专利名称：热压机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热压机，它适于在注入蒸汽或气体时热压由层板、薄胶合板、碎料板、刨花板、纤维板、硬质纤维板以及木质纤维构成的片状物等制成的工件。本发明尤其涉及装有调距模板且该模板带有若干在加热板之间注入加压加热的蒸汽或气体之用的注孔之热压机。
在本说明书中，“工件”代表待压的薄板，而“产品”代表压制过的层压板。
一种由木质纤维制成的如胶合板、碎料板、纤维板之类的产品，是经过在若干薄木片、木屑、纤维的表面施用粘合剂后，又将这些东西叠合起来并将叠合好的工件置于热压机的一对加过热压板之间加以热压而成的板子。在这种情况下，需要预定的热压时间使粘合剂受热和变硬。尤其是要生产厚的产品时，就必须考虑到热量传送到工件内部的时间而使热压工件时间长一点。热压时间直接与生产时间相关。因此，长时间热压是批量生产的障碍，而且也提高了产品单价。
为了解决上述问题并缩短热压时间，迄今已采用了注入蒸汽压制法。这种压制方法如
图11所示，是一种在热压机的上加热板1和下加热板2的压面上制成许多小注孔2a并从注孔2a中将加压加热后的蒸汽或气体注入的方法。在采用这种方法的情况下，安装在加热板1和2上的蒸汽管3与每个压面上的小注孔2a通连，并分别装有由电磁阀构成的断通式阀门。从蒸汽管3送来的加压加热后的蒸汽或气体从小注孔2a中注入，工件4就被蒸汽之类加热。这样一来，整个工件瞬间即达到使粘合剂干硬的温度。因此，时间大大缩短，生产效率也能提高。
蒸汽注入式压机已有公开的例子，如带有一个舱式划分设备用以在一对压板之间分出一个舱来围住一个区域的“压机压制碎料板方法”(见《日本专利申请公开文本》第57—1416号)；带有一个喷嘴加热器将蒸汽注入喷嘴加热至超过蒸汽凝结温度的“蒸汽注入式压机”(见日本专利申请公开文本第2—192906号)，以及带有邻接着蒸汽注入板的冷压板的“热压长板形物为半成品的气体注入式压机”(见日本专利申请公开文本第4—113809号)。
“压机压制碎料板方法”(见日本专利申请公开文本第57—1416号)通过舱式划分设备中一块压板上的注孔中注入的蒸汽，快速使粘合剂干硬，从而快速传送热量。此外，“蒸汽注入式压机”(见日本专利申请公开文本第2—192906号)以喷嘴加热器防止蒸汽注入时产生水滴而提高生产效率。“热压长板形物为半成品的气体注入式压机”(见日本专利公开文本第4—113809号)则是以一块冷却板在工件被热压及干硬之前防止其变成半干硬状态，以便继续热压工件并使其干硬。
然而，上述公开文本所公开的无论哪一种设备，都不能使现有的热压机利用加热板来压制，因为必须使注入蒸汽之类所用的注孔制于上下两个压面上，且必须使与这些注孔通连的蒸汽管固定在另一个压面上。因而，制作压制所用的加热板的成本会增加，从而热压机肯定昂贵。此外，以新方式热压工件，与由许多注孔形成的蒸汽之类的整个注入范围大为不同，这就必须预备另一个压面用来压数目及位置随工件范围而变动的注孔。
还有，由于蒸汽注孔制在压面上，就产生一个问题工件表面由于潮湿而受磨损，且由于把抗水性差的材料如纸板和纤维板叠合在工件表面而在该表面产生折痕和波纹而致其不平滑。此外，还有一个问题由于板状物堵住注孔及蒸汽之类注入受阻，或由于为了加固或美化把透气性差的平整板状物叠合在工件表面而使得注孔中注入的不必要的蒸汽滴落在板状物上，就会有污疵附在工件表面。
本发明的一个目的，是提供一种有效利用现有热压机所用加热板，从而能经济有效地压制各种规格工件的并不昂贵的热压机。
本发明的另一个目的是，提供能把蒸汽或气体注入工件中，能使产品表面平滑，并能使得即便把抗水性差的材料或透气性差的板状物叠合在工件表面也没有污疵附在工件表面这样一种热压机。
本发明还有一个目的是，提供一种增强产品机械强度的热压机。
为达到上述目的，下面参照图1对应一个实施例来叙述本发明的结构。
本发明的热压机10，由上加热板11、下加热板12，以及安装在上加热板11和下加热板12两者之一上或两者上以决定被加热板11和12两者所压工件加工厚度的调距模板14构成。
本发明的热压机，其结构特征在于对着受压工件13的调距模板14内表面14a设有多个用于喷注加热加压后的蒸汽或气体的注孔14b。
也可通过在现有热压机加热板11或12上制作丝扣孔并用螺丝把调距模板14固定在加热板上的方式，构成本发明的热压机。
把工件13置于调距模板14之中，用一对加热板11和12压制工件13，同时从调距模板上的若干注孔14b中注入加压加热后的蒸汽，被注入的蒸汽就浸透工件13，并传送能量，且在瞬间把整个工件13加热至预定温度。以用调距模板14作为围封体来围封工件13的方式，工件13就连同上加热板11和下加热板12一起被调距模板14密封住，且注入的蒸汽就将工件充分浸透。
如图9和图10所示，即使把抗水性差的材料或透气性差的板状物32叠合在工件13的两面，蒸汽也能透入工件之中，且受压工件13的表面依然平滑不产生污疵。
附图简要说明如下图1所示立体图表示本发明的一个实施例的热压机，其用于热压一个仅由若干片状物组成的工件；图2是图1所示热压机的下加热板之顶视图；图3所示立体图表示本发明一个实施例的热压机其用于热压一个叠合板状物于若干片状物上下两侧而成的工件；图4所示剖视图表示另一实施例的热压机，其用于热压一个叠合金属板于若干片状物上下两侧而成的工件；图5是用作工件原料的植物茎杆之立体图；图6是挤压图5所示植物茎杆使其表面产生裂缝所用的压辊之立体图；图7是叠合若干片状物以便其植物茎杆均顺朝同样方向而形成的工件之侧视图；图8是叠合若干片状物使一些片状物植物茎杆的朝向与另一些片状物植物茎杆不同而形成的工件之侧视图；图9所示立体图表示多层片状物叠合的一种状态，植物茎杆交叉布置，然后在叠合物两侧再各叠合一板状物；图10是叠合板状物于被叠合的片状物上下两侧而形成的工件之侧视图；图11是与图1相应而显示一件现有热压机之立体图。
以下参照附图详述本发明的各个实施例。
如图1所示，热机压10上部为一块上加热板11，下部为一块下加热板12。就此实施例而言，下加热板12是固定的，而上加热板11可垂直移动以便桥压位于加热板11与12之间的工件。下加热板12装有调距模板14，调距模板14决定被热压工件13的厚度。在此实施例中，四方形工件13于一个与工件13形状对应而将其围住的四方框形封围体中形成。下加热板12的预定位置上制有几个丝扣孔(未显示)，并用6根螺丝15将四方框形调距模板14固定住。构造调距模板14，是为了在受压状态下把工件13连同上加热板11和下加热板12一起密封住。
用以注入加压加热后的蒸汽或气体的若干注孔14b，排列在对着受压工件13的调距模板14内表面14a上。这样，就可经济有效地使蒸汽之类从注孔14b中注入而渗透于工件13里面。调距模板14的高度最好不小于15毫米。这是因为，用高度不足15毫米的调距模板14热压工件，上下加热板只用相对较短的时间作用于不足15毫米厚的工件就能完成热压，而当调距模板高度14为15毫米以上时，减少热压时间效果就会增强。
如图2详细显示那样，许多注孔14b分别以相等的间隔排列在与下加热板12压面平行的调距模板14的4个内表面14a上。注孔14b与调距模板14的里面如虚线所示那样彼此相连，并与装在调距模板14外表面上的蒸汽管16连通。蒸汽管16上装有由电磁阀构成的断通式阀门17。
如图3所示，为加热加热板11和12之用的蒸汽管11a和11b，虽未画出但却是曲折盘旋在这两块加热板上。此外，虽未描画出来，蒸汽管11a和12a均分别装有由电磁阀构成的进口阀与出口阀，以便通过电磁阀导入或切断由蒸汽管11a和12a加热的蒸汽，从而能够调控加热板11和12的温度。
通过叠合从层板、薄胶合板、碎料板、刨花板、纤维板、硬质纤维板中选出的一件或多件以及由木质纤维构成的片状物而形成的层压板，即是本实施例的热压机10所要加工的工件。由若干直茎杆的一年生植物如蔗渣、棉花、竹子、向日葵、高粱、玉米、蜀黍、甘蔗等制成的模压过的片状物，即列为由木质纤维构成的片状物。不仅可用一种一年生作物也可合用两种以上作为片状物。
如图5所示，此实施例中待压的工件13，是直接由压辊21和22挤压而未如图6所示那样在其外皮上切开形成裂缝23的一段植物茎杆20，其结构为以木质纤维为主的外皮20a和多孔髓杆芯20b，此后，把植物茎杆20浸泡在硬化溶液如酚醛溶液中以使其浸足预定数量的硬化溶液，然后，如图1所示那样用绳索24把许多挤压过的植物茎杆20编捆得像簧片屏一样形成片状物30，并把若干片状物30彼此叠合，同时在每件片状物30上都涂上粘合剂。仅用片状物而欲形成层压板，必须使其在各个方向对具有均匀的抗挠强度。为了防止层压板曲卷，就要叠合若干片状物30而形成工件13，以便植物茎杆20构成的层压板如图1所示那样与每一件片状物互相交叉。为了在某个特定方向极大增强抗弯强度，就要叠合若干片状物30而形成工件13，以便植物茎杆构件20如图7那样顺朝同样方向。如图8那样，使一些植物茎杆构成一些片状物30而与另一些植物茎杆构成的片状物30互相交叉，也可形成工件13。
工件仅由植物茎杆就能构成。然而，如图9和10所示，也可合用植物茎杆构成的片状物30和板状物32而形成工件13。板状物可用木质板状材料如装饰板、层板、锯木板、胶合板、碎料板、硬质纤维板、隔音板、防火板、层压板、锯末板、波纹板等；可用金属板如铁板、镀锌铁皮、着色钢板、不锈钢板、铝板、铜板、铅板等；还可用无机板状材料如硅钙合成板、刨花水泥板、石棉水泥板、灰泥板等；也可用合成树脂板状材料如聚氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、丙烯腈丁二烯苯乙稀树脂、AS树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、尿素树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等的板材。
可使用表面不规则的板子作为板状物，例如波纹板、瓦垅钢板、多孔板、网眼板等。
如图4所示也可把调距模板45装在热压机40的上热压板43的热压面上。在此情况下，工件42易于在下热压板44上模压成形。在图4中，标号43b、43d、44d代表蒸汽管，43c代表断通式阀门，45a代表注孔。另外，标号41代表使受压工件41平展的金属板。
由若干片状物30构成的工件13，由若干片状物30与若干板状物32构成的工件13，或者由若干片状物30与若干金属板41构成的工件42，被热压机10或40暂时挤压继而被热压为一体。
以下叙述图1至图3所示的热压机10。加热板11和12被注入加热板11和12分别所装的蒸汽管11a和12a之中的加热了的蒸汽加热。从注孔14b中注于调距模板14的蒸汽所产生的温度，最好介于摄氏50至250度之间，其压力最好为2至30kg/cm2。在此情况下，最好把加热板11和12的温度值，设定得高于从注孔14b中注入的蒸汽温度。
当加热板11和12达到预定温度后，就把工件13置于调距模板14隔划成的里边。使上加热板11降下，加工工件13。然后，从注孔14中注入蒸汽以加热工件13。在此情况下，当工件13被加热板11和12及调距模板14密封住，或当加热板11和12挤压工件13且它们的压力达到预定值时，就从注孔14b注入蒸汽。注入时间根据工件厚度及有无板形物，选定为几秒至几分钟。在受压状态下，装在蒸汽管16上起电磁阀作用的断通式阀门17即开启，受压受热后的蒸汽就从调距模板14上的注孔14b注入。注入的蒸汽浸透工件13，其情况与现有的蒸汽注压法相似，从而传送热能且在瞬间将整个工件13加热至预定温度。上述加热加压状态维持预定时间之后，断通式阀门17即关闭以停止从注孔14b注入蒸汽，且上加热板11抬升从而完成了一系列热压过程。
将加压加热后的蒸汽或气体注入正在热压的工件中，如果该工件所受挤压强烈，工件就密实，其中的空隙减少，且浸入工件中的蒸汽或气体大大减少。大多数常规产品厚度为15毫米以下。然而，为了制造厚度为15毫米以上的产品，就要应用一种首先制作薄的层压板之类产品继而使若干层压板彼此叠合的方法。本实施例的热压机，即可通过一次热压层压出厚度15毫米以上的产品，从而大大提高生产效率。然而，要制造压层厚度为200毫米以上的产品，如果不加大热压的冲程间隔，不加大热压机容量，不增加设备成本，就能以实现这种热压。
以下讲述图4所示加热板装有调距模板的热压机的实施例。
<实施例1>
用轧片机轧碎胶合板而成的薄片经干燥处理为湿度4％以下。调备一份胶溶液，其中各种配料按重量计分别为100份浓度为65％的试验室制用低甲醛型尿素树脂胶、2份浓度为25％的氨水、5份石蜡乳剂(MOBIRU SEKIYU株式会社所制的“CER—45”)、1份卤砂粉。用喷雾器把干燥后的薄片喷上一层胶溶液使其对薄片整体含量达到10％，然后用木框把薄片固定住加以预压。
高度为40毫米的四方框形铝制调距模板装在热压器的上加热板上。注孔如图2所示那样排列在该调距模板的内表面。上加热板为固定板，由装在调距模板上的蒸汽管使其保持摄氏150度的温度。可垂直移动的下加热板构成方式类似，也保持摄氏150度。一块比调距模板框子略微小些初步形成的薄片待压物装在下加热板上，抬升下加热板，该薄片待压物首先被上下两块加热板以20kg/cm2的压力热压。当下加热板刚刚接触调距模板后，温度为150摄氏度、压力为5kg/cm2的蒸汽就从调距模板中注入达1分钟。1分钟后，模压力减至10kg/cm2，且模压继续3分钟。随后，工件就从热压机中取出，置于室温下约一星期，即成为一块厚40毫米的碎料板。
<对比例1>
所用热压机与实施例1所用者相同，但在上加热板上沿着工件两个侧边部位装了两块无注孔的、40毫米高的方柱形调距模板。上下两块加热板分别保持摄氏150度温度，以便以20kg/cm2的压力热压薄片待压物开头达5分钟，接着，又以10公斤/公分2的压力热压20分钟。随后，即以相似于实施例1的情况2制成40毫米厚的碎料板。
关于实施例1及对比例1如此制成碎料板，其抗弯强度、表皮强度和厚度增加率，根据日本工业标准A 5908号规定的U类测试法加以检测，所得结果如表1。
表1
从表1来看，对比例1的碎料板抗弯强度略大于实施例1，而其抗剥离强度比实施例1低，厚度增加率比实施例1大。这可能是因为实施例1的碎料板被均匀加硬，达于其内部，而对比例1的碎料板相比起板子内部而言其上下两面稍微加硬了一些。
<实施例2>
把由纤维分离机形成的木质纤维用喷雾器喷上一层碱—酚醛树脂A型酚醛树脂(浓度为50％)，以便酚醛树脂就100份干透重量的纤维达到8％的树脂整体含量，此后，将纤维置于边长为30公分的木方框中使其初步成形。被热压机热压的工件与实施例1的相同，但用了一个高30毫米的四方框形调距模板，且模板上有蒸汽注孔。
说得更确切些，初步成形的纤维板被置于温度保持在摄氏180度的下加热板上，抬升下加热板，该纤维板就被下加热板及同样保持摄氏180度温度的上加热板以20kg/cm2的压力热压达1分钟。1分钟过后，压力降至10kg/cm2继续热压。当压力大于10kg/cm2时，温度为摄氏180度、压力为10kg/cm2的蒸汽就从调距模板上的注孔注入达1分钟。1分钟过后，由调距模板封围的空间之压力回复为常压，且模压继续进行1分钟。此后，取出热压器的工件，将其置于室温下约一星期，即制成厚度为30毫米的纤维板。
<对比例2>
所用热压机与实施例所用者相同，但在上加热板上沿着工件两个侧边部位装了两块无注孔的、高30毫米的方框形调距模板。上下两块加热板分别保持180摄氏度，开头3分钟像实施例2中那样以20kg/cm2的压力热压纤维板，此后，以10kg/cm2的压力热压10分钟。随后，就以相似于实施例2的情况制成厚度为30毫米的纤维板。
关于实施例2及对比例2如此制成的纤维板，其抗弯强度、表皮强度和厚度增加率，根据日本工业标准A5906号规定的P类测试法加以检测，所得结果如表2。
表2
把实施例2与对比例2两者的纤维板相比，也显示出等同于实施例1与对比例1相比的物理性能数值。
<实施例3>
把图5所示那种有着以木质纤维为主的外皮20a及多孔髓杆芯20b的高粱杆20，直接用压辊21和22挤压而不使该茎杆20如图6所示那样破开而在外皮20a上产生裂缝23。把高粱杆20浸入酚醛树脂溶液中使酚醛树脂达到高粱杆重量的15％。然后，虽未画出例图，就把许多挤压过的高粱杆用绳索编捆得像簧片屏一样成为片状物，接着把5件片状物30叠合，以便这些茎杆构成物彼此交叉，同时对每一粘接层以250g/cm2的比率使上粘合剂。
图4所示热压机40的上下加热板43和44保持摄氏150度温度，然后用上下加热板43和44挤压5件片状物30。上加热板43装有高度为30毫米且带有蒸汽注孔43b的四方框形调距模板45。当压力达到8kg/cm2时，温度为150摄氏度、压力为5kg/cm2的蒸汽就注入达5分钟。蒸汽注入之后，用一个减压泵为调距模板45所围之空间减压。片状物热压总计10分钟之后，即取出片状物压成的层压板，并将其置于室温下大约一星期。
<对比例3>
如图11所示，片状物层压板如实施例3一样在相同条件下热压，但所用热压机中，上加热板1和下加热板2的压面上均制有蒸汽注孔2a，(加热板1上的未画出)，但未装调距模板，由于未装调距模板，蒸汽不从注孔注入。
把如此制成的实施例3与对比例3的层压板加以比较，结果是，对比例3的层压板表面有凹凸之处，表面的平滑性有问题。然而，使用调距模板的实施例3的层压板表面平滑，没有问题。
在以上各个实施例的情况下，尽管是用螺丝固定调距模板，但也可以用其他方式如焊接或粘接来加以固定。
另外，在以上各个实施例的情况下，调距模板安装在下加热板或上加热板上。然而，也可以在上下加热板两者上均分别安装调距模板。
此外，调距模板的形状并不限于四方框形。当工件为多边形时，也可用调距模板形成对应于该形状的封围体。
此外，虽然在以上各个实施例的情况下是上加热板降下或下加热板抬升以压制工件，但也可使两块加热板均移动以压制工件。
还有，虽然以上各实施例所述均为用蒸汽加热的情况，但也可用加热加压后的气体。
如上所述，比起现有的热压机来，本发明的热压机由于装有注孔在调距模板上，使得加热加压后的蒸汽或气体从工件侧方浸透其内部，这样就大大缩短了热压时间从而显著提高了生产效率。
另外，用螺丝固定调距模板时，根据工件的规格仅替换调距模板，就能使热压机用途多样且不昂贵。
此外，仅安装调距模板在现有的热压机加热板上就可使其压制时产生蒸汽，从而能够有效利用现有的热压机。
此外，比起从加热板上注入蒸汽或气体的现有热压机来，即使抗水性差的材料或透气性差的片状物叠合在工件的上面和下面，也可将蒸汽或气体注入工件，且可保持产品表面平滑，从而防止污疵附在产品表面。
还有，比起现有热压机来，不仅热压时间可缩短10％至90％，而且还有厚度不匀情况减少、厚度增加率下降及机械强度提高等优点。
权利要求
1.一种热压机(10，40)，它包括一块上加热板(11，43)、一块下加热板(12，44)，以及固定在上加热板(11，43)和下加热板(12，44)其中之一或两者的压面上以决定被上下两块加热板(11，12，43，44)压制的工件(13，42)加工厚度的调距模板(14，45)，其中对着受压工件(13，42)的调距模板(14，45)内表面(14a)设有多个用于喷注加热加压后的蒸汽或气体的注孔(14b，45a)。
2.如权利要求1所述的热压器，其特征在于调距模板(14，45)的高度最少为15毫米。
3.如权利要求1所述的热压机，其特征在于调距模板(14，45)用作封围体，对应于工件形状(14，45)而封围工件(13，42)，它可从加热机(10，40)上拆卸，并构成便于在受压状态下把工件(13，42)连同上加热板(11，43)和下加热板(12，44)一起密封起来的装置。
4.如权利要求1所述的热压机，其特征在于工件(13，42)是由叠合从层板、薄胶合板、碎料板、刨花板、纤维板、硬质纤维板构成的一组中选出的一件或多件以及一层由木质纤维构成的片状物而制成的层压板。
5.如权利要求3所述的热压机，其特征在于由木质纤维构成的片状物(30)是由蔗渣、棉花、竹子、向日葵、高粱、玉米、蜀黍或藤科植物的茎杆模压成的片状物。
全文摘要
一种热压机10由上加热板11、下加热板12及调距模板14组成。调距模板最好是可拆卸地固定在两块加热板之一上或两块之上，以便决定由这两块加热板压制的工件13的加工厚度。若干为使加压加热后的蒸汽之类注入的注孔14b，制于调距模板对着受压工件的内表面14a上。调距模板最好充当封围工件的封围体，并在受压状态下把工件连同两块加热板一起密封住。
文档编号B27D3/02GK1117911SQ9510508
公开日1996年3月6日 申请日期1995年5月5日 优先权日1994年5月6日
发明者堀川光正, 田村靖夫 申请人:光洋产业株式会社