устройство для пропитки древесины под давлением

Формула изобретения

Устройство для пропитки древесины под давлением пропитывающей жидкостью сырых цилиндрических заготовок с торца, включающее гидроемкости, гибкие шланги, отличающееся тем, что оно снабжено смонтированными на станине двумя металлическими полуцилиндрами, к торцевым поверхностям нижнего из которых подведены гибкие шланги, соединяющие его через насос с гидроемкостями, причем полуцилиндры облицованы изнутри пористой резиной, а внутренняя поверхность концов полуцилиндров выполнена с утолщением, увеличивающимся в направлении от концов полуцилиндров под углом, равным углу наклона волокон древесины, при этом длину участка полуцилиндра l, на котором выполнено утолщение, определяют по формуле

l=1/12(Lcos),

где L - длина заготовки древесины, мм;

- угол наклона волокон древесины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для облагораживания малоценных пород древесины.

Известно устройство для пропитки под давлением красителями сырых чураков древесины с торца, включающее смонтированные на станине пропиточные головки, гидроемкости, соединенные с головками через гибкий шланг, гидроманипуляторы, стол накопитель чураков с механизмом поштучной их выдачи (патент РФ №2014994, кл. В 27 К 3/10, 30.06.1994, бюл. №12, прототип).

Недостатком указанного устройства является низкое качество пропитки, большие потери красителя, а также невозможность применения для заготовок длиной более 2 м.

Изобретение решает задачу повышения качества пропитки сырой древесины, снижения потерь пропитывающей жидкости при одновременном расширении функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что устройство для пропитки древесины под давлением пропитывающей жидкостью сырых цилиндрических заготовок, включающее гидроемкости, гибкий шланг, согласно изобретению, снабжено смонтированными на станине двумя металлическими полуцилиндрами, к торцевым поверхностям нижнего из которых подведены гибкие шланги, соединяющие его через насос с гидроемкостями, причем полуцилиндры облицованы изнутри пористой резиной, а внутренняя поверхность концов полуцилиндров выполнена с утолщением, увеличивающимся в направлении от концов полуцилиндров под углом, равным углу наклона волокон древесины, при этом длину участка полуцилиндров (l), на котором выполнено утолщение, определяют по формуле

l=1/12(Lcos),

где L - длина заготовки древесины, мм;

- угол наклона волокон древесины

На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг.2 представлен поперечный разрез устройства для пропитки; на фиг.3 представлен продольный разрез устройства для пропитки; на фиг.4 представлен продольный разрез устройства для пропитки в рабочем положении.

Устройство содержит станину 1, опорный полуцилиндр 2, нажимной полуцилиндр 3, гибкие шланги 4, 5, 6, соединяющие торцевую поверхность нижнего полуцилиндра с емкостями для пропитывающей жидкости 7, 8 и емкостью 9 для воды, через насосы 10, 11, гибкий шланг 12, соединяющий торцовую поверхность нижнего полуцилиндра и компрессор 13, вентили 14, 15, 16, 17, гидроцилиндр 18.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Оцилиндрованное сырое бревно укладывают в опорный полуцилиндр 2, затем осуществляют его прижим нажимным полуцилиндром 3 с помощью гидроцилиндра 18. Происходит полная герметизация устройства. Пропитывающая жидкость из емкости 7 под давлением, создаваемым насосом 10, подается в торец опорного полуцилиндра 2, через гибкий шланг 4 и заполняет сосуды древесины. При этом вентили 14, 15 закрыты. Выходящая из противоположного торца вода через гибкий шланг 5 поступает в емкость 9. После прекращения выхода воды закрывают вентиль 16, а вентиль 15 открывают. Далее из емкости 8 пропитывающая жидкость под давлением, создаваемым насосом 11 через гибкий шланг 6, поступает в соответствующий ему торец опорного полуцилиндра. Пропитывающая жидкость, выходящая из торца бревна, поступает в емкость 7. На этом процесс пропитки завершается. После выдержки необходимого технологического времени происходит обезвоживание древесины до влажности 45-55% посредством компрессора 13, вентили 16, 17 закрыты, пропитывающая жидкость собирается в емкости 8. Происходит разгрузка устройства и цикл повторяется.

Необходимость применения утолщения концов полуцилиндров объясняется двумя факторами: 1) при опускании полуцилиндра происходит контакт древесины с точкой наибольшего выступа, тем самым создается препятствие движению воды к центру заготовки. Зона контакта древесины с утолщением при опускании полуцилиндра увеличивается плавно и вода выходит из древесины через торцы, не разрушая клеточных стенок; 2) известно, что древесина имеет отклонение волокон от продольной оси сортимента - наклон волокон (Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. Учебник для лесотехнических вузов. Изд. 3-е, перераб. и доп.: - М: МГУЛ, 2001, с.227-229), который встречается у всех пород. В круглых лесоматериалах он обусловлен природным спиральным расположением волокон. У древесины лиственных пород движение жидкости происходит по сосудам, состоящим из волокон (фиг.3). Так как при оцилиндровке бревна происходит перерезание сосудов древесины, выходящих на поверхность ранее торца, по ним будет протекать пропитывающая жидкость, создавая непропитанные зоны, то, чтобы исключить неравномерность распределения и потери пропитывающей жидкости, внутренняя поверхность концов металлических полуцилиндров выполнена с утолщением, которое обеспечивает небольшую подпрессовку концов бревна, создавая тем самым выход сосудов в торец бревна (фиг.4). Происходит частичная деформация сосудов, их перерезание исключается, так как утолщение в месте наибольшей высоты выполнено округлой формы и благодаря утолщению пропитка происходит равномерно по всему сечению заготовки.

При оцилиндровке бревна, например, до диаметра 120 мм невозможно получить точный заданный диаметр, так как из-за неточности самого оборудования будет иметь место отклонение 2 мм, т.е. диаметр будет изменяться от 118 до 122 мм. Для создания герметичности устройства применяется пористая резина, которая и устраняет неточности обработки, исключая зазор между полуцилиндрами и древесиной.

Для исключения протекания раствора между полуцилиндрами их плоские участки облицованы сплошной резиной (фиг.2).

Применение формулы по определению длины утолщения поясняется следующими примерами.

Принимаем, что на участке древесины длиной 1000 мм угол наклона волокон =5. Для заготовки длиной L=2300 мм длина участка полутрубы l, на котором выполнено утолщение, составит

l=1/12(2300cos5)=190 мм,

cos5=0,9962.

Для заготовки длиной L=12000 мм длина участка l составит

l=1/12(12000cos5)=996 мм

Данное изобретение позволяет повысить качество пропитки сырой древесины, снизить потери пропитывающей жидкости при одновременном расширении функциональных возможностей устройства, т.е. можно пропитывать заготовки длиной от 2 м и более.