СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК B27N3/28 

Изобретение относится к производству строительных изделий, по меньшей мере брусьев, состоящих из композиции на основе связующего и частиц растительного происхождения, преимущественно древесных (опилок, сучьев, соломы и т.п.).

Известны способы для изготовления строительного бруса путем приготовления композиции на основе частиц растительного происхождения, подачи ее в бункер, прессования, перемещения изделия относительно корпуса смонтированного на станине устройства с нагревом, выдержкой и торможением. Известное устройство для осуществления этого способа содержит станину с расположенным на ней корпусом, состоящим из подвижной и неподвижной относительно станины частей и имеющим бункер с механизмом подачи частиц, а также пустотообразователь на толкателе, т.е. на подвижной части корпуса, первый гидроприжим частиц, замкнутый на неподвижную часть корпуса [1]
Пустотообразователь у этих устройств расположен на подвижной части корпуса (ползуне), формирование (прессование) изделия, а также нагрев, выдержка и торможение его осуществляются в неподвижной части корпуса, что увеличивает количество прижимов частиц и (или) изделия, т.е. усложняет способ и устройство. В частности гидроприжим (см. авт.св. N 1449345) должен быть относительно мощным, так как, кроме функции прессования, он должен преодолеть силу трения изделия о неподвижную часть корпуса. Прижим и средства для управления им являются дополнительными потому, что часть корпуса неподвижна относительно станины, что также усложняет способ и конструкцию средств для его осуществления.

Известно также устройство и реализуемый этим устройством способ, где пустотообразователь установлен на неподвижной части корпуса, смонтированного на станине [2]
Однако конструкция прижимов здесь не упростилась и их количество не сократилось, так как взамен использован конический расклиниватель, установленный на толкателе (ползуне). Более того, в этих условиях качество бруса, хотя и улучшилось за счет использования способа (приема) вакуумирования и вибрирования, но недостаточно, если учесть, что способ при этом усложнился за счет вновь введенных операций и средств для их реализации. Отрицательный фактор качества изделия обусловлен вертикальной загрузкой частиц из бункера и, как следствие, неравномерностью распределения частиц в изделии по вертикали, когда мелкие частицы попадают вниз, а относительно большие остаются вверху. В конечном счете, это обстоятельство стимулирует разные внутренние напряжения по сечению изделия после его нагревания и охлаждения, вследствие чего оно коробится при отверждении и (или) при определенных условиях разламывается по месту стыка порций частиц, так как по той же причине сила сцепления их по сечению остается также различной. Увеличение производительности устройства ограничено при этом величиной хода гидроприжима (ползуна), так как при малом ходе подается и малая порция частиц, а при относительно большом ходе растут габариты устройства и усилие прессования в условиях нерешенной проблемы распределения частиц в вертикальной плоскости.

Задачей при создании предлагаемых здесь способа и устройства явилось их упрощение, обусловленное исключением лишних операций в способе и гидроприжимов в устройстве, сопровождаемое повышением качества изделия за счет обеспечения более равномерного распределения его частиц по вертикали и повышением производительности устройства за счет его упрощения, а также снижением энергоемкости процесса получения изделий, кроме того, важно получать изделия разного поперечного профиля на одном прессе (устройстве).

Сущностью или решением поставленной задачи является то, что способ изготовления строительного изделия из растительных частиц, включающий приготовление композиции на основе частиц растительного происхождения, подачу ее в устройство для получения изделия, прессование, перемещение изделия относительно станины устройства с одновременным нагревом, выдержкой и торможением, характеризуется тем, что торможение и прессование производят едиными прижимами, а перемещение изделия относительно станины осуществляют совместно с камерами, в которых формируется и нагревается изделие, а устройство для осуществления такого способа, содержащее станину с расположенным на ней корпусом, состоящим из подвижной и неподвижной относительно станины частей и имеющим бункер с механизмом подачи частиц, пустотообразователь на неподвижной части корпуса, первый и второй гидроприжимы растительных частиц, замкнутые также на неподвижную часть корпуса, характерно тем, что замкнутые на корпус гидроприжимы снабжены частями рабочих поверхностей, эквидистантных сопрягаемым с ними частям поверхности готового изделия, причем второй гидроприжим выполнен в виде соосно и жестко соединенных между собой первой и второй камер, подвижных относительно изделия, замкнутого на первый гидроприжим, при этом пара противоположных стенок первой камеры удлинена и оперта на неподвижную часть корпуса, а на другой паре ее стенок расположены упомянутые эквидистантные части рабочих поверхностей. Кроме того, первая пара стенок снабжена односторонними упорами для подачи частиц в зону рабочих поверхностей гидроприжимов.

Технический результат, который может быть достигнут после освоения в производстве данного предложения, сводится к тому, что упрощаются способ и устройство, поскольку функции торможения и прессования изделия объединены в одну и осуществляются едиными гидроприжимами. Такое поперечное прессование с подпрессовкой снижает энергоемкость процесса. Улучшаются условия загрузки устройства частицами, так как расширилась зона прессования и обращена она полностью к выходу из бункера, что положительно влияет на качество изделия. Немаловажно, что сменяемость рабочих поверхностей гидроприжимов позволяет получать изделия с различным поперечным профилем, т.е. не только брус для стен здания, но и брус для оконных и (или) дверных проемов, тавровые балки и т. п. Кроме того, созданы благоприятные условия для армирования изделий, например, бамбуком, отдельными видами прочного тростника, т.е. не обязательно металлической арматурой, поскольку улучшены условия загрузки и распределения частиц по всей площади поперечного сечения изделия.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства (линии) для реализации предложенного способа; на фиг. 2 прессование первым (первыми) гидроприжимом (поперечное); на фиг. 3 продольное и дополнительное поперечное прессования частиц; на фиг. 4 первые гидроприжимы в отведенном (исходном) положении; на фиг. 5 показан отвод второго гидроприжима вдоль оси изделия; на фиг. 6 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 7 сечение Б-Б на фиг. 1 (начало поперечного сжатия частиц); на фиг. 8 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 9 сечение Г-Г на фиг. 1, где второй гидроприжим удерживает изделие; на фиг. 10 сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 11 сечение Е-Е на фиг. 2, когда первый гидроприжим выполняет вторую функцию торможение изделия при продольном его прессовании; на фиг. 12 сечение Ж-Ж на фиг. 3, когда эквидистанты профиля изделия и рабочих частей гидроприжимов совпадают (конец прессования); на фиг. 13 сечение И-И на фиг. 4; на фиг. 14 сечение К-К на фиг. 5; на фиг. 15-17 возможные поперечные профили изделий, получаемых предложенным устройством в зависимости от формы поверхностей рабочих частей гидроприжимов и профилей изделий. Примечательно, что большая ось сечения на фиг. 15 может быть горизонтальной. Такое изделие можно получить, если повернуть изображение на фиг. 13 на 90^о. Для уплотнения брикета и ускорения процесса продольную ось устройства на фиг. 1 устанавливают вертикально.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит станину (раму) 1 с расположенным на ней корпусом 2, состоящим из подвижной 3 и неподвижной 4 относительно станины 1 частей. Корпус 2 имеет неподвижный бункер 5 с механизмом подачи частиц в виде, например, ленточных транспортеров 6 и 7 и (или) ворошителя со шнеком или без него (не показаны). Пустотообразователь 8 жестко закреплен на неподвижной части 4 корпуса, например на стенке бункера 5. Первый (единый) гидроприжим в виде встречно работающих цилиндров 9 и 10 осуществляет поперечное прессование и (или) подпрессовку, а также торможение изделия в условиях, когда включен второй гидроприжим в виде, например, пары гидроцилиндров 11 и 12, осуществляющих продольное прессование и одновременную поперечную подпрессовку. Продольная и поперечная подпрессовки осуществляются скосами 13 и 14 на рабочих частях гидроприжимов. Оба гидроприжима замкнуты (оперты) на неподвижную часть 4 корпуса 2. Части рабочих поверхностей 15 и 16, параллельные продольной оси изделия, эквидистантны, т.е. при контакте совпадают одна с другой, формируя готовое изделие заданного профиля. Если первый гидроприжим содержит цилиндры 9 и 10, а также рабочие органы 17 и 18 со скосами 13, 14 и поверхностями 15 и 16, то второй гидроприжим, наряду с аналогичными органами 17, 18 и поверхностями 15, 16, выполнен в виде соосно и жестко соединенных между собой первой (прессования) 19 и второй 20 (выдержки и нагрев) камер. Обе камеры подвижны относительно изделия, замкнутого (зажатого) в такой момент гидроцилиндрами 9 и 10, выполняющими этим свою вторую функцию тормоза при продольном прессовании. Пара противоположных боковых стенок 21 и 22 первой камеры удлинена и потому оперта на неподвижную часть 4 корпуса 2. При этом могут быть использованы как опоры качения 23, так и опоры скольжения 24. Стенки 21 и 22 снабжены односторонними упорами 25, помогающими частицам перемещаться к гидроприжимам, прессующим изделие, т.е. в зону рабочих поверхностей гидроприжимов. Обе камеры могут быть снабжены нагревателями. В случае дефицита энергии на нагрев вторая камера или ее концевая часть может быть отсоединена по месту ее стыковки с первой камерой вместе с находящимся в ней изделием, которое может досушиваться в этой камере неопределенное время без коробления, что также улучшает качество изделия, хотя и требует повышенного количества камер (их концевых частей).

Работа устройства и реализация способа осуществляются в следующей последовательности:
1. Засыпают известную подготовленную композицию на основе растительных частиц в бункер 5.

2. Транспортерами 6 и 7 производится поперечная подпрессовка частиц (их ковра) и образование брикета.

3. При включенных гидроприжимах 11 и 12, т.е. при отводе их вправо (по чертежу), брикет из частиц подается упорами 25 и транспортерами 6 и 7 в зону между цилиндрами 9 и 10 (фиг. 1).

4. После остановки прижимов 11 и 12 сходятся гидроприжимы 9 и 10, осуществляя поперечное прессование брикета до размера готового изделия. Скосы 13 позволяют более равномерно и последовательно сжимать брикет, который теперь сжат усилием до 40 тс.

5. Включаются гидроприжимы 11 и 12 и отводятся влево (по чертежу), что позволяет скосам 14 и поверхностям 16 окончательно допрессовать брикет частиц до контура изделия и зажать его дополнительно, одновременно сместив камеры 19 и 20 с упорами 25 влево для захвата очередной порции (массы) частиц для формирования следующего брикета. Кроме того, при этом выдавливается из камер 19 и 20 очередная доля изделия, а излишки частиц, застрявшие между скосами 13, выталкиваются обратно на ковер (брикет).

6. Гидроприжимы 9 и 10 отходят в исходное положение, освобождая изделие.

7. Гидроприжимы 11 и 12 после этого также отходят вместе с изделиями, освобождая объем между гидроприжимами 9 и 10 для падаемого в него следующего брикета, например, транспортерами 6 и 7 с помощью упоров 25.

Далее цикл повторяется.

Использование: производство строительных изделий. Сущность изобретения: приготавливают из растительных частиц композицию, подают с образованием брикета, осуществляют продольное и поперечное прессование, нагревают и выдерживают, причем для прессования и торможения используют общие прижимы, а при перемещении изделия передвигают и камеры. Устройство, применяемое для изготовления строительного изделия, содержит станину, корпус, бункер, в котором формируется брикет, пустообразователь и гидроприжимы, закрепленные на неподвижной части корпуса, при этом профиль изделия и отдельных частей поверхностей гидроприжимов эквидистантны, соединенные соосно и жестко камеры подвижны относительно станины, причем пара стенок первой камеры удлинена и оперта на корпус, а также снабжена односторонними упорами для подачи частиц для брикета. 2 с. и 4 з. п. ф-лы,17 ил.

1. Способ изготовления строительного изделия из растительных частиц, включающий приготовление композиции на основе частиц растительного происхождения, подачу ее в устройство для получения изделия, прессование, перемещение изделия относительно станины с одновременным нагревом, выдержкой и торможением, отличающийся тем, что операции торможения и прессования производят единым прижимом, а перемещение изделия относительно станины осуществляют совместно с камерами, в которых формируется и прогревается изделие. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдержку изделия производят в отсоединенной вместе с изделием камере. 3. Устройство для изготовления строительного изделия из растительных частиц, содержащее станину с расположенным на ней корпусом, состоящим из подвижной и неподвижной относительно станины частей и имеющее бункер с механизмом подачи частиц для образования брикета, пустотобразователь на неподвижной части корпуса, первый и второй гидроприжимы частиц, замкнутые также на неподвижную часть корпуса, отличающееся тем, что гидроприжимы снабжены частями рабочих поверхностей, эквидистантных сопрягаемым с ними частям поверхности готового изделия, причем второй гидроприжим выполнен в виде соосно и жестко соединенных между собой первой и второй камер, подвижных относительно изделия, замкнутого на первый гидроприжим, при этом пара противоположных стенок первой камеры удлинена и оперта на неподвижную часть корпуса, а на другой паре ее стенок расположены эквидистантные части рабочих поверхностей. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что первая пара стенок камер снабжена односторонними упорами, а бункер снабжен транспортерами для формирования брикета и подачи его к гидроприжимам. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что большая ось поперечного сечения камер горизонтальна. 6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что продольная ось камер вертикальна и совпадает с осью бункера.