Способ фанерования деревянных конструкций и устройство для его осуществления

 

Использование: деревообрабатывающая промышленность, а именно средства и методы фанерования изделий. Сущность изобретения: нагрев и подсушивание склеиваемых деталей производят нагреванием их в рассеянном поле токов высокой частоты при давлении окружающей среды менее 19,61 кПа, устройство при этом содержит камеру разряжения с электродами, соединенными с высокочастотным генератором и плиту-пресс. В камере разряжения создается низкое давление воздуха и при нагреве склеиваемых деталей не происходит образование трещин и вспучиваний шпона. 2 с., 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для фанерования изделий.

Известен способ фанерования деревянных конструкций, включающий в себя подготовку склеиваемых элементов, нанесение клея, формирование пакета и подсушивание его в поле токов высокой частоты (1).

Недостатком известного способа является низкое качество фанерования деталей повышенной влажности, так как в процессе нагрева происходит коробление шпона, растрескивание поверхности и обугливание ее около сучков. Прижоги шпона вокруг сучков объясняются прежде всего тем, что температура обугливания древесины составляет величину порядка 200^oC, а температура кипения смолы (в смолистых отложениях вокруг сучков) более 300^oC. Поэтому при нагреве смолы токами высокой частоты до температуры выше 200^oC происходит обугливание древесины, в которой содержится смола.

Прототипом является способ изготовления клееных деревянных конструкций, включающий механическую обработку заготовок, подсушивание заготовок в рассеянном поле токов высокой частоты до 90^{o o}C 110^oC при обдуве их нагретым воздухом, нанесение клея, формирование пакета и прессование (2).

Недостатком этого способа является низкое качество облицованной поверхности, а именно ее коробление и обугливание древесины около сучков.

Прототипом устройства для фанерования является устройство для фанерования деревянных конструкций, содержащее высокочастотный генератор, электроды и плиту-пресс (3).

Недостатком такого устройства является низкое качество облицованной поверхности изделия.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Эта цель достигается тем, что способ фанерования деревянных конструкций включает намазывание клеем поверхностей фанерования, накладывание их одну на другую, прессование и подсушивание склеиваемых поверхностей нагревом в рассеянном поле токов высокой частоты. Новым является то, что нагревание и подсушивание склеиваемых поверхностей в рассеянном поле токов высокой частоты производят при давлении окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат).

Указанные отличительные признаки способа не обнаружены в других источниках информации, поэтому они соответствуют критерию "существенные отличия".

В устройстве цель изобретения достигается тем, что устройство для фанерования деревянных конструкций, содержащее высокочастотный генератор, электроды и плиту-пресс, снабжено камерой разряжения, а плита-пресс выполнена пористой.

Указанные отличительные признаки устройства не обнаружены в других источниках информации, поэтому они соответствуют критерию "существенные отличия".

Способ фанерования деревянных конструкций включает в себя следующие операции: намазывание клеем поверхностей фанерования; накладывание их одну на другую; прессование и подсушивание склеиваемых поверхностей нагревом в рассеянном поле токов высокой частоты при давлении окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат).

По сравнению со способом прототипа, который включает в себя операции: механическую обработку заготовок; подсушивание склеиваемых поверхностей нагревом в рассеянном поле токов высокой частоты до 90^{o o}C 110^oC при обдуве их нагретым воздухом; нанесение клея; формирование пакета; прессование; предлагаемый способ обладает следующими преимуществами. Нагрев склеиваемых деталей в рассеянном поле токов высокой частоты при давлении окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат) позволяет получить качественно новые показатели. Известно, что температура кипения воды при давлении окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат) составляет величину порядка 60^oC (59,67^oC), поэтому интенсивное испарение влаги происходит при низкой температуре, а это в свою очередь не позволяет нагреваться деревянным деталям выше указанной температуры и исключает коробление. Кроме того, коробление исключается вследствие уменьшения скачка температуры на границе раздела: наружная поверхность шпона внешняя среда (за счет уменьшения теплоотдачи с наружной поверхности шпона в разряженную среду). Говоря другими словами,температура на внутренней поверхности шпона, которая контактирует с клеем, и на внешней, которая контактирует с окружающей средой, одинакова.

Одновременно понижается температура точки кипения смолы, которая находится, как правило, около сучков, вследствие чего исключается прижог древесины в этих местах.

Пример. Производят фанерование деревянной заготовки размером 10х80х300 мм с влажностью 8 ^oC 12% применяя для склеивания дисперсию ПВАД ГОСТ 18992-80.

Контролируемым параметром была визуальная качественная характеристика облицовочной поверхности, а именно отсутствие коробления, прижогов и растрескивания шпона. Параметры технологического процесса были следующими: нанесение клея двухстороннее, давление прессования 50 кПа, высокочастотный генератор мощностью 1 кВт и частотой 27 МГц, давление окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат).

По технологии способа заготовку первоначально смазывают клеем, затем накладывают на смазанную поверхность шпон толщиной 1 мм, прижимают плитой-прессом с необходимым усилием, откачивают воздух из камеры разряжения до величины давления окружающей среды менее 19,61 кПа (0,2 ат) и осуществляют нагрев в рассеянном поле токов высокой частоты в течение 120-180 с.

Испытания показали хорошее качество облицовочной поверхности, отсутствие коробления, растрескивания шпона и прижогов. Отметим, что плита-пресс выполнена пористой, что не мешает испарению влаги с поверхности шпона.

На фиг.1 изображено устройство для фанерования деревянных конструкций в момент установки в него изделия; на фиг.2 то же, в момент нагрева изделия.

Устройство для фанерования деревянных конструкций содержит камеру 1 разряжения с дном 2, электрод 3, плиту-пресс 4, задвижку 5, конденсатор 6, изделие 7, шпон 8 и высокочастотный генератор (на чертеже не показан).

Высокочастотный генератор соединен с электродами 3, между которыми размещены плита-пресс 4, изделие 7 со шпоном 8. Камера 1 разряжения герметично соединена с дном 2. Задвижка 5 размещена на воздухопроводе, который соединен с конденсатором 6. Отметим, что если количество испаряемой влаги не велико, то конденсатор 6 можно не устанавливать.

Работает устройство для фанерования следующим образом.

На дно 2 камеры 1 разряжения (на котором может также быть размещен электрод 3) устанавливают изделие 7 со шпоном 8 (см. фиг.1).

Затем соединяют дно 2 с камерой 1 разряжения, при этом камера 1 разряжения становится герметичной, а плита-пресс 4 прижимает шпон 8 к изделию 7 с необходимым усилием (см. фиг.2). После этого открывают задвижку 5, размещенную на воздухопроводе, который соединяет камеру 1 разряжения с вакуум-насосом, при этом задвижка 5, размещенная на воздухопроводе, который соединяет камеру 1 с воздушной магистралью (или атмосферой), должна быть закрыта. После того как давление воздуха в камере 1 разряжения будет менее 19,61 кПа (0,2 ат), включают высокочастотный генератор, энергия которого излучается с помощью электродов 3, при этом происходит интенсивное испарение влаги и нагрев клея. По истечении необходимого для склеивания времени выключают высокочастотный генератор, закрывают задвижку 5, находящуюся на воздухопроводе вакуум-насоса, и открывают задвижку 5, расположенную на воздухопроводе, который соединяет камеру 1 разряжения с воздушной магистралью (атмосферой). При достижении давления воздуха в камере 1 величины,равной давлению атмосферного воздуха, открывают камеру 1 (путем опускания дна 2) и вынимают изделие с облицованной шпоном поверхностью. Отметим, что при необходимости можно одновременно производить фанерование нескольких поверхностей.

Внедрение изобретения позволит улучшить качество фанерования поверхности деревянных конструкций и даст экономический эффект в народном хозяйстве, который может быть подсчитан после изготовления автоматической линии или отдельного устройства для фанерования.

Формула изобретения

1. Способ фанерования деревянных конструкций, включающий нанесение клея на поверхности фанерования, накладывание их одна на другую, прессование и подсушивание склеиваемых поверхностей нагревом в рассеянном поле токов высокой частоты, отличающийся тем, что нагревание склеиваемых поверхностей производят при давлении окружающей среды менее 19,61 кПА.

2. Устройство для фанерования деревянных конструкций, содержащее плиту-пресс, высокочастотный генератор и электроды, соединенные с генератором, отличающееся тем, что оно снабжено камерой разряжения, в которой размещены плита-пресс и электроды.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что плита-пресс выполнена пористой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2