СПОСОБ И ЭКСТРУЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАКРЫТОГО ПРОФИЛЯ, ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ ТРУБЧАТЫХ БАЛОК, И БАЛОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЗАКРЫТОГО ПРОФИЛЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ

1. Способ изготовления трубчатых балок, имеющих наружный контур своего поперечного сечения в форме многоугольника, из материала в виде композиции, содержащей по меньшей мере заполняющий материал и по меньшей мере одно вяжущее вещество, причем заполняющий материал содержит частицы и/или волокна растительного происхождения, в частности размельченный древесный материал из отходной древесины в виде стружки, кусков и щепы, при этом по меньшей мере одно вяжущее вещество содержит термореактивную смолу, а в способе осуществляют экструзию непрерывным методом приготовленного композиционного материала с применением шнекового экструдера, оснащенного формующим каналом (6) и расположенным в этом канале вращательным шнековым валом (2), причем приведенный способ включает следующие друг за другом этапы обработки, на которых осуществляют
- фазу загрузки, которую проводят в зоне (A) загрузки шнекового экструдера;
- фазу уплотнения и формовки упомянутого композиционного материала, в которой уплотняют упомянутую композицию, причем приведенный этап проводят в зоне (B) уплотнения; и
отличающийся тем, что
3
- фазу тепловой обработки, которую проводят в зоне (C) тепловой обработки и температурной выдержки шнекового экструдера,  упомянутой термореактивной смолы в композиционном материале содержится в пределах от 2 до 15% абсолютно сухой массы смолы по отношению к массе абсолютно сухого заполняющего материала, и упомянутый композиционный материал уплотняют до предварительно заданной плотности и формуют до желаемой формы и структуры в упомянутой зоне (B) уплотнения, и подвергают отверждению и температурной выдержке в упомянутой зоне (C) отверждения и температурной выдержки шнекового экструдера, причем на приведенном этапе закрепляют упомянутую сформованную форму и размеры балочного элемента и балочному элементу придают твердость, и причем упомянутый формующий канал (6) в упомянутой зоне (В) уплотнения имеет поперечное сечение многоугольной формы, уменьшающееся постепенно, то есть стенки этого формующего канала (6) сходятся/сближаются в направлении экструзии, и причем после отверждения и температурной выдержки получают готовый балочный элемент, имеющий желаемую наружную форму и плотность стенки в пределах приблизительно от 600 до 1100 кг/м, а кроме этого, упомянутый балочный элемент имеет сквозное центральное отверстие (20), образующее внутренний сквозной канал преимущественно кругового сечения, причем поверхность внутреннего сквозного канала оснащена по меньшей мере одним непрерывным ребром в виде винтовой нарезки (40), направленной по спирали по отношению к центральной оси балочного профильного элемента и проходящей преимущественно по всей длине внутреннего канала вдоль его центральной оси, кроме этого, в зоне (C) отверждения и температурной выдержки поперечное сечение формующего канала (6), поперечное сечение шнекового вала (2), а также шаг витков резьбы винтовой нарезки остаются постоянными.
отличающийся тем, что
2. Способ по п.1,  по меньшей мере одна термореактивная смола выбрана из группы, включающей карбамидоформальдегидные смолы, фенолоформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, карбамидомеламиноформальдегидные смолы и/или полиэфирные смолы.
отличающийся тем, что
3. Способ по п.1,  заполняющий материал состоит из древесных частиц и стружи со следующим диапазоном размеров: толщина 0,2-0,5 мм, ширина 0,5-5 мм и длина 5-20 мм с добавкой опилок и древесной муки, не превышающей 20% по весу.
отличающийся тем, что
4. Способ по п.1,  по меньшей мере одно вяжущее вещество вводят в заполняющий материал капельным путем, посредством распределения его в виде капель на поверхности частиц заполняющего материала, преимущественно посредством распыления в виде капель.
отличающийся тем, что
5. Способ по п.1,  на этапе загрузки композиционного материала используют гравитационный способ подачи.
отличающийся тем, что
6. Способ по п.1,  в состав заполняющего материала могут входить частицы древесины и/или коротковолокнистые материалы растительного происхождения, преимущественно целлюлозные волокна и/или натуральные волокна, существующие в природе, и/или волокна, получаемые из природных минералов, преимущественно базальтовые либо стеклянные волокна.
отличающийся тем, что
7. Способ по п.1,  в состав композиционного материала опционально добавляют по меньшей мере одно либо более дополнительных веществ, выбранных из группы, включающей катализаторы, гидрофобные добавки, асептические добавки, добавки, уменьшающие трение, и/или добавки, повышающие огнестойкость.
отличающийся тем, что
8. Способ по п.1,  в зоне (B) уплотнения композиционный материал подогревают до температуры, преимущественно находящейся в пределах от приблизительно 60 до 100°C, а в зоне (C) тепловой обработки композиционный материал подогревают до температуры, находящейся в пределах от 100 до 200°C.
отличающийся тем, что
9. Способ по п.1,  уплотнение может быть проведено таким способом, что шаг винтовой нарезки резьбы шнекового вала (2) по меньшей мере на некоторых участках протяженности зоны (A) загрузки и/или на некоторых участках протяженности зоны (B) уплотнения является переменным, преимущественно уменьшается постепенно по направлению перемещения упомянутого композиционного материала во время экструзии.
отличающийся тем, что
10. Способ по п.1,  уплотнение при прессовании композиционного материала проводят в зоне (B) уплотнения в формующем канале (6), в котором уплотнение может быть произведено в направлении, поперечном направлению перемещения композиционного материала во время обработки, и в продольном направлении, параллельном продольной оси шнекового вала экструдера, соответствующем направлению перемещения композиционного материала во время экструзии.
отличающийся тем, что
11. Способ по п.1,  уплотнение в поперечном направлении и в продольном направлении проводят по меньшей мере частично одновременно, на этом же участке зоны (B) уплотнения.
отличающийся тем, что
12. Способ по п.1,  композиционный материал уплотняют в продольном направлении со степенью уплотнения, кратной в пределах от 1,5 до 2,5 от начальной плотности этой композиции на входе секции (B) уплотнения, с одновременным нагревом до температуры в пределах 30-60°C, и уплотняют композиционный материал в поперечном направлении со степенью уплотнения, кратной в пределах от 2 до 4 начальной плотности с одновременным нагревом до температуры, не превышающей 100°C.
отличающаяся тем, что
3
3
13. Трубчатая балка, имеющая поперечное сечение наружного контура многоугольной формы, изготовленная способом по пп.1-12, из композиционного материала, содержащего по меньшей мере заполняющий материал и по меньшей мере одно вяжущее вещество, главным образом термореактивную смолу, причем заполняющий материал содержит частицы и/или волокна растительного происхождения, преимущественно размельченный древесный материал из отходной древесины в виде стружки, кусков и щепы, причем в способе осуществляют экструзию непрерывным методом приготовленного композиционного материала с использованием шнекового экструдера, оснащенного формующим каналом (6) и расположенным в этом канале вращательным шнековым валом (2), причем приведенный способ включает следующие поочередно друг за другом этапы обработки, такие как фаза загрузки, которую проводят в зоне (A) загрузки шнекового экструдера, фаза уплотнения и формовки композиции, в которой уплотняют упомянутый композиционный материал, и фаза тепловой обработки, причем этот этап проводят в зоне (C) тепловой обработки,  термореактивной смолы в композиционном материале содержится в пределах от 2 до 15% абсолютно сухой массы смолы по отношению к массе абсолютно сухого заполняющего материала, а композиционный материал уплотняют до предварительно заданной плотности и формуют до желаемой формы и структуры, причем приведенный этап проводят в зоне (B) уплотнения при помощи формующего канала (6), имеющего постепенно уменьшающееся поперечное сечение, то есть стенки формующего канала (6) выполнены сходящимися/сближающимися в направлении экструзии в зоне (B) уплотнения, и подвергают отверждению и температурной выдержке, причем на этом этапе сформованную форму и размеры балочного элемента стабилизируют и балочному элементу придают твердость, причем этот этап проводят зоне (C) отверждения и температурной выдержки шнекового экструдера, причем в упомянутой зоне (C) получают готовый балочный элемент закрытого профиля, имеющий желаемую наружную форму и плотность стенки в пределах приблизительно от 600 до 1100 кг/м, преимущественно от 800 до 1000 кг/м, причем в приведенной зоне (C) отверждения и температурной выдержки поперечное сечение формующего канала (6), поперечное сечение шнекового вала (2), а также шаг витков резьбы (7) винтовой нарезки остаются постоянными, при этом балочный элемент (10) имеет, по существу, продольную форму и поперечное сечение в виде многоугольника, а балочный элемент имеет сквозное центральное отверстие (20), образующее внутренний сквозной канал кругового сечения, причем поверхность внутреннего сквозного канала выполнена по меньшей мере с одним непрерывным ребром в виде винтовой нарезки (40), направленной по спирали по отношению к центральной оси балочного элемента и проходящей преимущественно по всей длине внутреннего канала вдоль его центральной оси.
отличающаяся тем, что
14. Трубчатая балка по п.13,  площадь поперечного сечения внутреннего сквозного отверстия составляет от приблизительно 30 до приблизительно 80% от общей площади поперечного сечения балочного элемента.
отличающийся тем, что
15. Шнековый экструдер для изготовления трубчатых балок, имеющих наружный контур поперечного сечения многоугольной формы, из композиционного материала, содержащего по меньшей мере одно вяжущее вещество и заполняющий материал, причем заполняющий материал содержит частицы и/или волокна растительного происхождения, преимущественно размельченный древесный материал из отходной древесины в виде стружки, кусков и щепы, причем по меньшей мере одно вяжущее вещество содержит термореактивную смолу, причем приведенное устройство имеет станину, на которой расположен окруженный наружным корпусом (3) продольный внутренний формующий канал (6), внутри которого закреплен вращательно и расположен соосно с центральной осью формующего канала шнековый вал (2), снабженный на своей наружной поверхности витками шнека, с по меньшей мере одной нитью резьбы, присоединен одним своим концом к приводному узлу (1), кроме этого, в корпусе устройства размещены нагревающие средства (4), причем шнековый экструдер содержит расположенные поочередно зоны обработки: зону (A) загрузки, зону (B) уплотнения и зону (C) тепловой обработки, а устройство оборудовано по меньшей мере одним или более питателями (5), доставляющими композиционный материал в зону (A) загрузки,  композиционный материал формуют до желаемой окончательной формы, структуры и плотности в зоне (B) уплотнения посредством уплотнения в формующем канале (6), имеющем поперечное сечение многоугольной формы, постепенно уменьшающееся, а именно стенки этого формующего канала (6) выполнены сходящимися/сближающимися в направлении экструзии, а в зоне (B) уплотнения шнековый вал (2) по меньшей мере на части протяженности зоны (B) уплотнения имеет переменное поперечное сечение, а именно его диаметр постепенно уменьшается по направлению перемещения композиционного материала во время экструзии, а шаг упомянутой винтовой нити витков (7) шнекового вала (2) по меньшей мере на определенных участках зоны (B) уплотнения является переменным, а именно уменьшается постепенно по направлению перемещения композиционного материала во время экструзии, причем в зоне (C) тепловой обработки и температурной выдержки, в которой получают готовую трубчатую балку, имеющую желаемую наружную форму и плотность стенки, поперечное сечение формующего канала (6), поперечное сечение шнекового вала (2), а также шаг витков (7) винтовой нарезки остаются постоянными, а поверхность формующего канала (6) выполнена по меньшей мере с одним или более ребрами, проходящими вдоль длины этого формующего канала (6).
отличающийся тем, что
16. Шнековый экструдер по п.15,  по меньшей мере на определенном участке длины зоны (A) загрузки шаг винтовой нарезки витков (7) шнекового вала (2) является переменным, преимущественно уменьшается постепенно в направлении перемещения композиционного материала во время экструзии.
отличающийся тем, что
17. Шнековый экструдер по п.15,  винтовая нарезка витков шнекового вала (2) выполнена однозаходной, двухзаходной, трехзаходной, четырехзаходной либо с большим количеством нитей резьбы.
отличающийся тем, что
18. Шнековый экструдер по п.15,  шнековый вал (2) снабжен охлаждающими средствами и/или нагревающими средствами.