CN106696041B - 适用于超高压作用下的方形木材的定型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于超高压作用下的方形木材的定型装置，包括由左右对称设置的两块侧向板以及上下对称设置的两块纵向板组成的长方体箱壳；每块侧向板或纵向板的结构均为：由大面板及小面板组成，大面板内设置有卡槽；在卡槽底部设置弹性组件，小面板插入大面板的卡槽内；弹性组件的一端抵着卡槽、另一端抵着小面板；小面板的宽度b大于卡槽的深度h；每块纵向板均满足以下条件：纵向板上的大面板与相邻的侧向板上的小面板固定相连，纵向板上的小面板与相邻的侧向板上的大面板固定相连。本发明还同时公开了利用上述定型装置进行的适用于超高压作用下的方形木材的定型方法。

Description

适用于超高压作用下的方形木材的定型装置及方法

技术领域

本发明涉及一种方形木材定型，具体地说涉及一种适用于超高压作用下的方形木材的定型装置及方法。

背景技术

在现在人们的生活中，对木材的质量要求越来越高。现有的低品质木材可以通过超高压强化作用使木材硬度增高，将普通木材成形改性为高强度、高质量的高档木材。但超高压作用下木材会出现翘曲变形，造成后期木材的加工难度大、利用率低。因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于超高压作用下的方形木材的定型装置及方法。该装置由两块侧向板及两块纵向板组成一个两头贯通的长方体箱壳，弹性组件可以使本发明能自由伸缩运动，便于固定压缩木材。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于超高压作用下的方形木材的定型装置，包括由左右对称设置的两块侧向板以及上下对称设置的两块纵向板组成的长方体箱壳；每块侧向板或纵向板的结构均为：由大面板及小面板组成，大面板内设置有卡槽；在卡槽底部设置弹性组件，小面板插入大面板的卡槽内；所述弹性组件的一端抵着卡槽、另一端抵着小面板；所述小面板的宽度b大于卡槽的深度h；

每块纵向板均满足以下条件：纵向板上的大面板与相邻的侧向板上的小面板固定相连，纵向板上的小面板与相邻的侧向板上的大面板固定相连。

作为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的改进，每块侧向板或纵向板的结构均满足以下条件：

小面板的长度L1＝大面板内的卡槽的开口宽度L2。

作为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的进一步改进：

整个纵向板的长度L_纵＝整个侧向板的长度L_侧；

整个纵向板的宽度B_纵大于整个侧向板的宽度B_侧。

作为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的进一步改进：

所述弹性组件的弹性系数(若有若干个弹性组件，则指总的弹性系数)大于所需强化木材的压缩率；

卡槽的深度h大于所需强化的木材的收缩距离。

上述压缩率是原木(压缩前的木材)与压缩后(超高压强化作用后的木材)的体积比；收缩距离是原木(压缩前的木材)的横向/纵向距离与压缩后(超高压强化强化作用后的木材)的横向/纵向距离的分别对应的距离差。

作为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的进一步改进：所述弹性组件为压缩弹簧。

作为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的进一步改进：两块纵向板上的大面板和与其相邻的侧向板上的小面板的固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处；

两块纵向板上的小面板和与相邻的侧向板上的大面板的固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处。

本发明还同时提供了利用上述定型装置进行的适用于超高压作用下的方形木材的定型方法，包括以下步骤：

1)、选取横截面(如图1所述的A-A截面)为长方形的木材，沿定型装置的径向平放至由两块侧向板及两块纵向板组成的长方体箱壳内；

2)、将装有木材的定型装置一起装入耐压的真空塑料袋进行抽真空，真空塑料袋外的空气对整个定型装置产生力的作用，从而推动两块侧向板及两块纵向板均向内(即，靠紧木材)收缩，直至每块侧向板及纵向板上的大面板均紧贴木材，且弹性组件被压缩至与真空度相对应为止；

说明：木材的横截面形状必须与长方体箱壳的横截面形状相一致，否则达不到定型、压缩的效果；

木材的长度刚好等于定型装置的长度；若木材的长度大于定型装置的长度，则长出来的部分在压缩时会有翘曲变形；若木材的长度短于定型装置的长度，则存在压缩时受力不均匀的问题；

真空塑料袋的耐压是指能耐受下述步骤3)所述的高压；

3)、将步骤2)所得的抽真空完毕后的装有木材的定型装置放入超高压加压容腔中，密闭容腔后开始加压，超高压加压容腔内的压力通过工作液(一般为水)传递给每块侧向板及纵向板上的大面板；随着压力的增大，每块侧向板及纵向板上的大面板均将受到的压力均匀传递给木材，木材受压后被强化，且两块侧向板及两块纵向板均继续向内(即，靠紧木材)收缩，直至弹性组件被压缩至与密闭容腔内的压力相对应为止；

4)、强化完成后，从超高压加压容腔中取出整个真空塑料袋，拆开真空塑料袋，在弹性组件弹性回复力的作用下，两块侧向板及两块纵向板将自动向外侧弹开(即，远离木材)，然后取出强化后的木材。

本发明具有如下技术优势：

1、本发明的两块侧向板及两块纵向板中设置有弹性组件，这种结构使得本发明对木材进行定型的时候更加容易。

2、压缩强化完成后，在弹性组件弹力的作用下，两块侧向板及两块纵向板将自动弹开，方便取出强化后的木材，此定型装置即可进行重复使用。

3、压缩强化完成后的木材不会出现翘曲变形，后期木材的加工难度小、利用率高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本发明的适用于超高压作用下的方形木材的定型装置的立体结构示意图。

图2为图1的A-A剖视示意图。

图3为图1中的侧向板2(或纵向板1)的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种适用于超高压作用下的方形木材的定型装置，包括由左右对称设置的两块侧向板2以及上下对称设置的两块纵向板1组成的长方体箱壳；即，该长方体箱壳为两头贯通的长方体箱壳。

每块侧向板2或纵向板1的结构均为：由小面板4及大面板3组成，大面板3内设置有卡槽6；在卡槽6底部设置有弹性组件5，小面板4插入大面板3的卡槽6内；弹性组件5的一端抵着卡槽6、另一端抵着小面板4；所述小面板4的宽度b大于卡槽6的深度h；因此，小面板4可沿着卡槽6相对于大面板3作自由伸缩运动。

每块纵向板1均满足以下条件：纵向板1上的大面板3与相邻的侧向板2上的小面板4固定相连(用定位焊焊接牢固)，纵向板1上的小面板4与相邻的侧向板2上的大面板3固定相连(用定位焊焊接牢固)。

每块侧向板2或纵向板1的结构均满足以下条件：小面板4的长度L1＝大面板3内的卡槽6的开口宽度L2。

整个纵向板1的长度L_纵＝整个侧向板2的长度L_侧；整个纵向板1的宽度B_纵大于整个侧向板2的宽度B_侧。

所述弹性组件5总的弹性系数大于所需强化木材的压缩率；卡槽6的深度h大于所需强化的木材的收缩距离；从而确保能完成压缩。

弹性组件5为压缩弹簧。所选用的压缩弹簧有数根并排固定设置在大面板3的卡槽6底部。正常放置时弹性组件5的长度约为卡槽6深度的一半，从而确保木材抽真空时压缩弹簧随木材截面大小一并运动；压缩弹簧在抽真空时随木材大小可继续收缩，也可弹出，保证定型装置在抽完真空后与木材紧贴合。

两块纵向板1上的大面板3和与其相邻的侧向板2上的小面板4固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处；两块纵向板1上的小面板4和与相邻的侧向板2上的大面板3固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处。

本发明的实际使用过程具体如下：

1)、选取横截面为长方形的木材，沿定型装置的径向平放至由两块侧向板2及两块纵向板1组成的长方体箱壳内；

木材的横截面与长方体箱壳的横截面相吻合；

2)、将装有木材的定型装置一起装入耐压的真空塑料袋进行抽真空，真空塑料袋外的空气对整个定型装置产生力的作用，从而推动两块侧向板2及两块纵向板1均向内(即，靠紧木材)收缩，直至每块侧向板2及纵向板1上的大面板3均紧贴木材，且弹性组件5被压缩至与真空度相对应为止；真空塑料袋需要能耐受步骤3)所述的高压。

即，放置木材时，使两块侧向板2内的的弹性组件5及两块纵向板1内的弹性组件5均达到最大长度(弹性组件5为压缩弹簧时，压缩弹簧没有处于被压缩状态)，从而方便放入木材；压缩木材时，弹性组件5随着外部压力的增大而收缩，带动侧向板2及纵向板1同时收缩，定型木材。

3)、将步骤2)所得的抽真空完毕后的装有木材的定型装置放入超高压加压容腔中，密闭容腔后开始加压，超高压加压容腔内的压力通过工作液(一般为水)传递给每块侧向板2及纵向板1上的大面板3；随着压力的增大，每块侧向板2及纵向板1上的大面板3均将受到的压力均匀传递给木材，木材受压后被强化，且两块侧向板2及两块纵向板1均继续向内(即，靠紧木材)收缩，直至弹性组件5被压缩至与密闭容腔内的压力相对应为止；从而实现即达到即强化木材，又定型木材的目的；

在本发明中，由于两块纵向板1上的大面板3和与其相邻的侧向板2上的小面板4固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处；同理，两块纵向板1上的小面板4和与相邻的侧向板2上的大面板3固定相连处分别位于长方体箱壳的另一半对角处；即，长方体箱壳每一个角上都设有弹性组件5，这样方便在压缩强化木材的过程中调整本发明四块面板与木材之间的空隙，使用效果更佳，木材的压缩效果最为理想。因此，能确保压缩时木材受力的均匀性。

4)、强化完成后，从超高压加压容腔中取出整个真空塑料袋，拆开真空塑料袋，在弹性组件5弹性回复力的作用下，两块侧向板2及两块纵向板1将自动向外侧弹开(即，远离木材)，就能轻易取出强化后的木材。

本发明通过两块侧向板2及两块纵向板1这四块面板夹住需强化的木材，上、下面板(两块纵向板1)对应木材的纵向，左、右面板(两块侧向板2)对应木材的侧向。本发明通过两块侧向板2及两块纵向板1夹住需强化的木材，每块面板受到外部压力时，向木材传递压力，达到木材定型及强化的目的。该定型装置即可进行重复使用。压缩强化完成后的木材不会出现翘曲变形，后期木材的加工难度小、利用率高。

使用本发明压缩强化木材，强化时间仅需几分钟，木材的自身纹理结构进行超强压力传导，迫使木材细胞间隙均匀收缩，以达到向心性致密。强化后的木材基本消除了内应力，减少了回弹性，密度提高了约3倍。

对比例1：侧向板2的大面板3一端与纵向板1大面板3一端连接，侧向板的小面板4一端与纵向板1小面板4一端连接。其余等同于实施例1。

放置木材时，由于上下两块大面板均在一侧，加压时木材受力有向一边倾斜的趋势，受力不均匀，强化完成的木材会出现变形的情况。

对比例2：取消实施例1中的弹性组件5，其余等同于实施例1。

待超高压作用后，大面板3与小面板4不能自动弹开，需人工进行弹开操作，增加了操作的复杂性，降低了工作效率。

对比例3：取消使用本发明的定型装置，直接将木板放入超高压加压容腔中加压。由于木材未进行定型预处理，木材会出现翘曲、压缩不均匀的现象，造成后期加工难度大，利用率低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照签署各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前处各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明个实施例方案的范围。

Claims (6)

1.利用定型装置进行的适用于超高压作用下的方形木材的定型方法，其特征在于：

定型装置包括由左右对称设置的两块侧向板(2)以及上下对称设置的两块纵向板(1)组成的长方体箱壳；每块侧向板(2)或纵向板(1)的结构均为：由大面板(3)及小面板(4)组成，大面板(3)内设置有卡槽(6)；在卡槽(6)底部设置弹性组件(5)，小面板(4)插入大面板(3)的卡槽(6)内；所述弹性组件(5)的一端抵着卡槽(6)、另一端抵着小面板(4)；所述小面板(4)的宽度b大于卡槽(6)的深度h；

每块纵向板(1)均满足以下条件：纵向板(1)上的大面板(3)与相邻的侧向板(2)上的小面板(4)固定相连，纵向板(1)上的小面板(4)与相邻的侧向板(2)上的大面板(3)固定相连；

定型方法包括以下步骤：

1)、选取横截面为长方形的木材，沿定型装置的径向平放至由两块侧向板(2)及两块纵向板(1)组成的长方体箱壳内；

2)、将装有木材的定型装置一起装入耐压的真空塑料袋进行抽真空，真空塑料袋外的空气对整个定型装置产生力的作用，从而推动两块侧向板(2)及两块纵向板(1)均向内收缩，直至每块侧向板(2)及纵向板(1)上的大面板(3)均紧贴木材，且弹性组件(5)被压缩至与真空度相对应为止；

3)、将步骤2)所得的抽真空完毕后的装有木材的定型装置放入超高压加压容腔中，密闭容腔后开始加压，超高压加压容腔内的压力通过工作液传递给每块侧向板(2)及纵向板(1)上的大面板(3)；随着压力的增大，每块侧向板(2)及纵向板(1)上的大面板(3)均将受到的压力均匀传递给木材，木材受压后被强化，且两块侧向板(2)及两块纵向板(1)均继续向内收缩，直至弹性组件(5)被压缩至与密闭容腔内的压力相对应为止；

4)、强化完成后，从超高压加压容腔中取出整个真空塑料袋，拆开真空塑料袋，在弹性组件(5)弹性回复力的作用下，两块侧向板(2)及两块纵向板(1)将自动向外侧弹开，然后取出强化后的木材。

2.根据权利要求1所述的定型方法，其特征在于：

每块侧向板(2)或纵向板(1)的结构均满足以下条件：

小面板(4)的长度L1＝大面板(3)内的卡槽(6)的开口宽度L2。

3.根据权利要求2所述的定型方法，其特征在于：

整个纵向板(1)的长度L_纵＝整个侧向板(2)的长度L_侧；

整个纵向板(1)的宽度B_纵大于整个侧向板(2)的宽度B_侧。

4.根据权利要求1～3任一所述的定型方法，其特征在于：

所述弹性组件(5)的弹性系数大于所需强化木材的压缩率；

卡槽(6)的深度h大于所需强化的木材的收缩距离。

5.根据权利要求4所述的定型方法，其特征在于：

所述弹性组件(5)为压缩弹簧。

6.根据权利要求5所述的定型方法，其特征在于：

两块纵向板(1)上的大面板(3)和与其相邻的侧向板(2)上的小面板(4)的固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处；

两块纵向板(1)上的小面板(4)和与相邻的侧向板(2)上的大面板(3)的固定相连处分别位于长方体箱壳的对角处。