Устройство для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы

Полезная модель относится к области термической обработки одновременно всех поверхностей деревянных изделий с использованием энергии плазмы для улучшения их эксплуатационных и декоративных свойств.
Известна установка для изготовления брусков модифицированной древесины (патент №162843 опубл. 07.10.2014), содержащая пропиточное устройство и сушильно-прессовую установку для одновременной сушки и горячего прессования. Прессование производят установленными под углом приводными роликами, причем для обеспечения постоянно обжима между древесиной и роликами размещают перфорированные металлические пластины, а после получения требуемой толщины бруски охлаждают холодным воздухом в зажатом состоянии. Положительный эффект: упрощение конструкции технологического оборудования для изготовления модифицированных брусков.
Недостатком установки является применение механически усложненных процессов, а именно, прессового позиционного оборудования с приводными роликами, а так же вовлечение дополнительных технологических инструментов.
Наиболее близкое по технической сути (прототип) устройство для объемно-термической плазменной обработки деревянных изделий (патент №177495 опубл. 28.02.2018), содержащее плазменный генератор косвенного действия и цилиндрическую водоохлаждаемую камеру с торцевыми крышками, в которых выполнены отверстия для прохождения обрабатываемых деревянных изделий. Геометрическая форма отверстий может быть разная в соответствии с геометрической формой поперечного сечения обрабатываемого деревянного изделия. Для размещения плазменного потока, выходящего из плазменного генератора, служит водоохлаждаемый канал, который жестко закреплен на корпусе плазменного генератора и тангенциально соединен с цилиндрической водоохлаждаемой камерой. Такое соединение плазменного генератора с камерой обеспечивает циркуляцию тепловых потоков в камере и равномерную обработку всей поверхности деревянного изделия при сниженных энергозатратах.
Недостатками известного устройства являются низкая производительность и высокие энергозатраты при реализации его в промышленных условиях из-за невозможности обработки одновременно нескольких изделий из древесины.
Целью создания технического решения является создание установки для обработки изделий из древесины, устраняющей эти недостатки.
Для решения поставленной задачи установка для обработки изделий из древесины, работающая от источника питания, имеет плазменный генератор косвенного действия и водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков. Торцевые стороны камеры закрыты крышками, имеющими два отверстия, через которые подаются изделия из древесины заданной формы. Для разделения плазменных потоков на пологом своде внутри камеры расположен рассекатель, а для снижения тепловых потерь установлен теплоизолятор. Окно для выхода нагретых газов расположено на вертикальной стенке камеры.
Установка для обработки изделий из древесины (фиг. 1) включает источник питания 1, плазменный генератор косвенного действия 2 и водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков 3. Форма сечения камеры концентрации тепловых потоков 3 корытообразная с вертикальными стенками и пологим сводом. Плазменный генератор косвенного действия 2 расположен в нижней части камеры концентрации тепловых потоков 3. Торцевые стороны камеры 3 закрыты крышками 4 (фиг. 2). Торцевые крышки 4 выполнены с двумя отверстиями 5 для прохождения обрабатываемых деревянных изделий 9. Отверстия 5 выполнены прямоугольной формы, а в частных случаях могут иметь разную геометрическую форму, соответствующую геометрической форме поперечного сечения обрабатываемых деревянных изделий 9. Отверстия 5 на торцевых крышках 4 выполнены одинаковых размеров на входе и выходе камеры 3 для исключения смещения, а соответственно неравномерной обработки конечных изделий. На пологом своде внутри камеры 3 расположен рассекатель 6, позволяющий разделить плазменный поток, тем самым обеспечивая равномерную обработку всех поверхностей сразу двух деревянных изделий 9, а для снижения тепловых потерь установлен теплоизолятор 7. Для выхода нагретых газов, на вертикальной стенке камеры 3 расположено окно 8.
Установка для обработки изделий из древесины работает следующим образом. При включении источника питания запускается плазменный генератор косвенного действия. С торцевой стороны устройства через отверстия в крышке в камеру концентрации тепловых потоков, подаются изделия заданной геометрической формы. В процессе прохождения изделий через камеру осуществляется равномерное термическое воздействие на поверхность изделий, плазменными тепловыми потоками. Благодаря установленному рассекателю поток, выходящий из зазора между двумя обрабатываемыми изделиями, разделяется на две составляющие, направление которых обеспечивает равномерное термическое воздействие одновременно на все поверхности деревянных изделий за счет циркуляции нагретого газа. После обработки изделий, нагретые газы, выходят в окно.
Поверхность деревянных изделий прошедших обработку является более устойчивой к появлению грибков, плесени и других пороков древесины за счет удаления подходящей для их формирования среды, кроме того, изделия впитывают воду в несколько раз медленнее, чем исходные породы.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет увеличить производительность изделий и снизить энергозатраты в процессе производства, техническая задача - создание устройства для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы выполненной.