Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště

1. Střední odborné učiliště stavební, odborné učiliště a učiliště Sabinovo náměstí 16 360 09 Karlovy Vary Bohuslav V i n t e r odborný učitel uvádí pro T1 tuto výukovou prezentaci : 6. Přehled technologií pilařské výroby

2. 6.1. Pilařská výroba • Pilařská výroba je základním odvětvím dřevozpracujícího průmyslu. Zpracovává pilařskou surovinu, tj. surové kmeny a průmyslové výřezy jehličnaté a listnaté. • Surový kmen je kulatina v celé délce po odvětvení. Podle průměru se surové kmeny dělí na tenké a tlusté. Mají nejmenší délku 5 m a nejmenší průměr horního čela bez kůry 4 cm u tenkých kmenů a 7 cm u tlustých kmenů.

3. Pilařská výroba • Průmyslové výřezy se získávají ze surových kmenů oddělením vršku tak, aby horní čelo mělo předepsaný průměr (tzv. čepový průměr). Průmyslové výřezy jehličnaté i listnaté se vyrábějí ze všech druhů využitelných domácích dřevin ve čtyřech jakostních třídách. Z nich je I. a II. Jakost určena pro dýhárenskou a speciální výrobu, III. A IV. Jakost jsou průmyslové výřezy pro pilařskou výrobu a stavebnictví. Nejmenší průměr pilařských výřezů na tenčím čele je 15 cm, nejmenší délka 3 m. • Průmyslové výřezy označujeme názvem kulatina.

4. 6.1.1 Hlavní pilařské výrobky • Hlavní produkty pilařské výroby jsou : • Řezivo, • Přířezy, • Pražce a • Štěpky. • Největší skupinu výrobků tvoří řezivo, jako základní sortiment pilařské výroby.

5. Hlavní pilařské výrobky • Řezivo je materiál vyrobený podélným rozřezáním kulatiny (pilařských výřezů). Řezivo má rovnoběžné nejméně dvě protilehlé plochy. • Řezivo dělíme podle tvaru a velikosti příčného průřezu na : • Deskové (fošny, prkna,krajinová prkna a krajiny), • Hraněné (hranoly, hranolky), • Polohraněné (trámy, polštáře), • Drobné (latě, lišty)

6. Hlavní pilařské výrobky • Deskové řezivo musí mít šířku větší, nanejvýš rovnou dvojnásobku tloušťky (b  2h). Tloušťka prken je přibližně do 40 mm , fošny mají tloušťku od 40 do 100 mm. Deskové řezivo se vyrábí omítané nebo neomítané – viz obrázek na následující straně. Omítané řezivo má ořezané nebo ofrézované boky do pravého úhlu s plochami a jsou obvykle rovnoběžné.

7. Hlavní pilařské výrobky • Neomítané a omítané • A – neomítané boční řezivo, • B – omítané středové řezivo

8. Hlavní pilařské výrobky • Podle toho, z které části kulatiny je deskové řezivo vyrobeno, se rozděluje na : • Dřeňové (obsahuje dřeň, obvykle uprostřed tloušťky), • Středové letokruhy na čele svírají s plochou co největší úhel, proto má největší tvarovou stabilitu), • Boční (letokruhy čela svírají s plochou malý úhel, vlivem nerovnoměrného sesychání má větší sklon k borcení), • Krajinová prkna (krajní řezivo, které má celou levou plochu alespoň dotčenu pilou), • Krajiny okrajové kusy s oblou levou plochou, nepočítají se do řeziva, tvoří využitelný odpad

9. Hlavní pilařské výrobky • Hraněné řezivo má plochu příčného průřezu menší než dvojnásobek tloušťky (b<2 h). • Tloušťka hranolů je nad 100 mm a plocha příčného průřezu F větší než 100 cm2, hranolky tloušťku menší než 100 mm a plochu příčného průřezu 25 – 100 cm2.

10. Hlavní pilařské výrobky • Polohraněné řezivo dvě dvě protilehlé strany rovnoběžné a další dvě oblé. Polštáře mají tloušťku maximálně 100 mm, trámy mají tloušťku nad 100 mm. Rovné plochy mohou mít stejně široké, anebo mají jednu plochu užší. • Drobné řezivo má malou plochu příčného průřezu, a to latě 10 – 25 cm2 a lišty do 10 cm2.

11. Hlavní pilařské výrobky • Přířezy řeziva jsou polotovary vyrobené z řeziva v určitých stanovených rozměrech a v určité požadované vlhkosti. Mohou být neopracované s rozměry zvětšenými o přídavky na sesychání a další opracování, anebo opracované, vyrobené v konečných rozměrech i vlhkosti.

12. Hlavní pilařské výrobky • Pražce tvoří zvláštní skupinu pilařských výrobků. Dělí se na pražce pro železniční koleje o normálním rozchodu, pražce pro úzkorozchodné koleje (tzv. pražečky), mostní, výhybkové a bagrové pražce. Vyrábějí se hlavně z buku a borovice, pražečky i z ostatních jehličnatých a tvrdých listnatých dřevin. • Štěpky jsou malé kousky dřeva o rozměrech přibližně 25 x 25 x 5 mm. Vyrábějí se rozsekáním pilařského kusového odpadu, krajin apod. na sekačkách, anebo vznikají přímo při pořezu řeziva na moderních frézopilových linkách. Používají se na výrobu aglomerovaných materiálů a na chemické zpracování dřeva (např. výrobu celulózy).

13. Hlavní pilařské výrobky • Drobný odpad vzniká v pilařské výrobě v poměrně velkém množství. Je tvořen kůrou, pilinami a drobnými odřezky. Část odpadu se zpracovává ve výrobě aglomerovaných materiálů, z části se vyrábějí palivové sortimenty jako brikety a zbytek se spaluje jako nevyužitý odpad.

14. 6.1.2 Technologie výroby řeziva Výroba řeziva je rozčleněna do několika technologických úseků : • Skladování a ochrana kulatiny, • Krácení kulatiny na výřezy a úprava výřezů, • Pořez výřezů, • Úprava a třídění řeziva

15. 6.1.2.1 Skladování a ochrana kulatiny • Výrobní proces začíná přejímkou kulatiny dopravené do pilařského závodu nejčastěji nákladními automobily nebo po železnici. Po přejímce se kontroluje, zda souhlasí množství a sortiment dodané kulatiny s dodacím listem. Potom se kulatina dopraví do skladu kulatiny, kde se uloží na hromady, zvané skládky. Podle velikosti závodu se ukládání provádí pomocí jeřábů, čelisťových nakladačů, vysokozdvižných vozíků, apod. Uloženou kulatinu je nutno chránit před znehodnocením dřevokaznými houbami a hmyzem. • Ochrana kulatiny se provádí suchým nebo mokrým způsobem.

16. 6.1.2.1 Skladování a ochrana kulatiny • Suchá ochrana spočívá ve snížení vlhkosti dřeva pod hranici životaschopnosti hub. Kulatina se předem odkorňuje se zachováním lýka, pouze kolem čel se ponechají manžety kůry široké asi 15 cm, které brání přesušení a popraskání čel. Jednotlivé vrstvy kulatiny se prokládají, obvykle stejnou kulatinou. Výška skládek nemá přesáhnout 2 m. Proti hmyzu se obvykle provede postřik ochrannou látkou (vodným roztokem anorganických solí).

17. 6.1.2.1 Skladování a ochrana kulatiny • Mokrá ochrana se provádí uložením kulatiny do bazénů s vodou nebo se skládky uložené na suchu postřikují vodou. Postřikovací zařízení je tvořeno obvykle trubkami s otvory umístěnými nad skládkami. Intenzita postřiku závisí na ročním období a počasí. Účelem mokré ochrany je udržet vlhkost dřeva nad hranicí životaschopnosti hub a hmyzu (nad 80%).

18. 6.1.2.2 Krácení kulatiny na výřezy a úprava výřezů • Podle toho, jak dlouhé řezivo se má vyrábět, se kulatina příčně dělí, tj. krátí na výřezy. Před krácením se měří průměry a délky kulatiny. Zkracování kulatiny se provádí kotoučovou pilou s průměrem kotouče asi třikrát větším než průměr kulatiny nebo řetězovou pilou s lištou alespoň o 20 cm delší než je průměr kulatiny. • Výřezy se odkorňují, tj. zbavují kůry. Kůra obsahuje mechanické nečistoty, které při pořezu otupují a mohou poškodit pilové nástroje. K tomu účelu se používají různé typy odkorňovacích zařízení s noži uloženými v otočném rotoru, mezi kterými je posouvána kulatina, nebo frézovacími hlavami, ozubenými řetězy, atd.

19. 6.1.2.2 Krácení kulatiny na výřezy a úprava výřezů • Odkorněné výřezy procházejí detektory kovů. Detekce kovových předmětů (například zarostlých hřebíků, skob, střel, apod.) zabraňuje poškození nástrojů při pořezu. Funkce detektoru je založena na změně elektromagnetického pole, kterým výřez prochází. Při přítomnosti kovu se dřevě přístroj signalizuje kov opticky i akusticky. Výřezy s obsahem kovů se zpracovávají zvlášť. • Upravené výřezy se třídí a ukládají na sklad výřezů. Podobně jako kulatiny se chrání před poškozením.

20. 6.1.2.3 Pořez výřezů na řezivo • Pořez se provádí ve výrobním úseku zvaném pilnice. • Pilnice je nejdůležitější část pilařského závodu, kde se provádí vlastní výroba a třídění řeziva. Z pilnice vchází řezivo, štěpky, piliny a další odpad. • Ve velkých moderních pilařských závodech jsou v pilnicích pilařské linky složené z několika strojů hlavních a vedlejších. • Hlavními stroji jsou rámové, pásové a kotoučové kmenové pily nebo frézopilové agregáty, na nichž se provádí pořez, tj. podélné rozřezávání výřezů na řezivo. • Vedlejšími stroji jsou pily na úpravu řeziva (zkracovací, omítací).

21. Pořez výřezů na řezivo Pořez výřezů se provádí hromadně nebo individuálně: • hromadný pořez znamená rozřezání celého výřezu najednou na desky nebo prizmu a potom desky na rámových pilách nebo frézopilových agregátech. Používá se především při výrobě jehličnatého a měkkého listnatého řeziva; • individuální pořez znamená postupné odřezávání desek z výřezu obvykle na kmenových pásových pilách. Používá se především při výrobě tvrdého listnatého řeziva

22. Pořez výřezů na řezivo Hromadný pořez se provádí na ostro, prizmováním nebo speciálními účelovými způsoby : • Pořez na ostro : Celý výřez se najednou rozřeže jedním průchodem rámovou pilou na neomítané řezivo boční a středové. Boční řezivo jsou obvykle prkna menších tlouštěk, středové jsou fošny větších tlouštěk. Tento způsob se používá při zpracování měkké listnaté suroviny, v menší míře jehličnaté. Rámová pila má určitý počet pilových listů upnutých v rámu, který se pohybuje přímočaře vratně ve svislém směru. Výřez je do řezu posouván podávacími válci a je umístěn na dopravníku – viz obrázek na následující straně.

23. Pořez výřezů na řezivo • Schématická znázornění pořezu na ostro.

24. Pořez výřezů na řezivo • Pořez prizmováním : Prizmování je nejvíce používaný způsob výroby omítaného jehličnatého řeziva. Rozlišujeme prizmování jednoduché, dvojité, hranolování a se stupňovitou prizmou : • Jednoduché prizmování je pořez prováděný dvěma průchody rámovou pilou. Při prvním průchodu se vyrobí prizma a několik kusů bočního řeziva. Druhým průchodem se prizma rozřeže na omítané řezivo stejné šířky a z boků prizmy se vyrobí několik kusů bočního neomítaného řeziva.. Rámové pily jsou obvykle dvě, umístěné za sebou. V menších provozech s jednou rámovou pilou se provádí prozmování tzv. „zpátkováním“. To znamená, že celá dávka výřezů se najednou pořeže na prizmy, potom se přestaví pilové listy a prozmy se rořežou na stejném stroji;

25. Pořez výřezů na řezivo • Dvojité prizmování se používá pro pořez měkké listnaté kulatiny velkých průměrů. Získává se tak omítané řezivo menší šířky, ale velmi jakostní. Pořez se provádí dvěma průchody rámovou pilou. Při prvním průchodu se vyříznou 2 středové fošny, několik kusů bočního řeziva a dvě prizmy, které se druhým průchodem rozřežou na řezivo; • Hranolování se provádí na pilařských linkách s frézopilovými stroji nebo linkách s pásovými pilami sestavenými za sebou. Na prvním stroji se vyrobí prizma, na druhém stroji se z prizmy vyrobí hranol a ten se na třetím stroji rozřeže na omítané řezivo stejných šířek. Frézopilové stroje mají v přední části stroje štěpkovací frézy a v další obvykle pilové kotouče. Štěpkovací frézy oddělují obvodovou část výřezu a oddělen´é dřevo zároveň štěpkují – rozsekávají na rozměry štěpek;

26. Pořez výřezů na řezivo • Prizmování se stupňovitou prizmou se provádí na moderních frézopilových agregátech. Štěpkovací frézy nejdříve odfrézují obvodovou část výřezu do tvaru stupňovité przmy, která se v další části stroje rozřeže pilovými kotouči na omítané řezivo. Odstupňováním prizmy vzniká boční řezivo menších šířek a středové řezivo větší šířky – viz obrázek na následující straně.

27. Pořez výřezů na řezivo • Schématické znázornění pořezu prizmováním : • a – jednoduché prizmování, • b – prizmování se stuňovitou prizmou

28. Pořez výřezů na řezivo • Účelové způsoby pořezu : účelové způsoby jsou zaměřeny na výrobu řeziva s určitým průběhem letokruhů a se speciálním určením. Například výroba radiálního řeziva rezonančního na hudební nástroje apod. se provádí podélným rozdělením výřezů na segmenty nebo na čtvrtiny a každá část se pak řeže zvlášť kolmo na letokruhy na radiální řezivo. Tangenciální řezivo se vyrábí podélným rozdělením výřezů na třetiny a pořezem jednotlivých třetin rovnoběžně s letokruhy.

29. 6.1.2.4 Úprava a třídění řeziva • Jehličnaté řezivo se obvykle vyrábí a dodává jako omítané, vyrobené prizmováním. Rozřezáním prizmy vzniká omítané řezivo již při samotném pořezu. Toto řezivo se dále třídí podle rozměrů a podle jakosti, předsouší a svazkuje pro expedici. Řezivo vyrobené z bočních oblých částí výřezu a prizmy se nejdříve zkracuje, omítá, potom se třídí, předsouší a svazkuje. • Listnaté řezivo se vyrábí a dodává většinou neomítané a jeho další úprava spočívá v třídění podle rozměrů a jakosti, předsoušení a svazkování.

30. Úprava a třídění řeziva • Zkracování bočního řeziva se provádí na jednokotoučových nebo vícekotoučových zkracovacích pilách odřezáním úzké části je z horní části výřezu, který mí mírně kuželovitý tvar). Vícekotoučové pily jsou automatické s nastavitelnými kotouči. Jsou číslicově řízeny a jsou spojené s automatickým měřícím zařízením. Odřezané vrcholové části jsou dopravovány do sekačky, kde se rozsekají na štěpky.

31. Úprava a třídění řeziva • Omítání se provádí na dvoukotoučových pilách, které mají jeden kotouč pevný a druhý pohyblivý. Pohyblivý kotouč se nastavuje ručně nebo automaticky na potřebnou šířku desky. Deska se pohybuje užší částí do stroje a pilové kotouče odřezávají zaoblené sbíhavé boky. Řezivo tím dostane ostrohranný tvar pravoúhlého průřezu. Automatické omítací pily jsou řízení počítačem, který dostává informace z laserového měřícího zařízení.

32. Úprava a třídění řeziva • Třídění řeziva může být jednostupňové nebo dvoustupňové. Jednostupňově se řezivo třídí najednou podle rozměrů i jakosti obvykle v menších provozech. Dvoustupňové třídění se provádí ve velkých závodech, kde se vyrábí řezivo v mnoha rozměrech. Třídí se nejdříve podle rozměrů, potom se obvykle předsouší a po předsušení se třídí podle jakosti. Na zvláštní požadavky odběratele se stavební řezivo ještě může třídit podle pevnosti.

33. Úprava a třídění řeziva • Třídění rozměrové se provádí na základě naměřených rozměrů tloušťky, šířky a délky, které se měří ručně pomocí měřidel nebo automaticky, například laserovými měřiči. Elektronický laserový měřič tloušťky je založen na principu vysílání paprsků laserem šikmo na plochu desky Paprsky se odráží od plochy na stupnici, kde osvětlí číslo udávající tloušťku – viz obrázek na následující straně.

34. Úprava a třídění řeziva • Schéma principu laserového měření tloušťky : • 1 – laser , 2 – laserový paprsek, 3 - stupnice

35. Úprava a třídění řeziva • Řezivo se pohybuje na třídícím dopravníku, kolem kterého jsou boxy pro roztříděné kusy řeziva. Při automatickém třídění je dopravník řízen počítačem, který podle informací z měřícího zařízení dává pokyn dopravníku, do kterého boxu má být řezivo uloženo. Po zaplnění boxu další dopravník automaticky odváží desky stejných rozměrů k prokládacímu zařízení, kde se skládají do hrání pro předsoušení.

36. Úprava a třídění řeziva • Jakostní třídění se provádí podle množství a rozsahu vad, které se sledují vizuálně nebo pomocí snímacího zařízení, například televizních kamer při automatickém třídění. Kamery snímají plochy řeziva, počítač vyhodnotí druhy, počet a velikost vad a srovnává je s normou zavedenou v počítačovém programu. Zatřídění do určité jakostní třídy provádí tedy buď pracovník-třídič, anebo počítač.

37. Úprava a třídění řeziva • Třídění podle pevnost se provádí dvěma způsoby. Při prvním způsobu, tzv. dotykovém je deska v měřícím zařízení zatěžována uprostřed délky a na základě průhybu desky počítač vypočítá modul pružnosti, pevnost a dovolené namáhání. Podle vypočítaných hodnot je deska zařazena do jakostní třídy. Při druhém bezdotykovém způsobu se v měřícím zařízení pomocí infračerveného záření a mikrovln měří vlhkost a hustota dřeva, dále se měří průběh vláken, množství a rozložení suků. Na základě všech naměřených hodnot počítač určí pružnost, pevnost a dovolené namáhání a zařadí desku do jakostní třídy.

38. 6.1.2.5 Předsoušení řeziva • Řezivo se předsouší na tzv. dopravní vlhkost, tj. 20 – 22% z důvodu snížení hmotnosti pro dopravu a také pro ochranu před napadením dřevokaznými houbami a plísněmi. Předsouší se : • přirozeně nebo • uměle.

39. Předsoušení řeziva • Přirozené předsoušení se provádí ve skladech řeziva na volném prostranství. Řezivo se ukládá do proložených hrání, které se zastřešují stejně jako při přirozeném vysoušení. Předsoušení probíhá za stejných podmínek jako přirozené sušení. Vzhledem k nutnosti velkých prostorů pro sklad řeziva a zvyšování objemu zásob vyrobeného řeziva se přirozené předsoušení provádí zřídka, častěji se předsouší uměle nebo se řezivo dodává nepředsušené. • Umělé předsoušení se provádí v komorových, případně tunelových předsušárnách při teplotách kolem 40°C. V předsušárnách nejsou vlhčící trubky, vlhkost vzduchu se řídí pouze otevíráním a uzavíráním komínů.

40. 6.1.2.6 Svazkování a skladování řeziva • Řezivo se ze závodu dodává obvykle svázané do svazků. Ve svazku má být řezivo stejného druhu dřeviny, stejných rozměrů a stejné jakosti. Svazky se vážou ručně nebo ve svazkovacím stroji (průběžném lisu). Svazek se do stroje přisouvá dopravníkem. Ve stroji se slisuje ze všech stran do bloku a automatick se převáže ocelovou nebo platovou páskou. Svázané svazky se vysokozdvižnými vozíky odvážejí do skladu a skládají se na sebe na proklady z hranolů nebo na palety. Exportní řezivo se kromě svazkování ještě balí do ochranných polyetylénových fólií.

41. Svazkování a skladování řeziva • Stažené svazky ještě před převázáním páskou projíždějí balícím strojem, kde se automaticky zabalí a stáhnou páskou. Každý svazek nebo balík řeziva se označí číslem, počtem, rozměry a jakostí desek • Vysoce jakostní a exportní řezivo se skladuje v krytých skladech vybavených mostovými jeřáby nebo vysokozdvižnými vozíky. Ostatní řezivo se ukládá do zastřešených hrání v otevřených skladech. Svazky se oddělují prokladovými hranoly tloušťky kolem 100mm.

42. Kontrolní otázky : • 1. Vyjmenujte a charakterizujte hlavní výrobky pilařského průmyslu a jejich použití. • 2. Vysvětlete, co znamená pořez individuální a hromadný a jaké je jejich využití. • 3. Stručně popište způsoby hromadného pořezu. • 4. Jak se upravuje boční řezivo ? • 5. Proč a jak se vyrobené řezivo předsouší ?