技术简介:
传统木材弯曲需高温操作、模具和钢带,易导致断裂且工艺复杂。本发明通过蒸汽加热使原木软化后,利用纵向压缩装置对原木施加压力,使纤维侧壁折叠,形成压缩木。该技术可在冷状态下实现小半径或多面弯曲,无需模具和粘合剂,保持木材机械性能,解决传统工艺操作难度大、易断裂的问题。
关键词:原木冷弯技术,纤维折叠压缩,蒸汽加热处理
专利名称:原木纵向压缩装置的制作方法
技术领域:
本项发明技术是将蒸汽加热后的原木顺着其纵向纤维方向进行压缩的一种装置,尤其是能使原木的纤维侧壁产生折叠,经过这样处理及加工后,冷却状态下能进行小半径弯曲和多面弯曲而不产生裂纹和断裂。
目前,众所周知,传统的木材弯曲技术,是将原木先加工成方、板、圆等各种型材,然后通过蒸汽加热软化后,必须趁木材还热还软的时候,立即进行弯曲成型,这样的工艺技术,要求有较高技术、操作熟练的操作人员来进行;或在弯曲外圆使用钢带和模具固定,以防止外圆木材纤维断裂。由于木材形状和树种的差异,使木材材质性能方面也有很大差别,就是同一树种也存在巨大差别,特别是与木材长度有关的纤维角和固体节的大小以及位置数量等,均对木材存在十分重要的影响。因此传统的木材弯曲工艺技术,在木材加热软化后,很短的时间内进行,是很难掌握的,尤其是在冷状态下根本就无法进行成功的弯曲。
本项发明技术是提供一种纵向压缩机械设备及工艺技术,它不仅能将经过蒸汽加热的原木,顺着纤维纵向进行压缩,使其纤维侧壁产生折叠,而且能将经过这样处理的原木,通过机械加工,可以不用模具和钢带在冷状态下进行小半径弯曲和多面弯曲,而不会产生断裂。
该纵向压缩机,是由仓门(1)、支腿(2)、框架(3)、压缩仓体(4)、液压缸(5)、压头(6)及液压系统等组成。框架(3)与压缩仓体(4)均采用同一材质的(Q235A)钢板及无缝钢管,以焊接的形式焊为一体;压头(6)与液压缸(5)用螺栓连接成一体。并将仓门(1)、压缩仓体(4)、压头(6)、液压缸(5)等同一轴的安装在框架(3)内,压缩仓体(4)的一端放入压头(6),另一端将仓门(1)用紧固件连接固定在压缩仓体(4)端面的法兰上,框架(3)的整体由下端三个支腿(2)来支撑。进行操作时,先将原木(含湿量20%~25%)放在内进行蒸汽加热,加热时间为1~2小时。为了保证加热过程中原木表面不会变干,在整个加热过程中对湿度和温度进行了控制。当原木被软化后,把仓门(1)打开,将被软化后的原木放入压缩仓体(4)内,再将仓门(1)关好,液压缸(5)工作时,带动压头(6)向原木施加压力,挤压8~10分钟。由于压力的作用,使原木纵向长度被压缩了20%,当压力解除后,原木的长度尺寸会出现回弹,回弹的大小,受原木木材种类的特性影响,其长度压缩后比压缩前永久缩短了3~5%。如在显微镜下看,可以观察到所有的纵向纤维出现折叠形状。
经过这种压缩处理后的原木,叫做压缩木,可以根据需要进一步进行加工成形状各异,尺寸不同的型材(如方、圆、板材等),而不会对它的加工工艺性产生任何影响。它还能在潮湿的状态下储藏,只要它的湿度不产生太大的变化,任何时候都可以进行弯曲作业。这样不但有足够的时间使其弯曲成型,而且在大多数情况下弯曲不需要使用包带。在进行小半径弯曲和一个或多面弯曲时,由于外侧被折叠的纤维展开的原因,没有产生裂纹和断裂的现象。弯曲后再进行干燥处理或置干,就可以使它的形状保持不变,其机械性能与未被压缩的干原木相同。从而达到木材在冷却状态下,也能进行小半径弯曲和多面弯曲,而不产生断裂的目的。具体工艺流程如下原木→锯割(截断)→蒸汽加热(软化)→压缩→机械加工→弯曲→干燥本发明通过使用以上所述的原木纵向压缩机以及执行规定的工艺技术,不但可以控制木材弯曲技术的加工时间和过程,从而还可实现无须使用任何粘合剂及化学制品达到弯曲木材的目的,所以它也是一种生态环保技术。经该项技术压缩的原木与压缩前的相比,具有同样的机械性能和湿度指标。
以下结合附图和实施例对本项技术进一步说明。
图1是压缩机纵剖面结构图。
图中1.仓门2.支腿3.框架4.压缩仓体5.液压缸6.压头在
图1中,松开仓门(1)的连接紧固件,打开压缩机的仓门(1),将蒸汽加热后被软化的原木装入压缩仓体(4)内,然后再将仓门(1)用紧固件连接固定在压缩仓体(4)上。当液压缸(5)工作时,压头(6)向原木施加压力,挤压10分钟,当压力解除后,取出原木,其长度缩短,将这种压缩后的原木称之为--压缩木。
权利要求1.一种原木纵向压缩装置由仓门(1)、支褪(2)、框架(3)、压缩仓体(4)、液压缸(5)、压头(6)、等构成,其特征是框架(3)与压缩仓体(4)采用同一材质(Q235-A),压头(6)与液压缸(5)用螺栓连接成一体,压缩仓体(4)的一端放入压头(6),另一端将仓门(1)用紧固件连接固定在压缩仓体(4)端面的法兰上。
2.根据权利要求1所述的原木纵向压缩装置,其特征是在一个水平的框架(3)内同轴地安装液压缸(5)、压头(6)、压缩仓体(4)以及压缩仓体端面的仓门(1)。
3.根据权利要求1所述的原木纵向压缩装置,其特征是压头(6)安装在压缩仓体(4)内。
专利摘要一种原木纵向压缩装置,它不仅能将经过蒸汽加热的原木,顺着纤维纵向进行压缩,使其纤维侧壁产生折叠,而且能将经过这样处理的原木,通过机械加工,可以不用模具和钢带在冷状态下进行小半径弯曲和多面弯曲,而不会产生断裂。该纵向压缩机,是由仓门(1)、支腿(2)、框架(3)、压缩仓体(4)、液压缸(5)、压头(6)及液压系统等组成。经过这种压缩处理后的原木,叫做压缩木,可以根据需要进一步进行加工成形状各异,尺寸不同的型材,而不会对它的加工工艺性产生任何影响。
文档编号B27H1/00GK2707456SQ0326021
公开日2005年7月6日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者马岩, 李争平, 陈光伟, 丛宪冬, 任长青, 陆康年 申请人:东北林业大学