FI104802B - Puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmä - Google Patents

Description

104802 PUUNSUOJA-AINEEN KIINNITYSJÄRJESTELMÄ Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmä.

Puunkyllästämisessä, kyllästämisen jälkeen täytyy kyllästys-aine (puunsuoja-aine) kiinnittää, se tapahtuu lämmittämällä kyllästettyä puuta ennalta määritellyssä lämpötilassa ennalta määritellyn pitoajan. Lämpötila ja pitoaika riippuvat kyllästetyn puutavaran mitoista ja ulkolämpötilasta, siis lämpötilasta jonne puu joutuu kyllästyksen jälkeen.

Kiinnittäminen on tarpeellista, koska kyllästysaine on kyl-lästyshetkellä veteen liukenevaa kemialliselta rakenteeltaan 6-jakoista, kiinnityksen jälkeen kemiallinen rakenne on muuttunut 3-jakoiseksi veteen liukenemattomaksi, joten se on ympäristölle vaaratonta.

Nykyisin höyryn avulla kiinnitetään kyllästyssylinterin alle upotettujen höyrynkehittimien avulla, joista höyry johdetaan kahta putkea pitkin kyllästyssylinteriin.

Huonoa nykyisessä menetelmässä on se, että höyry johdetaan vain kahta tai muutamaa putkea pitkin kyllästyssylinteriin, jolloin lämpiäminen on epätasaista ja hidasta, josta johtuen ei voida olla varmoja tasaisesta lopputuloksesta. Em. sei koista johtuen kyllästyksen kiertoaika on pitkä ja näin ollen se tulee kalliiksi. Lisäksi nykyisen menetelmän rakentamiskustannukset ovat erittäin suuret.

Keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmän avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan pitää, että kun ,« * 104802 2 käytetään keksinnön mukaista puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmää, saadaan tasainen ja varma kiinnittyminen koko käsitellylle puuerälle nopeasti. Keksitty kiinnitysjärjestelmä on helppo soveltaa myös käytössä oleviin kyllästys laitoksiin. Kiinnityksessä käytetty vesi ei mene hukkaan, koska se lasketaan kyllästysnestesäiliöön, siellä vesi lämmittää säiliössä olevaa kyllästysainetta (puunsuoja-ainetta), joten keksitty järjestelmä on myös energiataloudeltaan edullinen käyttää. Kiinnitys suoritetaan kyllästyssylinterissä, josta johtuen puutavaran siirtely jää vähäiseksi. Kiinnitys järjestelmä voidaan liittää kyllästys automaatio ohjelmaan, jolloin myös kiinnitys voidaan hoitaa automaattisesti. Kiinnitys suoritetaan aina uudella vedellä, joten puunsuoja-aineesta ei muodostu merkittävästi sakkaa. Lisäksi keksitty järjestelmä on lähes täysin huoltovapaa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa

Kuvio 1 esittää kyllästyssylinteriä osittain leikattuna ja katsottuna kohtisuoraan sivusta.

Kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaista lämmityselintä katsottuna kohtisuoraan alhaalta.

: Kuvio 3 esittää kuvion 2 lämmityselintä katsottuna kohti suoraan sivusta.

Kuvio 4 esittää kuvion 1 kyllästyssylinteriä poikkileikat-tuna, katsottuna kohtisuoraan päästä.

·* Kuvio 5 esittää kuvioiden 1 ja 4 mukaiseen kyllästyssylin- teriin kiinnitettyä lämmityselintä, katsottuna kohtisuoraan päästä.

Kuvio 6 esittää erästä keksinnön mukaista puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmää kaaviokuvana.

• · * 3 104802

Kuvioissa 1 ja 4 näkyy osittain ennalta tunnettu kyllästys-sylinteri 1 esim. paineluokaltaan PN 16. kyllästyssylinteri 1 on varustettu kaikilla kyläetykseen tarvittavilla oheislaitteilla mm. alipaineen ja ylipaineen aikaansaamiseksi, niitä ei selosteta tarkemmin koska ne ovat kaikki ennalta tunnettua tekniikkaa. Kyllästyssylinterin 1 alaosaan tarkemmin sen pohjalle on kiinnitetty lämmityselin 2, esitetyssä tapauksessa lämmityselin 2 muodostuu putkista, jotka ovat kyllästyssylinterin 1 paineluokan mukaisia, putket muodostavat edullisesti U:n muotoisen lenkin ja niiden päät on taivutettu niin, että ne on voitu viedä kyllästyssylinterin 1 seinän 19 läpi sylinterin ulkopuolelle, putket on hitsattu kiinni läpiviennin kohdalta kyllästyssylinterin 1 seinään 19, näkyy kuviossa 5.

Kuviossa 5 lämmityselin 2 on kiinnitetty kyllästyssylinterin 1 pohjalle pidikkeillä 18, pidikkeet 18 muodostuvat U:n muotoon taivutetusta metallista esim. suorakaiteen muotoisesta lattateräksestä, ne ovat hitsattu päistään kiinni kyllästyssylinterin 1 seinämään 19. Pidikkeiden 18 laitossa on huomioitava lämmityselimen 2 lämpölaajenemisesta aiheutuva liikevara. Kuviossa 5 näkyy myös ennalta tunnetut vau-nukiskot 17.

Kuvioissa 2 ja 3 näkyy edellä mainittu lämmityselin 2, se . liitetään lämmityselinputkistoon 12 (kuviossa 6) esim. laip- paliittimin tai muulla tunnetulla tavalla. Lämmityselimen 2 putkiston muoto voi olla muukin kuin edellä esitetty. Lämmityselin 2 voidaan rakentaa muutoinkin kuin edellä esitellyllä tavalla esim. suojattujen sähkövastusten avulla.

- *; Kuviossa 6 on esitetty eräs ratkaisu kaaviokuvana keksinnön mukaisen puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmän rakentamiseksi .

Kaaviokuvassa näkyvät seuraavat osat, kyllästyssylinteri 1, lämmityselin 2, lämmöntuottoyksikkö 3, kuumavesisäiliö • · 4 104802 4, kylmävesiputki 5, sulkuventtiili 6, kylraävesiventtiili 7, kuumave9iputki 8, kuuraavesiventtiili 9, lämmitysputki 10, lämmitysventtiili 11, lämmityselinputkisto 12, lämmi-tyselinventtiili 13, sähkövastus 14, ylivuotoputki 15 ja tuuletusputki 16.

Lämmöntuottoyksikkö 3 voi olla jokin ennalta tunnettu lämpölaitos, joka lämmmittää kierrätettävää vettä, se voi käyttää hyödyksi kaukolämpöä, sähköä, puuta, haketta, turvetta tai muuta tunnettua energian lähdettä. Läramöntuottoyksikössä 3 ovat kaikki tarvittavat säätöventtiilit, mittauslaitteet ja ohjauslaiteet.

Kuumavesisäiliö 4 on edullisesti avoimen järjestelmän säiliö, joka on varustettu sähkövastuksella 14, säiliön sisällä olevalla lämmitysputkistolla 10a, jommalla kummalla erikseen tai molemmilla yhdessä. Em. avulla kuumavesisäiliössä 4 oleva vesi saadaan lämmitettyä, sähköllä tai esim. kaukolämmöstä tunnetulla lämmönjakoyksiköllä. Lisäksi kuumavesisäiliössä 4 on ylivuotoputki 15, sen tehtävänä on estää mahdollisesta ylitäytöstä aiheutuvia haittoja. Kuumavesisäiliössä 4 oleva tuuletusputki 16 pitää säiliön sisällä olevan ilmanpaineen ulkoilman paineen suuruisena, em johtuen kyseessä on avoimen järjestelmän säiliö.

Kuumavesisäiliö 4 täytetään kylmävesiputkea 5 pitkin, siinä on kylmävesiventtiili 7, sen avulla vedenvirtaus avataan ja suljetaan. Kylmävesiventtiilin 7 molemmilla puolilla ovat sulkuventtiilit 6 huoltotöitä varten. Kylmävesiventtiilin 7 ja muidenkin ohjattavien venttiilien ohjaus, joita ovat kuumavesiventtiili 9, lämmitysventtiili 11 ja lämmityselin-venttiili 13, voidaan tehdä jollakin ennalta tunnetulla ta-valla esim. sähköllä.

Kuumavesisäiliössä 4 oleva vesi voidaan lämmittää sähkön lisäksi kierrättämällä lämmitysputkistossa 10a lämmitysputkien 10 avulla esim. 4,5 bar. paineista vettä, jonka • · 5 104802 lämpötila voi olla 120-130 astetta Celssiusta. Lämmitystä voidaan ohjata lämmitysventtiilin 11 avulla.

Kuumavesisäiliössä 4 on kuumavesiputki 8, jota pitkin kuuma-vesi ohjataan kyllästyssylinteriin 1. Kuumavesiputkessa 8 on kuumavesiventtiili 9 kuumanveden ohjaamiseksi.

Kuumavesisäiliö 4 voidaan valmistaa edullisesti jostakin ennalta tunnetusta metallista, lisäksi se on syytä lämmön eristää tunnetulla tavalla.

Lammitysei imen 2 lämmitys tapahtuu lämmöntuottoyksikön 3 avulla, lämmityselinputkiston 12 välityksellä. Lämmityselin-putkistossa 12 olevan lämmityselinventtiilin 13 avulla ohjataan lämmitystä.

Kaavioon ei ole piirretty kyllästysnestesäiliötä eikä muitakaan kyllästykseen liittyviä laitteita kyllästyssylinteriä 1 lukuunottamatta. Lisäksi kaaviosta puuttuvat esim. lämpötilan ja paineen ennalta tunnetut mittauslaitteet, joita tarvitaan esim. kyllästyssylinterissä 1, kuumavesisäiliössä 4 lämmityselimessä 2 ja lämmitysputkistossa 10.

Keksitty puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmä toimii seuraavasti .

«

Kiinnityksen alkutilanne kyllästyssylinterissä 1 olevat puut ovat kyllästetty ja kyllästysaine on palautettu kyllästys-ainesäiliöön. Kuumavesisäiliössä 4 on riittävä määrä kuu-maavettä, lämpötila n. 70 ast. C.

Kiinnittäminen aloitetaan siten, että kyllästyssylinteriin 1 pumputaan alipaine sylinteristä riippuen 0,06-0,15 at, jonka jälkeen kuumavesiventtiili 9 avataan, jolloin kuuma-vesi virtaa alipaineen ansiosta kuumavesiputkea 8 pitkin kyllästyssylinteriin 1. Kuumavesiputken 8 sisäänmenoaukko on edullisinta sijoittaa kyllästyssylinterin 1 yläosaan, >·« β 104802 jolloin kuumavesi valuu puutavaran läpi kyllästyssylinterin 1 pohjalle koko sylinterin pituudelta. Tyhjennyttyään kuuma-vesisäiliö 4 alkaa täyttyä puhtaalla vedellä, jolloin veden lämpiämiseen jää riittävästi aikaa, jos käytetään samaa vettä aina uudelleen lämmityksessä tulee ongelmaksi veteen kyliäsi ysaineesta muodostuva sakka. Vettä on niin paljon, että lämmityselin 2 peittyy veteen, tarvittava vesi määrä on erittäin pieni verrattuna koko kyllästyssylinterin 1 tilavuuteen. Noin 70 asteinen puutavaran päälle valuva vesi jäähtyy, koska se luovuttaa osan lämmöstään suoraan puutavaraan, jonka lämpötila on kyllästyksen jälkeen n. 25 ast. C, kuumanveden kanssa kosketukseen joutunut puutavaran pintaosa lämpiää hetkessä, josta johtuen kemiallinen reaktio alkaa tapahtua välittömästi, edellä mainittu lyhentää huomattavasti kiin-nitysaikaa. Kuumanveden ohjausta puutavaran päälle voidaan parantaa putkiston avulla, jolloin koko ky1lastyssy1 interissä 1 oleva puumäärä joutuu kosketukseen alas valuvan kuuman veden kanssa. Jäähtynyt kuumavesi täytyy lämmittää lämmi-tyselimen 2 avulla höyrystymi slämpötilaan, joka riippuu alipaineesta, se voi olla 0,06-0.15 at:n paineissa 37-54 ast.

C, näin muodostunut lämmin höyry täyttää kyllästyssylinterin 1, jolloin se lämmittää sisässä olevan puutavaran. Keksinnön ylivoimaisena etuna on se, että höyryä muodostuu kyllästyssylinterin 1 sisässä ja koko sen pituudelta, joten höyry leviää erittäin nopeasti koko kyllästyssylinterin 1 sisälle, * lämmittäen näin nopeasti ja tasaisesti koko sisässä olevan puumäärän. Kun höyry lämmittää puutavaran tiivistyy se samalla vedeksi, vesi valuu alas lämmityseiimelle 2, jossa se lämpiää ja höyrystyy uudelleen. Höyrystystä jatketaan niin kauan kuin riittävä puutavaran lämpötila on saavutettu, lämpötilaa seurataan valvomalla kyllästyssylinterin 1 yläosan höyryn lämpötilaa (lämpötilaa valvotaan kyllästyssylinterin 1 yläosaan sijoitetun mittaus anturin avulla), lämpötilaa ylläpidetään kyllästysolosuhteista riippuen niin kauan, että riittävä kiinnitys on saavutettu.

Kiinnitys lopetetaan ohjaamalla normaali ilmanpaine t »« · 7 104802 kyllästyssylinteriin 1, jonka pohjalla oleva kuuraavesi johdetaan kyllästysainesäiliöön, jossa se auttaa ylläpitämään kyllästysaineen lämpötilaa n. 28 asteessa Celssiusta. Lopuksi poistetaan valmis kiinnitetty puutavara kyllästyssylinteristä 1.

Kiinnitysjärjestelmän ohjaus voidaan hoitaa käsin, osittain automaattisesti tai kokonaan automaattisesti, ennalta tunnetuilla menetelmillä esim. logiikkaohjauksena tai tietokoneohjaus järjestelmän avulla.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu yksinomaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella patenttivaatimusten rajoissa. Esim. lämmityselimen muoto voi olla muukin kuin edellä esitetty, kuumavesisäiliöltä tuleva kuumavesi voi tulla kyllästyssylinteriin muustakin kohtaa kuin sylinterin yläosasta, kiinnitysjärjestelmä toimii myös ilman veden esilämmitystä, silloin vesi lämmitetään kokonaisuudessaan lämmityselimellä.

* t « • · i

Claims (5)

1. 8 104802
2. 1. Puunsuoja-aineen kiinnitysjärjestelmä, jossa kyllästet-typuu ja siinä oleva kyllästysaine lämmitetään vesihöyryn avulla kyllästyssylinterissä (1), tunnettu siitä, että kyllästyssylinterin (1) sisässä, sen alaosassa on lämmityselin (2), jonka avulla pieni määrä vettä lämmitetään alipaineessa, jolloin vesi höyrystyy alhaisesta paineesta johtuen alhaisessa lämpötilassa, jolloin lämmennyt höyry lämmittää koko kyllästyssylinterin (1) tilavuuden ja samalla siinä olevan puutavara, ja että ennen ky 1lästyssylinteriin (1) johtamista pieni määrä vettä lämmitetään kuumavesisäiliös-sä (4) noin lämpötilaan 70 ast. Celssiusta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen puunsuoja-aineen kiinnitys-järjestelmä, tunnettu siitä, että kuumavesisäiliössä (4) on vettä niin paljon, että lämmityselin (2) peittyy veteen.
4. 3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen puunsuoja-aineen kiinnitysjär jestelmä, tunnettu siitä, että lämmityselin (2) muodostuu putkista, jotka ovat kyllästyssylinterin (1) paineluokan mukaisia, ne muodostavat edullisesti lenkin kyllästyssylinterin (1) alaosaan. *. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen puunsuoja-aineen kiinni tysjär jestelmä, tunnettu siitä, että lämmityselimen (2) lenkki on U:n muotoinen.
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 ja 3 mukainen puunsuoja-aineen kiinnitysjär jestelmä, tunnettu siitä, että lämmityselin (2) lämmitetään kuumanveden avulla esim. käyttäen hyväksi kaukolämpöä. 104802