Установка для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы Российский патент 2024 года по МПК B27K5/00 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для обработки поверхности деревянных изделий для улучшения их эксплуатационных и декоративных свойств.

Наиболее близкое по технической сути (прототип) устройство для объемно-термической плазменной обработки деревянных изделий (патент № 212821 опубл. 10.08.2022), содержащее 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.

Недостатками прототипа являются ручной метод удаления сажи, образовавшейся на поверхности изделий в результате обработки, что значительно увеличивает время обработки и снижает качество конечных изделий. Вместе с тем при ручном удалении сажи с поверхности, в помещении формируется взвесь сажи в воздухе. В результате сажа через систему вентиляции попадает в атмосферу; оседает на элементах вентиляции и выводит ее из строя, а также требуется дополнительная защита рабочих соответствующими средствами индивидуальной защиты.

Таким образом, в настоящее время существует потребность в разработке устройства для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы, обеспечивающего улучшение внешнего вида и общего качества древесины, а так же минимизирующего ручной труд без вреда здоровью человека и окружающей среде.

Задача настоящего изобретения состоит в разработке установки для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы, которые расширяя арсенал технических средств, преодолевали бы недостатки известных технических решений.

Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложена установка для обработки изделий из древесины (Фиг.1), включающая две камеры, водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков 1 [1] и камеру очистки сажи с поверхности изделий 2 (Фиг.2), расположенные в непосредственной близости друг к другу, а также плазменный генератор косвенного действия 3 [1], источник питания 4, и систему сбора сажи 5. Форма сечения камеры очистки сажи 2 прямоугольная, а торцевые стороны камеры закрыты крышками, прямоугольной формы (Фиг.3). На внешней стороне свода камеры очистки сажи 2 расположен электродвигатель 14, приводящий во вращение щетку 15 для удаления сажи с поверхности обрабатываемых изделий 10. Подача обрабатываемых изделий из древесины 10 из водоохлаждаемой камеры концентрации тепловых потоков 1 в камеру очистки сажи 2 осуществляется с помощью роликового конвейера 6. Внизу камеры очистки сажи 2 расположен раструб 16, соединенный с системой очистки воздуха 5. При работе установки изделия из древесины 10 подаются в водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков 1 для обработки низкотемпературными потоками плазмы. Скорость подачи изделий составляет 0,08-0,27 м/с. Обработка изделий в водоохлаждаемой камере концентрации тепловых потоков 1 проводится в течение 5-60 секунд, при удельной тепловой мощности потока плазмы: 1,1-3,0·106 Вт/м². Следует отметить, что время обработки зависит от сорта древесины, длины, формы и влажности изделий, а скорость подачи изделий зависит от желаемых толщины обработанного слоя и декоративных качеств конечных изделий. Затем по конвейеру 6 деревянные изделия 10 подаются в камеру очистки сажи 2. В камере очистки сажи 2 производится удаление с поверхности обрабатываемых деревянных изделий 10 сажи с помощью щетки 15, выполненной с возможностью вращения вокруг своей оси. Вращение щетки 15 обеспечивается электродвигателем 14. После этого удаленная сажа вместе с потоком воздуха вытягивается через раструб 16 в систему очистки воздуха 5 и очищенный воздух выводиться в атмосферу.

Способ обработки изделий из древесины осуществляется следующим образом.

При включении источника питания 4 запускается плазменный генератор косвенного действия 3. С торцевой стороны устройства через отверстия в крышке в камеру концентрации тепловых потоков 1, по конвейеру 6 подаются изделия из сосны, с исходной влажностью 12%, сечением 25×120 мм и длиной 2500мм. В процессе прохождения изделий через камеру осуществляется равномерное термическое воздействие на поверхность изделий, плазменными тепловыми потоками. Температура плазмы ~ 3000°С. Обработка изделия проводится в течение 35 секунд. После прохождения камеры концентрации тепловых потоков, изделия по конвейеру 6 подаются в камеру очистки сажи 2, где происходит удаление сажи с поверхности обрабатываемых изделий с помощью щетки 15, расположенной между обрабатываемыми изделиями и приводимой во вращение электродвигателем 14. Благодаря механическому воздействию щетки, с поверхности изделий удаляются частицы сажи, оставляя (образуя) гладкую поверхность. Сажа после очистки с изделий вместе с потоком воздуха вытягивается через раструб 16 в систему очистки воздуха 5. После чего очищенный воздух выводиться в атмосферу, а сажа остается в контейнере-сборнике.

Таким образом, предложенное установка для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы, обеспечивает улучшение внешнего вида и общее качество древесины, минимизируя ручной труд без вреда здоровью человека и окружающей среде.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для обработки поверхности деревянных изделий. Установка для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы включает водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков, плазменный генератор косвенного действия и источник питания. Установка дополнительно содержит камеру очистки сажи прямоугольного сечения с торцевыми крышками одинакового размера и систему очистки воздуха, а также роликовый конвейер, выполненный с возможностью подачи обрабатываемых изделий из древесины из водоохлаждаемой камеры концентрации тепловых потоков в камеру очистки сажи. Водоохлаждаемая камера концентрации тепловых потоков и камера очистки сажи расположены в непосредственной близости друг к другу. На внешней стороне свода камеры очистки сажи расположен электродвигатель, приводящий во вращение щетку, выполненную с возможностью вращения вокруг своей оси, для удаления сажи. Внизу камеры очистки сажи расположен раструб, соединенный с системой очистки воздуха, через который вытягивается удаленная сажа вместе с потоком воздуха в систему очистки воздуха. Улучшается внешний вид и общее качество древесины, минимизируется ручной труд без вреда здоровью человека и окружающей среде, расширяется арсенал технических средств. 3 ил.

Установка для обработки поверхности изделий из древесины низкотемпературными потоками плазмы, включающая водоохлаждаемую камеру концентрации тепловых потоков, плазменный генератор косвенного действия и источник питания, отличающаяся тем, что дополнительно содержит камеру очистки сажи прямоугольного сечения с торцевыми крышками одинакового размера и систему очистки воздуха, а также роликовый конвейер, выполненный с возможностью подачи обрабатываемых изделий из древесины из водоохлаждаемой камеры концентрации тепловых потоков в камеру очистки сажи, причем водоохлаждаемая камера концентрации тепловых потоков и камера очистки сажи расположены в непосредственной близости друг к другу, при этом на внешней стороне свода камеры очистки сажи расположен электродвигатель, приводящий во вращение щетку, выполненную с возможностью вращения вокруг своей оси, для удаления сажи, а внизу камеры очистки сажи расположен раструб, соединенный с системой очистки воздуха, через который вытягивается удаленная сажа вместе с потоком воздуха в систему очистки воздуха, затем очищенный воздух выводится в атмосферу.