CS239909B2 - Method of continuos compressing of vegetable particles and binder and device to perform the method - Google Patents

Description

Vélez se týká způsobu plynulého lisování směsi drobných rostlinných Částic a pojivá, pri kterém se směs zavedená do plnicího prostoru pístového lisu pro plynulého lisování za studená vede ve zhuštěném stavu kanálem určujícím profil výlisku do vytvrzovacího kanálu s případně oddálitennými částmi stěn. Vynález se týká rovněž zařízení k provádění tohoto způsobu. Vytvrzování se může provádět ohřevem, vysokofrekvenčním ohřevem a podobně.

Podrobnnoti těchto postupů jsou popsány v NSR zveřejněných patentových přihláškách 22 53 121 , 25 35 989 a 2 5 54 280. Při těchto v praxi používaných způsobech se používají lisy pro plynulé lisování za studená, které mají poměrně krátký zdvih, například 150 mm, poměrně vysoký počet zdvihů za mimutu, například 100 až 120 zdvihů/min. a kterými se proto dosahuje poměrně vysokého zhušěěnn, například 10:1.

Podobné parametry jsou běžné při plynulém lisování třískových desek. Výlisek zhotovený tímto způsobem má velmi vysokou hustotu a v důsledku toho i vysokou měrnou hmoonnot. Aby se tato hustota mohla zmenmt a regulovat, používá se v praxi způsob podle NSR zveřejněné patentové přihlášky 25 35 989, při kterém se části stěn vytvrzovacího kanálu v průběhu zdvihu lisu nepatrně rozestupují. *

Tímto způsobem se v průběhu posuvu výlisku podstatně zmenší . tření. Kromě toho zůstává výlisek při zpětném zdvihu lisovacího pístu ve stačeném stavu, což má za následek, že rozpojování jednotlivých třísek není tak rušeno pulsujícími silami.

Struktura tímto způsobem vyrobených výlisků má téměř jednotnou orientaci třísek přibližně paralelně s lisovací plochou nebo ve vrstvách, které jsou vůči lisovací ploše lisovacího pístu vypouklé. Takové výlisky se při ohýbovém namáhání lámou rovnoběžně s vrstvami třísek. Prováděly se pokusy orientovat třísky v ještě nevytvrzeném stavu případně do směru, který je přibližně kolmý k povrchu výlisku, a teprve poté výlisek vytvrdit.

Tento způsob výroby tříkkových desek je popsán v NSR zveřejněné patentové přihlášce 17 03 414. Toto orientování třísek se mělo provádět tak, že lisovací razník se zasouval do stupňovitě se záBnuícího válce. Stejná tendence se věak pozoruje i v případě, že válec žádné takové stupňovité zužování nemá_f a to z toho důvodu, že při krátkém zdvihu lisovacího řezníku a vysokém tření výlisku ' v tvarovacím, případně vytvrzovacím kanálu vzniká na obvodu výlisku větší odpor než v jeho střední části. Výýisky s takto obloukově srienSoverými tříkkami maaí při namáhání v ohybu jen malou pevnoot. Jejich lom má vrchlíkový tvar.

Jiné způsoby ovlivňování vrstvení a orientace třísek ve výlisku dosud nejsou známy.

Úkolem vynálezu je nalezení způsobu plynulého lisování směsi drobných rostlinných částic s pojivém, který by umoož^ni změěnt orientaci třísek z orientace rovnoběžné nebo zakřivené vůči lisovací ploše v celém průřezu výlisku na jinou orientaci, nebo alespoň do zplstěého stavu, čímž by se dosáhlo zvýšení pevnooti výlisku.

Vynález přioom vychází z poznatku, že pevnost plynule lisovaného výlisku je tím v/S^X,· čím méně třísek zůstane rovnoběžně s lisovací plochou, jak je při běžných způsobech obvyklé.

Uvedený úkol je podle ^élezu vyřešen tím, že směs se prodloužením dráhy v průběhu zhušťování uvádí v proudivý pohyb. Při tomto způsobu je navíc výhodné, jestliže se směs zhušťuje v poměru přibližně 2:1 až 4:1, s výhodou v poměru 3:1. Zhušťování směsi se přitom provádí při rychlosti lisovacího pístu v rozsahu 0,04 až 1,5 ms, s výhodou při rychlosti 0,05 ms. Optimální vlastností ^lisku se dosáhne při měrné hmotnost v rozsahu 350 až 850 kg/rn^{2, s} výhodou v rozsahu 400 a^ž 600 ^kg/m².

Při ověřovacích pokusech se překvapivě zjistilo, že při podstatném prodloužení zdvihu lisovacího pístu ve srovnání se známými způsoby a při přiměřeném zmenšení rycdLosti posuvu

pístu se velmi podstatně změní orientace třísek ve výlisku. Prodloužení zdvihu lisovacího pístu má zřejmě za následek, Že Jednotlivé třísky, ktré se původně v plnicím prostoru lisu nahromadily s HlbovoliýmL orient a cem., se na prodloužené' dráze zhušťování mohou snáze orientovat do poloh rovnoběžných nebo Šikmých ke směru plynulého lisování a v žádném případě nejsou lisovacím řezníkem nuceny orientovat se přibližně rovnoběžně s Jeho lisovací plochou.

V důsledku zmenšené rychlosti posuvu dochází také k menšímu zhušlování výlisku, které ve spojení s dosaženou strukturou výlisku překvapivě umožňuje dosažení podstatně větSÍ pevnosti výsledného výlisku, než maaí srovnatelné známé výlisky. Na zákledě předchozích zkušenootí se předpokládalo, že pevnost výlisku bude tím menší, čím větší bude průřez výlisku, zejména v případě nosníkových nebo tyčových profilů. Z provedených přesných měření však vyplývá, že způsobem podle vynálezu lze ve srovnání s dosavadními způsoby výroby třískových desek dosáhnout až o 30 % vyéSÍ pevncosi.

Dosažené zvýšení pevnooti umooňuJe použžt výlisky vyrobené způsobem podle vynálezu jako nosné tritaky, přičemž tyto výlisky mohou být ne protilehlých nebo na vÍech stranách opatřeny naklíženou vrstvou přírodního dřeva nebo podobně.

Jinou významnou omastí použžtí výlisků vyrobených podle vynálezu Je Jejich zpracování na podložky pod palety, které meaí vÍechny vlastnosti vyžadované spc^t^i^<^t^ii^<^l^:i, zejména jsou odolné proti zlomu, nározům, střhhvéému namáhánn, jejidiplášl má požadovanou tvrdost a viskožitu, je možné je lepit a přibíjet hřebíky na čelní ploíe a jsou současně odolné proti povětrnostním vlivům.- Protože výlisky podle vyinálezu esJÍ ve srovnání se známými výlisky menší hmoonnot, přistupuje k uvedeným technologickým výhodám také podatatná úspora imoSnooti a tím snížení nákladů. '

V praxi se prokázalo, že je výhodné vooit zdvih lisovacího pístu v rozsahu 400 až

800 mm, zejména 600 mm, a . rychlost posuvu pístu v rozsahu 0,02 až 1,5 Пз, zejména 0,05 Пз. Píst je při lisovacím zdvihu pohánín s výhodou přibližně plynulou rychloosí, k čemuž se zvláítě hodí hydraulický pohon. Zjistilo se také, že je výhodné rychlost posuvu pístu při lisovacím zdvihu stupňovitě mSnnt.

Na počátku lisovacího zdvihu je výhodná vyíší rychlost posuvu než na konci zdvihu. Přechod na nižší rycWLost je výhodné provést například ve 4/5 zdvihu lisu. Další zdokonalené zařízení podle vynákzu spočívá v tom, že čelní plocha pístu je ve středové omasti prohloubena vůči svému obvodu a jsou na ni navíc vytvořeny vlnité profily, přičemž se aby Jednooiivá zvlnění probíhala se zmen^ícím se profieem směrem ke středu této čelní plochy.

Výhoda tohoto opatření spočívá v tom, že jednotlivé lisované vrstvy, které na sebe doléhhJjí, Jsou nerovné, to jest že do sebe zubooVtě zappeaeí. Daeší výhoda spočívá v tom, že tímto profioováním lisovací plochy se příznivě ovlivňuje proudivý pohyb třísek na zhušlovací dráze, protože na třísky působí silové složky, jejichž směr se odchyl je od původního směru lisování. Tímto způsobem se podporuje zplsiování třísek.

Příznivý vliv má také tvar profilu tverovecího a ·vytvrzovecího kanálu, přičemž se vychází z toho, že ne plnicí prostor navazuje chlezený tverovací kanál a dále odívaný vytvrzovací kenál. V tomto případě je výhodné, jestliže výstupní profil tvarovacího kanálu je v^ltší než jeho vstupní avšak menší než s malou mezerou od něho uspořádaný vstupní profil prvního úseku vytvrzovecího kanálu. Vyrtvrzovací kanál na konci tohoto úseku má výstupní profil, který se rozšiřuje ne konečné rozměry výlisků. Výhodné provedení vynálezu spočívá také v tom, že první úsek vytvrzovacího kanálu a tvarovací kanál meaí pevně uspořádané stěny a navuzuící vytvrzovací kanál má části stěn, které se při lisovacím zdvihu známým způsobem rozestupuuí.

Tímto provedením tvarovecího a vytvrzovacího kanálu lze nejen regulovat hustotu výlisku, jek je to popsáno v NSR zveřejěnné patentové přihlášce 25 35 989, nýbrž také v průběhu lisování dosáhnout požadovaného proudění třísek. Pomocí volby profilů kanálu podle vynálezu se dosahuje opak než v případě postupu podle NSR zveřejněné patentové přihlášky '17 03 414, protože obvodové třísky se na rozdíl od stavu techniky neolýbají rovnoběžně s povrchem výlisku.

Při způsobu podle vynálezu zůstane struktura a orientace třísek v důsledku Jeho vzájemného zplstění zachována prakticky v celém průřezu, přičemž lze pozorovat pouze to, že třísky se při obvodu výlisku neolýbají', nýbrž jsou celou svou délkou orientovány rovnoběžně s povrchem výlisku.

Při ohybových zkouškách výlisků vyrobených pdle vynálezu se objevily překvapivé tvary lomů, které neprobíhají ani kolmo na povrch výlisku, ani nemají vypouklý nebo vrchlíkový tvar, nýbrž zcela nečekaně probl^l^í^^|í v ostrém úhlu k podélné ose výlisku. Z průběhu lomů je patrné, že zvýšená pevnost výlisku vyrobených podle vynálezu vyplývá z vyššího možného namáhání jednotlivých třísek a jejich vzájemného slepení v důsledku jejich zplstění, a částečně také z jejich orientace v podélném směru, to jest ve směru lisování.

• Výrazný vliv na dosažené výsledky vynálezu má také použití starších nepreduveřejných poznatků z NSR patentové přihlášky P 28 10 071.1 v moodfikované formě, podle kterých je výhodné, jestliže horní strana plnicího prostoru lisu pro lisování za studená je tvořena v obou směrech posuvným šoupátkem, ve kterém je vytvořen průchozí otvor a které uzavírá a otevírá výstupní otvor nad ním uspořádaného přívodního zásobníku pro směs.

v tomto případě je výhodné, jestliže se šoupátko před každým lisovacím zdvihem nejméně dvakrát, s výhobu třikrát, posune v obou směrech. Tímto způsobem se dosáhne jednak rovnoměrnějšího vyplnění plnicího prostoru, přičemž se zabrání vytváření dutin, jednak se dosáhne lepšího vypuzení vzduchu nacházejícího se ve válci·

Uvedené opatření přispívá podstatně také k moonooti řízeního zplstování třísek v celém obsahu. Čím větší počet posuvu šoupátka se pouužje, tím intenzivnější je dosažené zplstěnuí. Jestliže se ^žaduje stupeň zplstění zmennit, pak postačí provést pouze jediný posuv šoupátka v obou sm^jrech.

Vynález je dále objasněn na neomeeuuícím příkladu jeho provedením/který je popsán pomocí výkresů, kde je obr. 1 schématicky podélný řez zařízením pro plynulé lisování, obr. 2 příčný řez v rovině II-II z obr. 1 obr. 3 čelní pohled na lisovací píst a obr. 4 podélný řez lisovacím pístem v rovině IV-IV z obr. 3.

Směs drobných rostininých částic spolu s pojivém se zavádí do přívodného zásobníku £ zařízení znázorněného na obr. 1. odkud se pouutí do plnicího prostoru £, přičemž výstupní otvor přívodního zásobníku £ lze uzavřřt šoupátkem 2., které je v obou směrech posouváno posouvacím ústrojím £ znázorněným na obr. 2. V šoupátku 2_ je vy tvořen průchozí otvor £, který v průběhu pohybů šoupátka 2 přichází do zákrytu's 'výstupním otvorem přívodního zásobníku £, takže směs může z přívodního zásobníku £ padat do plnicího prostoru £.

Jestliže se šoupátko 2. před každým lisovacím zdvihem, který je prováděn lisovacím pístem £, někooikrát, s výhodou třikrát přesune v obou sm^irech, dosáhne se lepšího a rovnoměrnějšího vyplnění plnicího prostoru j, přičemž opakovaný pohyb šoupátka 2 přispívá také k odvz<d luSngní tohoto plnicího prostoru £. Počtem posuvu šoup látka 2 lze kromě toho ovlivňovat stupeň zplstění třísek v lisovacím výlisku. Zdvih šoupátka 2 se s výhodou volí tak, aby průchozí otvor £ byl na konci každého zdvihu mimo profil plnicího prostoru £, případně výstupního otvoru přívodního zásobníku £. ’

Píst £ má ve srovnání s dosud známými lisy podstatně větěí zdvih, například řádově 600 mm. Tento píst £ vtlačuje směs nahromaděnou v plnicím ústrojí J do tvarovacího kanálu X, který je v tomto příkladu provedení vynálezu chlazený. Vstupní prof*!! 10 tohoto tvarovacího kanálu X je menší než jeho výstupní profil 11. Délka tvarovacího kanálu χ je ve výhodném provedení v rozsahu 200 až 800 mm, zatímco zvětšení jednoho rozměru Vstupního profilu 11 ve srovnání se vstupním profieem 10 je v rozsahu 0,5 až 4 mm.

Na tvarovecí kanál X navazuje první úsek 8 vytvrzovacího kanálu, který je od tvarovacího kanálu X oddělen mezerou £2, jejíž šířka může činit 3 až 5 mm. Protože první úsek 8 vytvrzovacího kanálu je oUříván, tvoří tato mezera 15 tepelnou izolaci chlazeného tvarovacího kanálu χ. Uvedený první úsek 8 vytvrzovacího kanálu může být také ohříván vysokofrekvenčním 'polem.

Vstupní profil 12 prvního úseku 8 je opět větší než výstupní prooH ££ tvarovacího kanálu χ. Rozdíl velikostí měřený na jednom rozměru profilu činí ve srovnání s výstupním profilem 11 přibližně 0,4 mm. Délka prvního úseku 8 vytvrzovacího kanálu je v tomto příkladu provedení přibližně 1 500 mm. Výstupní profil 13 prvního úseku 8 má opět větší světlou šířku než vstupní profil 12.

Rozzíl mezi oběma profily £2. £3. měřený v jednom rozměru může činit 0,4 až 5 mm. Teprve v místě tohoto výstupního profilu 13 se dosahuje konečného rozměru vytvářeného výlisku. Navaazuící vytvrzovací kanál χ pak má profil ££. jehož velikost se rovná velikosti výstupního profilu 13. Zatímco tvarovací kanál X a první úsek 8 vytvrzovacího kanálu maaí nehybné stěny, mohou být části stěn vlastního vytvrzovacího kanálu X o^č^dáitel^né, což je popsáno například v NSR zveřejněné patentové přihlášce 25 36 989.

V důsledku popsané značné délky kuželovitých nebo klínovitých úseků kanálů X, 8 se současně podchhti bobtnání zhuštěného výlisku, aniž by přioom došlo k jeho . zablokování.

Na obr. 3 a 4 je znázorně tvar čelní plochy 17 lisovacího pístu £ . V lis ovacím pístu £ je ve znázorněném provedení vytvořen cennrální otvor £6» kterým může být píst £ veden po nehybné tyči, která neznázorněiým způsobem prochází plnicím prostorem £ . Tímto způsobem je možno vytvářet ve výlisku průběžný otvor.

Na čelní ploše 17 pístu £ jsou vytvořeny vlhLté profily 18. 19; které ve znázorněném příkladu provedení probíhají od kraje lisovacího pístu £ paprskovitě směrem k jeho středu štřední oblast lisovacího pístu £ je prohloubena vůči okraji tohoto lisovacího pístu £. Vlnité profily £8, 19 maaí na okraji lisovacího pístu £ větší šířku a směrem ke středu lisovacího pístu £ se zužují.

Tímto způsobem se dosáhne zubovité proniknuté právě stlačované hmoty do již slisované hmoty. Na třísky nacHázeící se ^určitém profilu plnicí ho prostoru £ přioom působí silové složky působící šikmo ke směru lisování, které jsou potřebné pro zplstění třísek.

Profilování čelní,plochy 17 lisovacího pístu £ lze samozřejmě provést také jiiým způsobem, například se mohou použžt· soustředné nebo spirálovité výstupky e prohlubně.

Vyirélez se neomezuje pouze na popsaný příklad provedenn,.nýbrž do jeho rozsahu spadaaí také všechny ostatní obměiny, které se při znalosti úkolu vynálezu hodí k jeho řešení. Opeaření znázorněná na výkresech nebo podobná opatření je zvláště výhodné pouuít u lisů, jejichž zdvihy a posuvové rychlooti se liší od údajů podle vynálezu, čímž lze například dosáhnout většího zhuštění výlisku.

Claims (12)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   I. Způsob plynulého lisování směsi drobných rostlinných částic a pojivá, při kterém se směs zavedená do plnicího prostoru pístového lisu pro plynulé lisování za studená vede ve zhuětěném stavu kanálem určujícím profil výlisku do vytvrzovacího kanálu s případně oddělitelný mi částmi stěn, vyznačující se tím, že směs se prodloužením lisovací dráhy v průběhu zhutňování uvádí v proudivý pohyb·
2. 2· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, žě směs se zhutňuje v objemovém poměru přibližně 2:1 až 4:1, s výhodou v poměru 3:1·
3. 3· Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že směs se zhutňuje při rychlosti lisovacího pístu v rozsahu 0,04 až 1,5 m/s, s výhodou při rychlosti 0,05 ш/s.
4. 4· Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se směs zhutňuje ve výlisek s měrnou hmotností v rozsahu 350 až 850 kg/m\ s výhodou v rozsahu 400 až 600 kg/m^·
5. 5· Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že rychlost lisovacího pístu je v průběhu zhutňování rovnoměrná.
6. 6. Způsob podle bodu 3_ř vyznačující se tím, Že rychlost lisovacího pístu je v průběhu zhutňování stupňovitě měnitelná·
7. 7· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že směs se před každým lisovacím zdvihem vpouští před lisovací píst nejméně dvakrát.
8. 8. Zařízení pro provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z pístového lisu pro lisování za studená s navazujícím tvarovecím a ohřívátelným vytvrzovacím kanálem, vyznačující se tím, že lisovací píst (4) je dlouhozdvižný se zdvihem v rozsahu 400 až 800 mm.
9. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, Že čelní plocha (17) lisovacího pístu (4) je ve středové oblasti zapuětěna vůči svému obvodu a jsou ne ni vytvořeny vlnité profily (18, 19).
10. 10. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že čelní plocha (17) lisovacího pístu (4) je po obvodu zvlněná a jednotlivé vlnité profily (18, 19) probíhají se zmenšujícím se profilem směrem ke středu této čelní plochy (17).

    II. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že výstupní profil (
11. 11) tvarovacího kanálu (7) je větší než jeho vstupní profil (10), avšak menší než s malou mezerou (15) od něho uspořádaný vstupní profil (12) prvního úseku (8) vytvrzovacího kanálu (9), přičemž vytvrzovací kanál (9) na konci tohoto prvního úseku (8) má výstupní profil (13) rozšiřující se na konečné rozměry výlisku.
12. 12. Zařízení podle bodu 11, vyznačující se tím, že první úsek (8) vytvrzovacího kanálu a tvarovací kanál (7) mají nehybně uspořádané stěny a navazující vytvrzovací kanál (9) má při lisovacím zdvihu rozestupitelné části stěn.