PL164905B1 - Sposób sciskania drewnianego elementu oraz urzadzenie do sciskania drewnianego elementu PL PL - Google Patents

Abstract

6. Urzadzenie do sciskania podluznego elementu drewnianego, majacego powierzchnie boczne i powierz- chnie koncowe, zasadniczo w kierunku wlókien tego elementu, zawierajace komore do pomieszczenia tego elementu drewnianego, która to komora jest utworzona przez plyty cierne przystosowane do podpierania bocz- nych powierzchni tego elem entu dla unikniecia jego wygiecia, oraz przez pierwszy i drugi czlon sciskajacy, które to czlony sa przystosowane do kontaktowania sie z odpowiednimi powierzchniami koncowymi tego ele- mentu, element do przesuwania pierwszego czlonu sci- skajacego w kierunku drugiego czlonu sciskajacego oraz element do przytrzymywani a nieruchomo tego dru- giego czlonu sciskajacego dla scisniecia elementu drew- nianego pomiedzy obydwoma czlonami sciskajacymi, znamienne tym, ze plyty cierne (30, 37, 47, 48) zawie- raja pierwszy (30, 37) i drugi zestaw (47, 48) plyt ciernych, przebiegajacych wzdluz dlugosci drewnianego elementu (46), przy czym ten pierwszy zestaw plyt ciernych (30, 37) jest przemieszczalny podluznie wzgle- dem drugiego zestawu plyt ciernych (47, 48) i jest laczony na stale z pierwszym czlonem sciskajacym (20) dla wspólnego przesuwu, zas drugi zestaw plyt ciernych (47, 48) jest ustalony roboczo wzgledem drugiego czlo- nu sciskajacego (23). Fig. 2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ściskania podłużnego elementu drewnianego oraz urządzenie do ściskania podłużnego elementu drewnianego.

Jak wiadomo, drewniany element można łatwo wyginać w kierunku poprzecznym do włókien tego elementu, jeśli był on uprzednio poddany gotowaniu lub obróbce parowej, a następnie ściskany w kierunku włókien z zabezpieczeniem przed wygięciem elementu. Ściśnięty element drewniany po wygięciu i wysuszeniu utrzymuje swój wygięty kształt. Gdy przeciwne końce stosunkowo długich, pryzmatycznych elementów drewnianych były poddawane siłom ściskającym w formie tłocznej z bocznymi ścianami, które silnie naciskają na boczne ściany elementu, wówczas stwierdzano, że części końcowe tego elementu były ściśnięte w znacznie większym stopniu niż część środkowa.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 516 801 jest znany sposób i urządzenie do ściskania podłużnych elementów drewnianych, w którym przeciwnie skierowane siły ściskające są przyłożone nie tylko do powierzchni końcowych elementu pryzmatycznego, ale również częściowo do jego powierzchni bocznej. W tym znanym sposobie i urządzeniu siły ściskające są przyłożone do przeciwnych części końcowych elementu za pomocą płyt przenoszących siłę i mających ząbkowane występy współpracujące z boczną powierzchnią elementu drewnianego. Wszystkie boczne powierzchnie każdej części końcowej drewnianego elementu współpracują z takimi płytami przenoszącymi siłę, a siły ściskające przykładane są do płyt przenoszących siłę za pomocą tłoków ciśnieniowych, które oddziaływują również na przeciwne powierzchnie końcowe elementu drewnianego.

W tym znanym sposobie i urządzeniu płyty przenoszące siłę nie rozciągają się wzdłuż zasadniczej środkowej, wzdłużnej części lub odcinka elementu drewnianego, aby umożliwić istotne skrócenie elementu pod wpływem sił ściskających. Oznacza to, że sposób i urządzenie znane z powyższego niemieckiego opisu patentowego okazują się nieprzydatne do otrzymywania zasadniczo równomiernego ściskania wzdłuż długości elementu, zwłaszcza w przypadku ściskania stosunkowo długich elementów drewnianych. Ponadto, podczas stosowania powyższego sposobu i urządzenia, środkowe wzdłużne części drewnianego elementu, których nie dotykają płyty przenoszące siłę, nie są właściwie podparte, tak aby zapobiec nadmiernemu wygięciu.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia, umożliwiających bardziej równomierne ściskanie elementu drewnianego wzdłuż jego długości.

Sposób ściskania podłużnego elementu drewnianego, mającego powierzchnie boczne i powierzchnie końcowe, zasadniczo w kierunku włókien tego elementu, polegający na umieszczaniu drewnianego elementu w komorze, utworzonej przez płyty cierne podpierające powierz4

164 905 chnie boczne tego elementu dla uniknięcia jego wygięcia oraz przez pierwszy i drugi człon ściskający, które to człony są przystosowane do kontaktowania się z odpowiednimi powierzchniami końcowymi tego drewnianego elementu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przesuwa się pierwszy człon ściskający w kierunku drugiego członu ściskającego razem z pierwszym zestawem płyt ciernych, umieszczonym wzdłuż długości tego drewnianego elementu, i jednocześnie przytrzymuje się nieruchomo drugi człon ściskający oraz drugi zestaw płyt ciernych, umieszczony wzdłuż długości tego drewnianego elementu, dla ściśnięcia tego elementu pomiędzy pierwszym i drugim członem ściskającym.

Do bocznych powierzchni drewnianego elementu przykłada się sprężyście siły skierowane poprzecznie dla uniknięcia wygięcia tego elementu.

Korzystnie do pary przeciwległych powierzchni bocznych drewnianego elementu przykłada się siły skierowane podłużnie w każdym z przeciwległych kierunków podłużnych, w wyniku tarcia pomiędzy odpowiednimi powierzchniami bocznymi tego elementu a odpowiadającymi im płytami ciernymi, sprężyście dopychanymi do tych powierzchni bocznych drewnianego elementu.

Do wybranych obszarów powierzchni bocznych drewnianego elementu można przykładać zwiększone siły cierne.

Drewniany element względnie jedną lub więcej jego sekcji oddalonych podłużnie można poddawać obróbce wstępnej przed jego ściskaniem względnie obróbce podczas ściskania, polegającej na oddziaływaniu ciepła, fal radiowych, promieniowania mikrofalowego, widzialnego lub niewidzialnego promieniowania świetlnego, pary wodnej i/lub chemikaliów.

Urządzenie do ściskania podłużnego elementu drewnianego, mającego powierzchnie boczne i powierzchnie końcowe, zasadniczo w kierunku włókien tego elementu, zawierające komorę do pomieszczenia tego elementu drewnianego, która to komora jest utworzona przez płyty cierne przystosowane do podpierania bocznych powierzchni tego elementu dla uniknięcia jego wygięcia, oraz przez pierwszy i drugi człon ściskający, które to człony są przystosowane do kontaktowania się z odpowiednimi powierzchniami końcowymi tego elementu, element do przesuwania pierwszego członu ściskającego w kierunku drugiego członu ściskającego oraz element do przytrzymywania nieruchomo tego drugiego członu ściskającego dla ściśnięcia elementu drewnianego pomiędzy obydwoma członami ściskającymi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że płyty cierne zawierają pierwszy i drugi zestaw płyt ciernych, przebiegających wzdłuż długości drewnianego elementu, przy czym ten pierwszy zestaw płyt ciernych jest przemieszczalny podłużnie względem drugiego zestawu płyt ciernych i jest łączony na stałe z pierwszym członem ściskającym dla wspólnego przesuwu, zaś drugi zestaw płyt ciernych jest ustalony roboczo względem drugiego członu ściskającego.

Do płyt ciernych przylegają elementy sprężyste, dopychające te płyty do powierzchni bocznych drewnianego elementu dla kontaktu ciernego tych płyt ciernych z powierzchniami bocznymi drewnianego elementu.

Płyty cierne są rozmieszczone jako pary przeciwległych płyt ciernych, przy czym każda para jest wyposażona w elementy łączące ją z odpowiednim członem ściskającym.

Elementy sprężyste korzystnie stanowią nadmuchiwane worki, zaś element do przesuwania pierwszego członu ściskającego w kierunku drugiego członu ściskającego korzystnie stanowi cylinder hydrauliczny.

Płyty cierne i elementy sprężyste korzystnie są otoczone ściskaną formą, posiadającą ścianę dolną, ścianę górną, parę przeciwległych ścian bocznych i ścianę końcową, przy czym ściana dolna, ściana górna i ściany boczne formy są nieruchome i podpierają płyty cierne i elementy sprężyste, zaś ściana końcowa tej formy podpiera element do przesuwania pierwszego członu ściskającego, zaś drugi człon ściskający jest utrzymywany nieruchomo w tej formie za pomocą wyjmowalnego elementu, przy czym drugi zestaw płyt ciernych jest wyposażony w element przytrzymujący płyty w tym zestawie tak, aby uniemożliwić ich przemieszczenie w kierunku podłużnym zaś pomiędzy jedną z przemieszczalnych podłużnie płyt ciernych i sąsiednimi częściami urządzenia, podpierającymi te przemieszczalne podłużnie płyty cierne, znajdują się odpowiednie, redukujące tarcie podkładki warstwowe.

164 905

Przez przykładanie przeciwnie skierowanych sił tarcia do części powierzchni bocznych możliwe jest otrzymanie równomiernego ściskania elementu wzdłuż jego długości, względnie ściskanie jednej lub wielu wybranych części długości elementu.

W przypadku gdy jest wskazane ściskanie jednej lub więcej podłużnych części drewnianego elementu, oddalonych od jego swobodnych końców, wówczas siły ściskające można przyłożyć wyłącznie do części bocznych powierzchni elementu jako siły tarcia. Jednakże zwykle są również przyłożone przeciwnie skierowane siły ściskające do przeciwległych powierzchni końcowych tego elementu.

Wygięciu elementu można zapobiegać, przykładając sprężyście siły skierowane poprzecznie do bocznych powierzchni elementu tak, że jest możliwe w pewnym stopniu, poprzeczne rozszerzenie elementu wskutek osiowego ściskania. Poprzecznie skierowane siły przyłożone do bocznych powierzchni elementu mogą w razie potrzeby ulegać zmianie w trakcie osiowego ściskania i/lub wzdłuż długości elementu.

Jak wspomniano powyżej, przeciwnie skierowane siły tarcia mogą być przyłożone do nakładających się na siebie części bocznych powierzchni w jednym lub więcej wzdłużnie oddalonych od siebie miejscach elementu. Korzystnie jednak, każda z części powierzchni elementu, do której przyłożono siły tarcia, rozciąga się zasadniczo na całej długości elementu. Przykładowo, siły tarcia skierowane w pierwszym kierunku wzdłużnym elementu mogą być przyłożone do jednej lub więcej przyległych pierwszych powierzchni elementu, zaś siły tarcia skierowane w drugim kierunku wzdłużnym przeciwnym do pierwszego kierunku mogą być przyłożone do jednej lub więcej drugich powierzchni elementu, przyległych i/lub przeciwległych do pierwszej powierzchni. Należy zatem rozumieć, że siły tarcia można przyłożyć do całego pola lub części pola każdej z powierzchni bocznych.

W rozwiązaniu zalecanym siły tarcia przyłożone są do pary przeciwległych części powierzchni bocznych dla każdego z przeciwnych kierunków. Jest to szczególnie korzystne w przypadku, gdy element drewniany ma kwadratowy lub prostokątny kształt przekroju poprzecznego. Element drewniany może jednakże mieć dowolny inny kształt przekroju poprzecznego, taki jak trójkątny, czworokątny, pięciokątny, sześciokątny itd. Alternatywnie, element drewniany może mieć kołowy, eliptyczny lub dowolny inny okrągły kształt przekroju poprzecznego.

Siły tarcia przyłożone do części bocznych powierzchni elementu drewnianego mogą być zasadniczo równomierne wzdłuż długości elementu. Alternatywnie, siły tarcia przyłożone do części bocznych powierzchni elementu mogą zmieniać się w kierunku wzdłużnym elementu, na przykład dla otrzymania nierównomiernego ściskania wybranych części wzdłużnych elementu, przez co uzyskuje się różne charakterystyki zginania elementu w różnych wzdłużnie oddalonych od siebie miejscach elementu.

Element drewniany jest zwykle poddany wstępnej obróbce przed lub w trakcie ściskania elementu, na przykład za pomocą ciepła, pary wodnej lub chemikaliów. Normalnie obróbka wstępna elementu drewnianego jest równomierna na całej długości. Jest jednak możliwe poddawanie wstępnej obróbce tylko jednego lub więcej wzdłużnie oddalonych przekrojów elementu, aby uzyskać lepszą charakterystykę na zginanie elementu tylko w tych wybranych położeniach.

Element drewniany może być podzielony na wiele podelementów przed lub po obróbce ściskaniem, za pomocą biegnących wzdłuż cięć.

Zachodzące na siebie części ścian bocznych kontaktujące się z poprzecznie przyległymi lub poprzecznie oddalonymi częściami ścian bocznych drewnianego elementu mogą mieć powierzchnie współpracujące, umożliwiające większe lub mniejsze dodatnie tarcie względem współpracujących części powierzchni bocznych elementu. Tak więc, powierzchnie te mogą być bardziej lub mniej gładkie, lub mogą być zaopatrzone w wiele występów zwiększający tarcie na przykład typu opisanego w wyżej wymienionym niemieckim opisie patentowym.

Elementy przykładające siły ściskające przeciwnie skierowane do przeciwległych powierzchni końcowych drewnianego elementu mogą stanowić ściany końcowe komory, które mogą wzajemnie przemieszczać się w kierunku wzdłużnym komory oraz zespół do przykładania sił ściskających do co najmniej jednej z części ścian końcowych tak, aby przemieścić części ścian końcowych jedna w kierunku drugiej, które to części ścian bocznych są złączone lub połączone

164 905 napędowo z każdą z części ścian końcowych, przez co za pomocą zespołu do przykładania siły uzyskuje się wzajemne przemieszczanie zachodzących na siebie części bocznych. Ten sam zespół przykładający siłę może zatem być wykorzystany nie tylko do przemieszczenia części ścian końcowych, ale również do wzajemnego przemieszczania zachodzących na siebie części ścian bocznych urządzenia. Części ścian końcowych i towarzyszące im części ścian bocznych mogą być wzajemnie połączone, tak, że części ścian bocznych poruszają się razem z towarzyszącymi częściami ścian końcowych. Alternatywnie, rozwiązanie może być takie, że części ścian bocznych nie poruszają się razem z towarzyszącą ścianą końcową, aż ściana końcowa przesunie się na określoną odległość, tak aby wstępnie ścisnąć drewniany element, zanim zostaną do niego przyłożone ściskające siły tarcia.

Jedna ze ścian końcowych urządzenia i towarzyszące jej ściany boczne mogą być nieruchomo zamontowane w stosunku do ramy urządzenia, zaś druga ściana końcowa i towarzyszące jej ściany boczne są przemieszczalne wzdłużnie w stosunku do niej za pomocą zespołu przykładającego siłę, który przykładowo może stanowić ciśnieniowy cylinder cieczowy, taki jak cylinder hydrauliczny.

Elementy nacisku ścian bocznych do ciernego kontaktu z drewnianym elementem mogą zawierać elementy sprężyste, takie jak nadmuchiwany worek lub wąż, lub innego typu układy nadmuchiwane. Korzystnie układy nadmuchiwane można w razie potrzeby podzielić na dwa lub więcej indywidualnie nadmuchiwanych i wypuszczających powietrze wzdłużnych odcinków, dzięki czemu można przykładać różne siły tarcia dla ściskania różnych wzdłużnych odcinków elementu drewnianego. Ponadto, ciśnienie doprowadzane do wzdłużnych odcinków ścian bocznych za pomocą układu ciśnieniowego może być zmniejszone, jeśli te odcinki ścian bocznych utracą kontakt z drewnianym elementem wskutek zmniejszenia jego długości pod wpływem ściskania.

Przedmiot wynalazku zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku w widoku perspektywicznym i częściowo w rozłożeniu na części, a fig. 2 - ściskaną formę urządzenia w przekroju poprzecznym, w powiększeniu.

Urządzenie według wynalazku zawiera ściskaną formę 10 w kształcie skrzyni, mającą dno 11, parę przeciwległych ścian bocznych 12 i 13 i ścianę końcową 14, tworzące jednolity zespół o kształcie skrzyni lub komory otwartej od góry z jednej strony. Górne otwarcie komory w kształcie kanału może być częściowo zamknięte ścianą wierzchnią 15, która może być połączona z komorą za pomocą rozłączalnego zespołu mocującego, takiego jak sworzeń lub śruby 16, które mogą być wkręcone w nagwintowane otwory 17 w komorze. Długość ściany wierzchniej 15 jest krótsza od długości komory, którą pozostawiono odkrytą z jednej strony (z lewej strony na fig. 1) gdy montowano ścianę wierzchnią 15. Na ścianie końcowej 14 zamocowano cylinder hydrauliczny 18 podwójnego działania, ustawiony w otwartej części końcowej formy 10, a element ściskający 20 w sposób rozłączny połączono ze swobodnym końcem pręta 19 tłoka cylindra. Ściany boczne i dno 11, 12 i 13 są usztywnione lub wzmocnione za pomocą zewnętrznych elementów usztywniających 21 w kształcie U, które są wzajemnie oddalone wzdłuż długości formy 10 i w których wykonano gwintowane otwory 17. Ściana wierzchnia 15 jest również usztywniona i wzmocniona za pomocą odpowiadających, zewnętrznych elementów usztywniających 22, zasadniczo prostoliniowych, rozciągających się poprzecznie do formy 10 i wzajemnie oddalonych tak, że faktycznie odpowiadają elementom usztywniającym 21. Zewnętrzne elementy usztywniające 21 i 22 mogą być na przykład przyspawane do odpowiednich zewnętrznych powierzchni ścian bocznych i dna 11-13 i do zewnętrznej powierzchni ściany wierzchniej 15. W otwartym końcu formy 10 naprzeciw ściany końcowej 14, na której zamocowano cylinder 18, może być zamontowany element oporowy 23 w kształcie bloku, mający uchwyt na rękę 24. Ta część zakończenia formy 10 jest zamknięta od góry za pomocą odcinka ściany wierzchniej 25, który jest zamocowany trwale do ścian bocznych 12 i 13, na przykład przez przyspawanie, a element oporowy 23 jest zamocowany w swym położeniu za pomocą sworznia blokującego 26, który może być włożony poprzez ustawione w osi wybranie w odcinku ściany wierzchniej 25, element oporowy 23 i dno 11, które może mieć zwiększoną grubość w tej części końcowej formy, jak pokazano na fig. 1. Sworzeń blokujący 26 ma powiększony łeb

164 905 z poprzecznie ułożonym elementem chwytowym 28. Poprzeczny odstęp wyznaczony między przeciwległymi, wewnętrznymi powierzchniami ścian bocznych 12 i 13 przekracza szerokość elementu oporowego 23 o kształcie bloku tak, że powstają otwarte odstępy z każdej strony elementu oporowego 23.

Płyta mocująca 29, która jest oparta o wewnętrzną powierzchnię dna 11, ma górną powierzchnię podpierającą płytę cierną 30. Płyta lub blok mocujący 31 współpracuje z wewnętrzną boczną powierzchnią ściany bocznej 13 i jest podparty przez płytę cierną 30. Nadmuchiwany wąż lub podłużny nadmuchiwany worek 32 rozciąga się wzdłuż ściany bocznej 12 i jest położony między wewnętrzną powierzchnią ściany bocznej 12 i płytą dociskową 33 opartą o dno 11.

Nadmuchiwany wąż lub worek 34 rozciąga się w kierunku podłużnym formy 10, jest położony między wewnętrzną powierzchnią ściany wierzchniej 15 i płytą dociskową 35 i współpracuje oporowo z rozciągającym się wzdłużnie członem mocującym 36 w kształcie belki. Wewnętrzna ściana członu mocującego 36 w kształcie belki jest pokryta członem ciernym 37 o przekroju poprzecznym w kształcie T. Część żebrowa 38 płyty ciernej 37 jest osadzona w elemencie mocującym 36 o kształcie belki lub jest umieszczona w szczelinie w nim wyznaczonej tak, że człon mocujący 36 i człon cierny 37 tworzą jednolity zespół. Płyta dociskowa 35 jest ruchomo podwieszona za pomocą ściskanych sprężyn 39 i 40. Dolna część końcowa ściskanych sprężyn 39 jest umieszczona w otworach 41, utworzonych w górnej powierzchni płyty mocującej 31, a górne końce sprężyn 39 opierają się o spodnią powierzchnię płyty dociskowej 35. Dolne końce sprężyn 40 opierają się o górną powierzchnię ściany wierzchniej 15, podczas gdy górny koniec każdej sprężyny 40 opiera się na kołnierzu lub łbie 42, utworzonym na górnym końcu sworznia zawieszenia 43, przechodzącego poprzez sprężynę ściskaną 40 i przez otwór 44, utworzony w ścianie wierzchniej 15. Dolny koniec sworznia 43 jest połączony z płytą dociskową 35, na przykład za pomocą dolnego łba lub kołnierza 45, współpracującego ze spodnią powierzchnią płyty dociskowej 35.

Płyty mocujące 29 i 31, płyta cierna 30, nadmuchiwane worki 32 i 34, płyty dociskowe 33 i 35 oraz człon mocujący 36 z płytą cierną 37 rozciągają się wewnątrz formy 10 zasadniczo wzdłuż całej długości formy, pokrytej zdejmowaną ścianą wierzchnią 15 lub wiekiem. Jakkolwiek płyta dociskowa 33 i płyta dociskowa 35 z płytą cierną 37 są ruchome poprzecznie wewnątrz formy, jak opisano szczegółowo poniżej, to te płyty dociskowe i płyty mocujące 29 i 31, jak również płyty cierne 30 i 37 nie poruszają się wzdłużnie w stosunku do formy w trakcie ściskania.

Płyty lub człony mocujące 29, 31 i 36 i płyty dociskowe 33 i 35 mogą być wykonane z drewna, takiego jak sklejka, z tworzywa sztucznego lub z metalu, takiego jak stal lub aluminium, zaś płyty cierne 30 i 37 są korzystnie wykonane ze stali, takiej jak stal nierdzewna, z aluminium lub innego metalu.

Element drewniany 46, pryzmatyczny lub typu belki, w którym słoje lub włókna przebiegają w kierunku wzdłużnym elementu i który poddano wstępnej obróbce poprzez ogrzewanie w wilgotnej atmosferze, może być ściskany wzdłużnie w formie 10. Element 46 jest ułożony w komorze ściskania, utworzonej między płytą mocującą 31 i płytą dociskową 33 oraz między dolną i górną płytą cierną 30 i 37. Para ogrzewalnych płyt ciernych 47 i 48, ruchomych wzdłużnie względem ściskającej formy 10, jest rozmieszczona po każdej stronie drewnianego elementu 46, a człony wypełniające 49 i 50 wypełniają przestrzeń odpowiednio między płytą mocującą 31 i płytą cierną 47 oraz między płytą dociskową 33 i płytą cierną 48. Grubość członów wypełniających 40 i 50, które mogą być wykonane na przykład z drewna takiego jak sklejka, może być wybrana w zależności od poprzecznego wymiaru elementów 46. Człony wypełniające 49 i 50 ustawiono tak, żeby mogły poruszać się razem z płytami ciernymi 47 i 48 w kierunku wzdłużnym formy 10 w stosunku do ustalonych płyt mocujących 31 i płyt dociskowych 33. Aby zmniejszyć siły tarcia między płytami 31 i 49, wewnętrzna powierzchnia płyty mocującej 31 może być zaopatrzona w podkładkę warstwową 51 z materiału zmniejszającego tarcie, takiego jak teflon. Podobnie, wewnętrzna powierzchnia płyty dociskowej 33 jest pokryta podkładką warstwową 52 z materiału zmniejszającego tarcie, takiego jak teflon.

164 905

Pionowy wymiar elementu ściskającego 20 umocowanego do pręta tłoka 19 cylindra hydraulicznego 18 odpowiada zasadniczo pionowemu wymiarowi drewnianego elementu 46 (fig. 2), a poziomy wymiar elementu ściskającego 20 odpowiada zasadniczo odstępowi między podkładkami warstwowymi 51 i 52 z materiału zmniejszającego tarcie. Wewnętrzna powierzchnia boczna elementu oporowego 23 o kształcie bloku stanowi opór dla przyległej powierzchni końcowej drewnianego elementu 46 i dla przyległych powierzchni końcowych płyty mocującej 29 z płytą cierną 30 oraz elementu mocującego 36 typu belki z płytą cierną 37. Ponadto, wymiar poziomy elementu oporowego 23 zasadniczo odpowiada poziomej szerokości drewnianego elementu 46.

Jak pokazano na fig. 1, każdy z nadmuchiwanych worków 32 i 34, którymi mogą być na przykład odcinki węży przeciwpożarowych, jest mocno zaciśnięty na obu końcach za pomocą zacisków 53. Ponadto, długość każdego z worków 32 i 34 jest podzielona na krótsze odcinki 54 i dłuższe odcinki 55 za pomocą zacisku 56, mocno oddzielającego te dwa odcinki. Sprężone powietrze może być doprowadzone do każdego z tych odcinków worka ze źródła sprężonego powietrza (nie pokazanego) poprzez przewody zasilające 57 i 58.

Jak pokazano na fig. 2, każda z płyt ciernych 47 i 48, korzystnie wykonana z aluminium, może być podzielona na zewnętrzną główną płytę 59 i połączoną z nią wewnętrzną płytę pokrywową 60. Główna płyta 59 może być zaopatrzona w kanały lub otwory mieszczące elementy ogrzewające 61, takie jak elektryczne grzałki. Środkowy otwór 62 może mieścić termostat sterujący zasilaniem prądu lub innej energii grzewczej do elementów ogrzewających 61. Otwory 63 przewodzące czynnik chłodzący mogą również być utworzone w zewnętrznych, głównych płytach 59. Jak pokazano na fig. 1, końcowe części płyt ciernych 47 i 48 i członów wypełniających 49 i 50 mogą przechodzić poprzez odstępy wyznaczone między elementem oporowym 23 o kształcie bloku i przyległymi wewnętrznymi powierzchniami bocznych ścian 12 i 13 formy. Te końcowe części płyt ciernych 47 i 48 mogą być połączone z przewodami elektrycznymi 64, dostarczającymi energię elektryczną do elektrycznych grzałek 61 osadzonych w głównych płytach 59.

Urządzenie opisane powyżej może działać jak następuje.

Element oporowy 23 w kształcie bloku jest zwalniany i usuwany z formy 10, aby umożliwić włożenie drewnianego elementu 46, który będzie podlegał ściskaniu oraz elementu mocującego 36 w kształcie belki. Drewniany element 46, który korzystnie jest ogrzany parą, na przykład do temperatury 100-110°C, powinien mieć zalecaną zawartość wody nie mniej niż 20%. Następnie element oporowy 23 jest ponownie ustawiany tak, że jeden koniec drewnianego elementu 46 jest oparty o element oporowy 23, podczas gdy przeciwległa powierzchnia końcowa tego elementu dolega do elementu ściskającego 20 cylindra hydraulicznego 18. Płyty cierne 47 i 48 i człony wypełniające 49 i 50 można wówczas włożyć do formy 10 wzdłuż bocznych powierzchni drewnianego elementu 46. W tym stanie doprowadza się sprężone powietrze do odcinków 54 i 55 worka przewodami zasilającymi 57 i 58, przez co płyta dociskowa 35, człon mocujący 36 i płyta cierna 37 przesuwają się na dół, tak aby sprężyście popchnąć płytę cierną 37 do współpracy ciernej z górną powierzchnią boczną drewnianego elementu 46, a dolna powierzchnia boczna tego elementu jest jednocześnie naciskana do styku z płytą cierną 30. Podobnie płyta dociskowa 33, człon wypełniający 50 i płyta cierna48 przesuwają się poprzecznie do wewnątrz, przez co płyty cierne 47 i 48 są sprężyście naciskane do wywołania kontaktu ciernego z odpowiednimi, przeciwległymi powierzchniami bocznymi drewnianego elementu 46. Ciśnienie sprężonego powietrza doprowadzanego do docinków 54 i 55 worka jest sterowane tak, żeby otrzymać żądane siły tarcia między drewnianym elementem 46, a częściami powierzchni płyt ciernych i współpracującymi z nimi elementami.

Ciśnienie hydrauliczne jest teraz doprowadzane do cylindra hydraulicznego 18 poprzez przewody 65 zasilania hydraulicznego z (nie pokazanego) zasilacza hydraulicznego. Zasilacz hydrauliczny i kompresor powietrza mogą być umieszczone w obudowie 66, która może być zaopatrzona w czujniki ciśnień lub manometry 67, jak pokazano na fig. 1. Po uruchomieniu cylindra hydraulicznego 18, element ściskający 20 współpracujący w przyległymi powierzchniami końcowymi drewnianego elementu 46, płyt ciernych 47 i 48 i członów wypełniających 49 i 50, porusza się w kierunku elementu oporowego 23 w kształcie bloku, a nacisk ściskający

164 905 wywierany przez płytę ściskającą może dochodzić do 350 kg/cm2. Element oporowy 23 zapobiega wzdłużnemu ruchowi elementu 46, płyty mocującej 29 z płytą cierną 30 i elementu mocującego 36 z płytą cierną 37. Jednak element oporowy 23 nie blokuje ruchu wzdłużnego płyt ciernych 47 i 48 członów wypełniający 49 i 50. Po przesunięciu elementu ściskającego przez cylinder hydrauliczny 18 w prawo na fig. 1, drewniany element 46 jest ściskany wzdłużnie, podczas gdy części końcowe płyt ciernych 47 i 48 i członów wypełniających 49 i 50 wysuwają się poza formę 10. Energia elektryczna może być doprowadzona kablami 64, tak aby ogrzewać drewniany element w trakcie ściskania. Ogrzewanie może stanowić ogrzewanie oporowe, ogrzewanie wysoką częstotliwością i/lub ogrzewanie mikrofalowe.

Należy rozumieć, że nie tylko przeciwległe powierzchnie końcowe drewnianego elementu 46 są poddawane przeciwnie skierowanym siłom ściskającym, ale również powierzchnie boczne drewnianego elementu są poddawane przeciwnie skierowanym siłom tarcia. W ten sposób przeciwległe, pionowe powierzchnie boczne drewnianego elementu 46 są poddawane siłom tarcia w kierunku ruchu płyt ciernych 47 i 48, podczas gdy przeciwległe, poziome powierzchnie boczne drewnianego elementu są poddawane przeciwnie skierowanym siłom tarcia za pomocą ustalonych płyt ciernych 30 i 37. W konsekwencji, drewniany element 46 jest ściskany poprzez połączone działanie sił ściskających przyłożonych do przeciwległych powierzchni końcowych drewnianego elementu i sił ściskających pochodzących od tarcia, przyłożonych do przeciwległych powierzchni bocznych drewnianego elementu, przez co możliwe jest otrzymanie bardziej równomiernego ściskania tego elementu wzdłuż jego długości. Ściskanie różnych odcinków wzdłużnych drewnianego elementu może być regulowane za pomocą regulacji ciśnienia sprężonego powietrza, doprowadzanego do odcinków 54 i 55 i/lub za pomocą doboru właściwych materiałów dla ukształtowania powierzchni oporowych płyt ciernych. Ponadto, siły ściskające pochodzą od tarcia mogą być zmieniane poprzez zmianę szorstkości lub gładkości powierzchni płyt ciernych, współpracujących z elementem. Dla przykładu, płyty cierne 47 i 48 mogą być wykonane z aluminium, a płyta cierna 30 i płyta cierna 37 ze stali nierdzewnej.

Siły tarcia można również zmieniać wzdłuż długości dowolnych płyt ciernych, na przykład zaopatrując pewne obszary powierzchni współpracujących z drewnianym elementem w występy zwiększające tarcie, takie jaik ząbkowania czy chropowatości nadające szorstkość i/lub stosując na pewnych obszarach substancję zmniejszającą tarcie, taką jak talk lub teflon, przez co w razie potrzeby można zmieniać ściskanie drewnianego elementu 46 wzdłuż długości elementu. Takie zmiany ściskania drewnianego elementu można również zrealizować poprzez ogrzewanie tylko pewnych wzdłużnych odcinków elementu przed i/lub w trakcie ściskania tego elementu.

Po ściśnięciu wzdłużnym drewnianego elementu 46, jego wymiary przekroju poprzecznego wzrastają, a sprężyste odcinki 54, 55 nadmuchiwanych worków umożliwiają takie zmiany wymiarów przekroju poprzecznego. Ciśnienie sprężonego powietrza doprowadzanego do odcinków nadmuchiwanych worków można zmieniać według potrzeby w różnych odcinkach worków w trakcie ściskania.

Po przemieszczeniu elementu ściskającego 20 na pewną odległość do przestrzeni pomiędzy ustaloną górną i dolną płytą cierną 30 i 37 i między płytą mocującą 31 z płytą dociskową 33, przez co drewniany element 46 skraca się znacząco pod wpływem przyłożonych do niego sił ściskających, ciśnienie sprężonego powietrza doprowadzanego do odcinków worka może być zmniejszone względnie całkowicie zwolnione, aby zapobiec zakleszczeniu elementu ściskającego 20 spowodowanego przez wewnętrzne ugięcie końcowych części płyt 30,3133 i 37, które nie są teraz podparte przez drewniany element 46. Nadmuchiwane worki 32 i 34 mogą być oczywiście podzielone na większą liczbę wzdłużnych odcinków, przez co dociskanie poprzeczne elementu 46 może być kontrolowane nawet bardziej dokładnie.

Należy uwzględnić, że stopień w jakim element 46 jest ściskany wzdłużnie, zależy między innymi od typu ściskanego drewna i od żądanej charakterystyki ugięcia końcowego produktu. Stwierdzono jednakże, że jeśli jest pożądane zasadniczo równomierne ściskanie wzdłuż długości elementu, to korzystnie powinien on być skrócony od 75-85%, a korzystnie co 80% długości początkowej, zaś ściskanie powinno być korzystnie przeprowadzane przez stosunkowo długi okres czasu, taki jak 15-30 minut.

164 905

Jak wspomniano powyżej, drewniany element 46 może być utrzymywany w trakcie ściskania w warunkach nagrzewania, na przykład do około 80°C, za pomocą układów elektrycznego nagrzewania 61. Po ściśnięciu elementu 46 do żądanego stopnia, może on pozostać w formie do schłodzenia w warunkach ściśnięcia, zanim zostaną zwolnione siły ściskające. Chłodzenie takie może być zrealizowane na przykład za pomocą obiegu czynnika chłodzącego poprzez otwory 63 utworzone w głównych płytach 59. Po wyjęciu ściśniętego i ochłodzonego elementu 46 z urządzenia, jego długość jest zmniejszona o około 20% w stosunku do długości początkowej i element ten będzie faktycznie utrzymywał swoją skróconą długość i pozostanie w stanie plastycznym również po wyschnięciu. Wysuszony element może być cięty i/lub obrabiany do pożądanego kształtu, a kształt ten może być zmieniany kilka razy. Element drewniany ma ciągle znaczną wytrzymałość i również pewną stabilność kształtu.

Alternatywnie, siły ściskające przyłożone do elementu 46 ściskanego w formie 10 mogą być zwolnione, gdy element jest jeszcze w stanie nagrzanym. W tym przypadku ściśnięty element 46 rozszerzy się osiowo po zwolnieniu nacisku i pozostające skrócenie długości elementu będzie wynosiło tylko 3-5% w stosunku do długości początkowej. W tym przypadku element 46 pozostanie w stanie plastycznym, dopóki zawartość wody przekracza 20%. Taki element może być cięty lub obrabiany do żądanych wymiarów i/lub gięty do końcowego kształtu i wysuszony. Po wysuszeniu, drewniany element ma zasadniczo taką samą wytrzymałość i stabilność kształtu jak przed obróbką. Stwierdzono jednakże, że moduł plastyczności takiego elementu jest nieco zmniejszony. Dla przykładu, element 46 po ściśnięciu może być cięty na wiele podelementów, takich jak paski czy części mebli, które są obrabiane i gięte oddzielnie. Po nadaniu końcowego kształtu, element lub podelementy są suszone, a ich kształt końcowy jest trwały. Proces suszenia może odbywać się w formie lub wyposażeniu, w którym element był gięty lub odkształcony.

Wyrażenie, że element jest w stanie plastycznym oznacza, że element ten może być gięty lub deformowany, na przykład ręcznie lub za pomocą narzędzi do gięcia, do nowego trwałego kształtu.

Po uzyskaniu stanu plastycznego drewnianego elementu poprzez ściskanie, stan ten utrzymuje się dopóki nie zmienią się warunki. A więc, jeśli element ściśnięto wzdłużnie i zwolniono siły ściskające, kiedy element był jeszcze w stanie nagrzanym, to zawartość wody w elemencie powinna być utrzymana, a jeśli element schłodzono przy utrzymywaniu go w stanie ściśnięcia wzdłużnego i następnie wysuszono, to stan wysuszenia powinien być utrzymany.

Działanie urządzenia pokazanego na fig. 1, jak na przykład zasilanie cylindra hydraulicznego 18 cieczą pod ciśnieniem i zasilanie sprężonym powietrzem różnych odcinków 54 i 55 worka mogą być sterowane za pomocą zaprogramowanego zespołu elektronicznej regulacji 68 z klawiaturą tak, że do zespołu sterującego można wprowadzić różne informacje, na przykład o rodzaju materiału drewna, który ma podlegać ogrzewaniu.

164 905

Fig.2

2/

164 905

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ściskania podłużnego elementu drewnianego, mającego powierzchnie boczne i powierzchnie końcowe, zasadniczo w kierunku włókien tego elementu, polegający na umieszczaniu drewnianego elementu w komorze, utworzonej przez płyty cierne podpierające powierzchnie boczne tego elementu dla uniknięcia jego wygięcia oraz przez pierwszy i drugi człon ściskający, które to człony są przystosowane do kontaktowania się z odpowiednimi powierzchniami końcowymi tego drewnianego elementu, znamienny tym, że przesuwa się pierwszy człon ściskający w kierunku drugiego członu ściskającego razem z pierwszym zestawem płyt ciernych, umieszczonym wzdłuż długości tego drewnianego elementu i jednocześnie przytrzymuje się nieruchomo drugi człon ściskający oraz drugi zestaw płyt ciernych, umieszczony wzdłuż długości tego drewnianego elementu, dla ściśnięcia tego elementu pomiędzy pierwszym i drugim członem ściskającym.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do bocznych powierzchni drewnianego elementu przykłada się sprężyście siły skierowane poprzecznie dla uniknięcia wygięcia tego elementu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do pary przeciwległych powierzchni bocznych drewnianego elementu przykłada się siły skierowane podłużnie w każdym z przeciwległych kierunków podłużnych, w wyniku tarcia pomiędzy odpowiednimi powierzchni bocznymi tego elementu, a odpowiadającymi im płytami ciernymi, sprężyście dopychanymi do tych powierzchni bocznych drewnianego elementu.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że do wybranych obszarów powierzchni bocznych drewnianego elementu przykłada się zwiększone siły cierne.
5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że drewniany element względnie jedną lub więcej jego sekcji oddalonych podłużnie poddaje się obróbce wstępnej przed jego ściskaniem względnie obróbce podczas ściskania, polegającej na oddziaływania ciepła, fal radiowych, promieniowania mikrofalowego, widzialnego lub niewidzialnego promieniowania świetlnego, pary wodnej i/lub chemikaliów.
6. 6. Urządzenie do ściskania podłużnego elementu drewnianego, mającego powierzchnie boczne i powierzchnie końcowe, zasadniczo w kierunku włókien tego elementu, zawierające komorę do pomieszczenia tego elementu drewnianego, która to komora jest utworzona przez płyty cierne przystosowane do podpierania bocznych powierzchni tego elementu dla uniknięcia jego wygięcia, oraz przez pierwszy i drugi człon ściskający, które to człony są przystosowane do kontaktowania się z odpowiednimi powierzchniami końcowymi tego elementu, element do przesuwania pierwszego członu ściskającego w kierunku drugiego członu ściskającego oraz element do przytrzymywania nieruchomo tego drugiego członu ściskającego dla ściśnięcia elementu drewnianego pomiędzy obydwoma członami ściskającymi, znamienne tym, że płyty cierne (30, 37, 47, 48) zawierają pierwszy (30, 37) i drugi zestaw (47, 48) płyt ciernych, przebiegających wzdłuż długości drewnianego elementu (46), przy czym ten pierwszy zestaw płyt ciernych (30,37) jest przemieszczalny podłużnie względem drugiego zestawu płyt ciernych (47,48) i jest łączony na stałe z pierwszym członem ściskającym (20) dla wspólnego przesuwu, zaś drugi zestaw płyt ciernych (47, 48) jest ustalony roboczo względem drugiego członu ściskającego (23).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że do płyt ciernych (30, 37, 47, 48) przylegają elementy sprężyste, dopychające te płyty do powierzchni bocznych drewnianego elementu (46) dla kontaktu ciernego tych płyt ciernych (30, 37, 47, 48) z powierzchniami bocznymi drewnianego elementu (46).

   164 905
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że płyty cierne (30, 37, 47, 48) są rozmieszczone jako pary przeciwległych płyt ciernych, przy czym każda para jest wyposażona w elementy łączące ją z odpowiednim członem ściskającym (20, 23).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że elementy sprężyste stanowią nadmuchiwane worki (32, 34) zaś element do przesuwania pierwszego członu ściskającego (20) w kierunku drugiego członu ściskającego (23) stanowi cylinder hydrauliczny (18).
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że płyty cierne (30, 37, 47, 48) i elementy sprężyste są otoczone ściskaną formą (10), posiadającą ścianę dolną, ścianę górną, parę przeciwległych ścian bocznych i ścianę końcową, przy czym ściana dolna, ściana górna i ściany boczne formy są nieruchome i podpierają płyty cierne (30,37,47,48) i elementy sprężyste, zaś ściana końcowa tej formy (10) podpiera element do przesuwania pierwszego członu ściskającego (20), zaś drugi człon ściskający (23) jest utrzymywany nieruchomo w tej formie za pomocą wyjmowalnego elementu, przy czym drugi zestaw płyt ciernych (47, 48) jest wyposażony w element przytrzymujący płyty w tym zestawie tak, aby uniemożliwić ich przemieszczenie w kierunku podłużnym, zaś pomiędzy jedną z przemieszczalnych podłużnie płyt ciernych (30, 37) i sąsiednimi częściami urządzenia, podpierającymi te przemieszczalne podłużnie płyty cierne, znajdują się odpowiednie, redukujące tarcie podkładki warstwowe.