УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ
DEVICE TO IMPREGNATE WOOD

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для пропитки цельной древесины и древесно-волокнистых плит.
Известно устройство для пропитки древесных материалов, в частности древесно-волокнистых плит, содержащее емкость, заполненную обрабатывающей жидкостью, например талловым маслом (см. В.А.Баженов и др. «Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков». - М., 1980, с.с.259 - 261. Плиты при помощи транспортирующих роликов перемещаются в емкости, при этом осуществляются постоянный подогрев и циркуляция масла (копия ссылки прилагается).
Недостатком этого устройства является отжим обрабатывающей жидкости в тот же объем емкости, в котором осуществляется пропитка, при этом вместе с отжимаемой жидкостью в емкость поступают и отжатые механические примеси.
От этого недостатка свободно устройство для пропитки древесных материалов, включающее емкость для обработки древесных материалов, заполненную пропиточной жидкостью, и механизм для перемещения древесного материала в емкости при его обработке; устройство включает систему нагрева и систему циркуляции пропиточной жидкости, содержащую насос и фильтр, RU 2002880 С1.
Благодаря тому, что емкость разделена на две части, изолированные друг от друга, отжимаемая жидкость попадает в одну из этих частей, после чего фильтруется и затем поступает в другую часть емкости, где осуществляется пропитка древесных материалов.
Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что с его помощью можно осуществить пропитку только гибких древесных материалов: древесно-волокнистых плит, фанеры, картона, шпона и т.п. Это объясняется тем, что погружение обрабатываемого материала в пропиточную жидкость и его выход из нее после пропитки требуют деформации (изгиба) материала; по этой причине устройство-прототип непригодно для обработки недеформативного (жесткого) древесного материала: досок, вагонки, ряда изделий из цельной древесины: наличники, плинтусы и т.п.
Известно устройство (автоклав) для пропитки древесного материала под давлением, содержащее емкость с цилиндрической внутренней поверхностью, имеющую загрузочно-разгрузочное отверстие с герметичной крышкой, средство для загрузки древесины в емкость в виде тельфера, который также является средством для выгрузки древесины из емкости и транспортировки пропитанной древесины, а также механизм для перемещения древесины в емкости, содержащий ротор, к которому жестко прикреплены ряды стержней, стержни каждого ряда расположены в одной плоскости, при этом поверхность ротора концентрична внутренней поверхности емкости, SU 350651.
После заполнения емкости рабочим раствором происходит пропитка и пластификация древесины под давлением, создаваемым за счет поддержания заданной температуры рабочего раствора теплоносителем, подаваемым в змеевиковую трубную батарею.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.
Основным недостатком прототипа является низкая производительность устройства вследствие прерывистости процесса (во время загрузки и выгрузки пропитка не осуществляется), непроизводительных затрат времени на поштучную загрузку и выгрузку древесины тельфером, снятие и закрытие герметичной крышки, а также на создание требуемого давления в емкости. Устройство-прототип (автоклав) работоспособно только при закрытой крышке, поскольку иначе (из-за всплытия и попадания верхнего древесного элемента в выполненное сверху по всей длине емкости загрузочно-разгрузочное отверстие) произойдут заклинивание и остановка ротора.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности устройства за счет обеспечения непрерывности процесса пропитки.
Согласно изобретению в устройстве для пропитки древесины, включающем емкость с цилиндрической внутренней поверхностью, заполненную пропиточной жидкостью, средство для загрузки древесины в емкость, средство для выгрузки и транспортировки пропитанной древесины, а также механизм для перемещения древесины в емкости, содержащий ротор, к которому жестко прикреплены ряды стержней, стержни каждого ряда расположены в одной плоскости, при этом поверхность ротора концентрична внутренней поверхности емкости, емкость выполнена в виде ванны, цилиндрическая внутренняя поверхность ванны выполнена по дуге 140-180°, угол между стержнем и радиусом ротора, проведенным в точку прикрепления стержня к ротору, составляет 140-160°, при этом средство для загрузки древесины в ванну и средство для транспортировки пропитанной древесины размещены по противоположным боковым сторонам ванны.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
В основу заявленного изобретения положен новый принцип, состоящий в том, что процесс пропитки древесного материала проходит непрерывно и одновременно с загрузкой исходного и выгрузкой пропитанного материала. В результате повышается производительность устройства, значительно упрощается производительный процесс.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - схема установки, продольный разрез;
на фиг.2 - вид сверху, защитный кожух снят;
на фиг.3 - вал со стержнями в увеличенном масштабе.
Устройство для пропитки древесины 1, в частности досок, включает емкость 2 с цилиндрической внутренней поверхностью, выполненную в виде ванны. Цилиндрическая внутренняя поверхность ванны выполнена по дуге 140-180°, в конкретном примере - 180°. При дуге, большей 180°, затрудняется выгрузка древесины, при дуге, меньшей 140°, существенно уменьшается время пропитки. Емкость 2 заполнена пропиточной жидкостью 3, в данном примере талловым маслом, нагретым до температуры 135-150°С. Нагрев пропиточной жидкости осуществляется с помощью электрических нагревательных элементов 10. Средство для загрузки древесины в емкость 2 (ванну) представляет собой транспортер 12, средство для транспортировки пропитанной древесины представляет собой транспортер 13. Транспортер 12 и транспортер 13 размещены по противоположным боковым сторонам емкости 2. Механизм для перемещения древесины 1 содержит ротор 4, к которому жестко прикреплены ряды стержней 5, в данном примере восемь рядов. В частности, стержни 5 имеют круглое сечение диаметром 8 мм и выполнены из нержавеющей стали. С ротором 4 стержни 5 соединены посредством сварки. Стержни каждого ряда расположены в одной плоскости. Расстояние между стержнями в ряду составляет 250-300 мм. Количество рядов стержней зависит от толщины обрабатываемого материала: при большей толщине материала количество рядов составляет 6-8 (доска толщиной 50 мм), при меньшей толщине материала количество рядов составляет 18-20 (шпон толщиной 3-5 мм). Длина ротора 4 зависит от длины обрабатываемого материала.
Угол α между продольной осью стержня и диаметром ротора, проведенным через точку А прикрепления стержня к ротору, составляет 140-160°. При α>160° материал при выходе из пропиточной жидкости плохо или совсем не соскальзывает под действием силы тяжести со стержней 5 из-за силы трения соответствующего ряда. При α<160° стержни подходят к разгрузочному отверстию с обратным наклоном (в сторону вала), что будет препятствовать соскальзыванию материала через это отверстие для последующей транспортировки, либо разгрузочное отверстие должно быть расположено слишком низко, что не позволит обеспечить достаточный уровень пропиточной жидкости в емкости.
Внутренняя поверхность 6 емкости 2 выполнена цилиндрической, концентрической относительно поверхности ротора 4.
Емкость 2 соединена с фильтром 7, соединенным с промежуточной емкостью 8, в которую пропиточная жидкость из емкости 2 поступает самотеком через фильтр 7. Из промежуточной емкости 8 с помощью насоса 9 пропиточная жидкость по магистрали 11 подается в емкость 2. В промежуточную емкость 8 периодически подают дополнительное количество пропиточной жидкости для обеспечения ее постоянного уровня в емкости 2. Емкость 2 закрыта защитным кожухом 14.
Древесина 1 по одной штуке (по одной доске) с помощью транспортера 12 подается в емкость 2. Ротор 4 вращается с помощью электрического привода (не показан). Затем древесина 1 подхватывается подошедшим рядом стержней 5 и перемещается с их помощью вдоль поверхности 6 днища емкости 2 до выхода из пропиточной жидкости. При дальнейшем вращении ротора 4 древесина 1 при достижении противоположного края емкости 2 соскальзывает на транспортер 13 и отводится с его помощью для использования или дальнейшей обработки.
При пропитке древесного материала с использованием заявленного устройства происходит одновременность загрузки, пропитки и выгрузки древесины, то есть обеспечивается непрерывность технологического процесса.
Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данное изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».