжением при наличии фрикционного контакта либо с наружной стенкой, либо с внутренней стенкой кольцевой канавки; при этом кольцевая канавка выполнена с возможностью поворота устройства для предотвращения растрескивания при наличии фрикционного контакта с направляющей поверхностью для достижения 10 требуемого положения устройства для предотвращения растрескивания относительно бревна. 14. Способ по п.13, в котором выступы направляют вверх от направляющей поверхности рядом с противоположными концами среднего полотна. 15. Способ по п.13, в котором выступы направляют вверх от направляющей поверхности среднего полотна. 16. Способ по п.13, в котором кольцевую канавку располагают эквидистантно от заданной фиксированной точки, являющейся центром направляющей поверхности. 17. Способ по п.13, в котором направляющая поверхность представляет собой в общем круглую плоскую поверхность. 18. Способ по п.13, в котором выступы воздействуют с силой на наружную стенку кольцевой канавки. 19. Способ по п.13, в котором выступы воздействуют с силой на внутреннюю стенку кольцевой канавки. 20. Способ по п.13, в котором выступы,отделившиеся от приспособления для сдерживания растрескивания, удаляют из кольцевой канавки.