Первые режущие инструменты, которые по праву можно назвать пилами, изготавливались из бронзы. Предположительно уже в 2700 г. до нашей эры египтяне применяли лучковые пилы с бронзовым пильным полотном.
Пилы для распиловки бревен на доски были изготовлены римлянами приблизительно в 2000 г. до нашей эры. С помощью таких двуручных продольных пил впервые стало возможным производство большого количества пиломатериалов, которые в основном использовались для строительства военных судов, а также при возведении мостов и жилых домов.
Следующим этапом развития деревообрабатывающего оборудования стало появление рамных продольных пил, которые отличались возможностью натяжения пильного полотна, что повысило точность работы. Даже такие, казалось бы, простые изобретения произвели переворот в обработке древесины, способствуя успеху римлян. Подобные пилы до сих пор применяются в развивающихся странах.
Только в 1230 г. французский архитектор Виллар де Оннекур в своем альбоме создал схематический рисунок пилы с водяным приводом, надпись на котором гласила: «Таким способом изготавливается пила, работающая самостоятельно». Была ли эта пила когда-либо создана или нет, неизвестно, однако на рисунке можно распознать первый механизм подачи.
Первой пилой, действительно работавшей самостоятельно, была стучащая пила. Сведения об этой технике пиления, применявшейся на протяжении нескольких столетий, впервые встречаются в документах, датированных 1314 г., которые хранятся в Шварцвальде (горный массив в земле Баден-Вюртемберг на юго-западе Германии).
Принцип работы этой пилы заключался в следующем: два или четыре поднимающих рычага, поперечно установленные на приводном валу водяного колеса, поднимали пильную рамку. По достижении мертвой точки пильная рамка падала вниз под тяжестью собственного веса и совершала распил единственным пильным полотном. При возврате в исходное положение рама ударялась, издавая разносившийся повсюду характерный стук, из-за которого пила и получила свое название. Конструкция пилы была выполнена большей частью из дерева и уже на тот момент обладала автоматическим механизмом подачи.
Примерно во второй половине ХV в. была разработана венецианская пила. Несмотря на то, что изготовлена она была также преимущественно из дерева, конструкция ее обладала уже гораздо большим сходством с современными лесопильными рамами. Аугсбургская пила, созданная в одно время с венецианской, отличалась от нее лишь незначительными деталями конструкции.
Пильная рамка в этих пилах принудительно перемещалась посредством кривошипно-шатунного механизма, благодаря чему ход пилы был более плавным, увеличивалась производительность пиления и повышалось качество обработки. Многочисленные усовершенствования венецианской пилы приписываются Леонардо да Винчи, чему, однако, нет подтверждений. Эта пила, в особенности ее привод, прошла несколько этапов развития, позволивших в итоге дополнительно повысить ее производительность. Венецианская пила послужила основой для создания лесопильной рамы в 1800 г.
Этот станок впервые был изготовлен из железа и мог быть оснащен несколькими пильными полотнами. Это привело не только к росту потребляемой энергии, но и к возникновению сопротивления со стороны многих малых лесопильных предприятий, существование которых было поставлено под угрозу применением этой «высокопроизводительной машины».
Необходимый привод этим лесопильным рамам обеспечили паровые машины, которые производились в Великобритании и США. Английские верфи, испытывавшие постоянную потребность в высококачественных пиломатериалах, способствовали возникновению большого количества лесопильных заводов на базе паровых машин, получивших спустя несколько десятилетий распространение и на территории материковой Европы.
Уже в 1777 г. в Англии была запатентована дисковая пила. За ней последовало изобретение дисковых пил с рамными тележками, кромкообрезных устройств, двухвальных круглопильных, а также маятниковых и торцовочных пил. Лишь появление ленточной пилы заставило себя ждать, поскольку создание гибкого стального пильного полотна предъявляло особые требования к металлу.
Первый образец ленточной пилы был представлен в 1855 г. на Всемирной парижской выставке, а спустя 20 лет появился и ленточнопильный станок. Первое упоминание о фирме LINCK, которая со дня своего образования находится в г. Оберкирх в Шварцвальде, датировано 1824 г., с 1840 г. предприятие стало производить первые станки. Постепенно фирма приобрела известность и в 1890 г. выпустила свою первую лесопильную раму, которых на протяжении последующих 100 лет было произведено более 5000 шт.
Следующий революционный шаг в разработке деревообрабатывающего оборудования – создание фрезерно-брусующего станка – был сделан лишь в 1917 г. Но в течение последующих 50 лет это оборудование не использовалось в производстве пиломатериалов, так как не было подходящих деревообрабатывающих станков. Вместе с тем в это же время произошел значительный прогресс в развитии лесопильных рам. Их скорость подачи выросла в 10 раз, с 2,5 м/мин до 25 м/мин. Примером может являться выпущенная в 1975 г. лесопильная рама Super 8 фирмы Söderhamn (Швеция).
Европейских производителей лесопильных рам в то время было немало –Kirchner, Lein, Hoffmann, Wehrhahn, Müller, Bögli, Pini + Kay, Esterer, Braun, Wurster + Dietz, Möhringer, LINCK, Socolest, Bolinders, Söderhamn, Johansson, Karhula, поэтому конкуренция была сильной. Но даже производительность современных лесопильных рам не могла решить проблему растущей нерентабельности переработки пиловочника диаметром менее 25 см.
Инженеры непрерывно вели поиск альтернативных возможностей обработки тонкомерной древесины. В 1960 г. был создан первый экспериментальный образец станины лесопильной рамы удлиненной конструкции со встроенными в нее фрезерными шайбами. Появилась возможность производства щепы путем резания древесины параллельно волокнам.
В 1964 г. компанией LINCK шотландской фирме McAinsh был поставлен первый фрезерно-брусующий станок. Фрезерные головки производили сначала щепу мелкой фракции для изготовления ДСП, а позже технологическую щепу для целлюлозно-бумажной промышленности. Подобные установки эксплуатировались сначала с системой возврата, и только в 1969 г. была разработана первая линия с двумя расположенными друг за другом фрезерно-брусующими станками.
Примечательным в истории развития деревообрабатывающего оборудования стал фрезерно-брусующий станок Chip-N-Saw, разработанный в 1962 г. американской фирмой CanCar. Особое размещение режущего инструмента позволяло выфрезовывать различные профили, распил которых сразу же производился последующим пильным станком.
Эта разработка отличалась исключительной производительностью, однако получаемая продукция – щепа и доски – была совершенно непригодна для европейского рынка: щепа больше напоминала грубую стружку, а распил досок производился с припуском до 6 мм, снижая тем самым выход продукции. В Европу было поставлено лишь несколько станков типа Chip-N-Saw, один из которых был отправлен в Архангельск.
Позже установленные друг за другом фрезерно-брусующие станки были дополнены ленточными и кругло-пильными станками, так что полученный брус сразу же распиливался на доски. В 1971 г. фирмой LINCK был разработан фрезерно-пильный агрегат, который располагался за вторым фрезерно-брусующим станком.
Он производил дополнительную боковую доску, что повышало выход продукции. Из-за того что фреза была установлена на один вал с пильным диском, не получалось достичь желаемого качества поверхности кромки доски, однако при этом появлялась возможность обработки не только тонкомера. И только внедрение горизонтального расположения и отдельного привода фрез привели к технологическому прорыву.
В 1979 г. австрийской фирме Mayr-Melnhof была поставлена первая линия профилирования на базе нескольких профилирующих агрегатов в соответствии с патентом 2 928 949 С2. Этот патент описывал предварительную обработку бревна двумя фрезерно-брусующими станками (с промежуточным вращением на 90°), с последующим профилированием боковых досок с каждой из четырех сторон и их распилом посредством пильных агрегатов.
Между профилирующими и пильными станками первого и второго ряда осуществлялось еще одно вращение на 90°. Применение этой технологии на базе профилирующих агрегатов позволило значительно повысить как выход, так и качество продукции, на треть сократив расходы.
В 1980 г. была выпущена первая лесопильная линия, включающая станки и позволяющая изготавливать одновременно восемь боковых досок. Постепенно рамное пиление в промышленной переработке древесины утратило свое значение. Ленточнопильные станки оказались непригодны для комбинирования с техникой профилирования, но для определенных целей их применение остается незаменимым.
Благодаря патенту, действовавшему на протяжении 20 лет, компания LINCK заняла доминирующую позицию в производстве оборудования для профилирования, которую сохраняет и по сей день, постоянно совершенствуя технологии, часть которых запатентована по всему миру.
Если вначале в основу больших изменений в развитии лесопильной промышленности были заложены новые агрегаты и технологии, то сегодня эту роль практически полностью взяли на себя системы трехмерного измерения и электронное оборудование. В настоящее время наибольшее значение придается качеству, а не количеству. Выход продукции, надежность и удобство обслуживания оборудования, а не объем производства.
Комментарии