FI67120C - Saett vid tillverkning av traestolpar - Google Patents

Description

671 20

Tapa valmistettaessa puupylväitä Tekniikan ala

Keksinnön kohteena on tapa valmistettaessa puupylväitä, jotka koostuvat useista osista, jotka liimataan yhteen ra-5 jakkain olevia sivupintoja pitkin, niin että muodostuu putkimainen pylväs keskeisine onteloineen. Tämän laatuisia pylväitä voidaan käyttää ennen kaikkea voimajohtopylväinä, mutta myöskin erilaisina mastoina samoin kuin pilareina rakennuksia, siltoja ja sen tapaisia varten.

10

Tekniikan taso

Monia vuosia on rakennettu voimajohtoja käyttäen pai-nekyllästettyä mäntyä olevia luonnonpylväitä. Kuitenkin nykyaikaisen metsätalouden kehityksen johdosta suurikokois-15 ten puiden saanti on vähentynyt drastisesti ja siten myöskin tarvittavan kokoisten luonnonpylväiden saanti. Tätä taustaa vastaan on kehitetty liimattua puuta olevia pylväitä, jotka on tarkoitettu korvaamaan luonnonpylväät. Esimerkkeinä tällaisista rakenteista esitetään julkaisut DE 20 665 210, GB 7^5 5^0, FR 2 3^8 3^5 ja W0 80/02709-

Huolimatta liimattujen pylväiden kiireellisestä tarpeesta ja huolimatta siitä, että vuosien kuluessa on esitetty lukuisia liimattuja pylväsrakenteita, putkimaiset liimatut puupylväät voimajohtoja ja sen tapaisia vaativia 25 sovellutuksia varten kuitenkaan vielä eivät ole saavuttaneet mitään suurta käyttöä. Tähän on eräänä syynä se, että näissä pylväissä valmistusteknisesti esiintyy joukko ongelmia, jotka tunnetun tekniikan mukaan eivät ole saaneet mitään tyydyttävää ratkaisua. Nämä ongelmat koskevat niin 30 hyvin yksittäisten osien yhteen liittämistä ja yhteen liimausta kuin liimatun rakenteen tarvittavaa kyllästystä.

Keksinnön selostus

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista edellä mainitut 35 ongelmat aikaansaamalla ennen kaikkea tapa osien yhteen liittämisen ja yhteen liimaamisen helpottamiseksi. Niinpä keksinnön mukaan ehdotetaan, että pannaan liimaa yhteen 67120 2 liitettäville sivupinnoille, että liimalla varustetut sivupinnat saatetaan nojaamaan tiiviisti vastakkain, niin että saadaan putki, että tiivistävät kannet tai sen tapaiset kiinnitetään putken molempiin päihin, niin että nämä tii-5 vistyvät (kansien sijasta voidaan ajatella luonnollisesti erilaisia tulppia), että ilmaa pumpataan ulos keskeisestä ontelosta toisen tai kummankin mainitun kannen tai vastaavan kautta, niin että saadaan alipaine onteloon ulkoiseen paineeseen nähden, minkä johdosta nojauspaine kasvaa toi-10 siaan koskettavien sivupintojen välillä ja että alipaine säilytetään siksi, kunnes niiden liimasaumat ovat kiinnittyneet. Mahdollisesti myöskin putken ulkosivu saatetaan ylipaineen alaiseksi ympäristön paineeseen nähden, minkä johdosta nojauspaine toisiaan koskettavien sivureunojen vä-15 Iillä vielä suurenee.

Pumppaamalla keksinnön mukaan ilmaa ulos, niin että paine alenee pylvään sisällä, laskee myöskin liiman kiehu-mapiste, jos liimasauma on yhteydessä ontelon kanssa. Tämän estämiseksi asetetaan sulku sopivimmin ontelon ja liimasau-20 man väliin. Tämän sulun voi muodostaa esimerkiksi ohut pitkänomainen tiivistys lista tai metallilanka molempien toisiaan koskettavien sivupintojen välissä lähellä putken sisäsivua. Kuitenkin keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan sulku aikaansaadaan sopivimmin siten, että ainakin 25 toinen sivupinta varustetaan pienellä ulkonemalla -- "mini-huulella" -- joka kulkee toista sivupintaa pitkin välittömästi putken sisäpinnan takana. Yhteen asetettaessa mini-huuli painuu osittain sitä koskettavan sivupinnan sisään, niin että saavutetaan täydellinen tiiviys. Täten voidaan 30 poistaa paineen alenemisen aiheuttama kiehumisen vaara, vaikka pylväs lämpenee, mikä on sinänsä suotuisaa liiman kovettumisen nopeuttamiseksi.

Sopivimmin yksittäisille osille annetaan puolisuunnik-kaan muoto, mikä on sinänsä tunnettua. Yhteen liittämisen 35 helpottamiseksi sivupinnat varustetaan keksinnön mukaan sopivimmin pyöröpontilla, joka niin hyvin valmistusteknisesti kuin osien yhteen liittämisen kannalta on olennaisesti so- 3 671 20 pivampi kuin aikaisemmin ehdotetut ponttimuodot.

Tehokkaan kyllästyksen aikaansaamiseksi ja rakenteen sovittamiseksi puun säröjen muodostumissuuntaan yksittäiset osat pannaan kokoon sopivimman 2-4 kappaleesta liimattuja 5 puukerroksia, joissa pintapuu on puolisuunnikkaan muotoisten osien kannan puolella.

Keksinnön muut tunnusmerkit ja edut käyvät selville patenttivaatimuksista ja erään edullisen sovellutusmuodon seuraavasta selostuksesta.

10

Kuvioiden lyhyt selostus

Erään edullisen sovellutusmuodon seuraavassa selityksessä viitataan oheisten piirustusten kuviin, joista kuva 1 on sellaisen osan perspektiivikuva, josta pyl-15 väs valmistetaan keksinnön mukaan, kuva 2 on perspektiivinen kuva, havainnollistaen pylvään valmistusta, kuva 3 havainnollistaa samaa asiaa sivukuvana, kuva 4 on leikkaus IV-IV kuvassa 3, 20 kuva 5 on leikkaus V-V kuvassa 3 ja kuva 6 havainnollistaa liimasauman tilaa.

Erään edullisen sovellutusmuodon selitys

Viitaten ensin kuvaan 1 merkitään osaa keksinnön mukai-25 sen pylvään valmistamiseksi yleisesti numerolla 1. Osalla 1 on tasakyIkisen puolisuunnikkaan muotoinen profiili, ja se on pantu kokoon kolmesta liimatusta lamellista 2, 3 ja 4. Osan kantapinta on merkitty viitenumerolla 5» sen yläpinta viitenumerolla 6 ja sen sivupinnat viitenumeroilla 7 30 ja 8. Molemmat sivupinnat 7 ja 8 on varustettu ponttilii-toksella uran 9 ja vast, ruoteen 10 muodossa. Kokoon asennettaessa osat 1 sovitetaan siten, että vierekkäiset osat sijoitetaan vastakkain, jolloin ruode 10 menee uraan 9· Tällöin kantapinnat 5 tulevat muodostamaan valmiin pylvään 35 ulkosivun ja yläpinnat 6 sen sisäsivun. Ponttiliitos 9, 10 on yhdensuuntainen sivupintojen 7, 8 ja yläpinnan välisten reunaviivojen 11, 12 kanssa. Esitetyn sovellutusmuodon mu- 4 67120 kaan oaa 1 on aivan tasamuotöinen, ts. sillä on sama poik-kileikkausala koko pituudellaan, niin että ponttiliitos 9, 10 on myöskin yhdensuuntainen alempien reunaviivojen 13, 14 kanssa, mutta on myöskin mahdollista höylätä kantapinta 5 5 siten, että osa 1 tulee suippenevaksi. Tämä on ilmaistu pilkkuviivalla 13'» joka tässä tapauksessa ei ole yhdensuuntainen ponttiliitoksen 9, 10 kanssa. Kolme lamellia 2, 3 ja *1 on lisäksi sahattu ja asetettu siten, että pinta-puu tulee kantapinnan 5 puolelle, ts. valmiin pylvään ulko-10 sivun puolelle. Lamellit 2, 3 ja 4 on kokoonpantu muutoin sopivimmin sinänsä tunnetulla tavalla tappijatketuista kappaleista, millä aikaansaadaan aina haluttu pituus. Kuvasta 1 ilmenee myöskin, että pontti 9t 10 on asetettu olennaisesti paljon lähemmäksi reunaviivoja 11, 12 kuin reunavii-15 voja 13, 14, niin että kantapinta 5 haluttaessa voidaan höylätä viistoksi, leikkaamatta ponttia ohuimmassa päässä.

Noin 2 mm reunaviivasta sivupinta 7 on varustettu myöskin pienellä ulkonemalla "minihuulen" 30 muodossa, joka ulottuu osan 1 koko pituudelle. Minihuuli 30 on noin 1 20 mm:n levyinen ja 1/2 ä 1 mm:n korkuinen. Sen tehtävänä on muodostaa tiiviste liimalle liimasaumassa 31, kuva 6, niin ettei se voi olla yhteydessä ontelon 23 kanssa. Kuvassa 6 liimasauman 31 paksuus on liioiteltu selvyyden vuoksi.

Yhteenliitettäessä sivupinnat 7 ja 8 varustetaan lii-25 maila ja sen jälkeen ne sijoitetaan kiinnityslaitteeseen, kuvat 2 ja 3» jossa on puoliympyrän muotoiset kannattimet 16. Näihin kannattimiin 16 sijoitetaan paikalleen ensin joukko osia 1, jolloin nämä osat suunnataan toisiinsa nähden halutulla tavalla pyöröponttien 9, 10 avulla. Sitten 30 molempien päiden sisään sovitetaan pystysuorasti rengas 17, minkä jälkeen kierros täydennetään lisäämällä osia 1. Sen jälkeen muutamia hihnoja 18 kiedotaan kokonaisuuden ympärille ja kiristetään, niin että sivupinnat 7, 8 puristuvat tiiviisti vastakkain. Näin muodostetun putken 19 päät kat-35 kaistaan siten, että päätepinnat tulevat aivan tasaisiksi, minkä jälkeen päät suljetaan kahdella kannella 20 ja 21.

5 671 20

Kannet 20, 21 muodostuvat peltirakenteesta 22, jonka ulkosivut on kuperrettu, jotta ne voisivat kestää putken 19 keskeiseen onteloon nähden ulkoista ylipainetta. Sisäsivulla kannet 20, 21 ovat aivan tasomaiset ja varustetut 5 rengasmaisella, verraten paksulla kumitiivisteellä 2^. Toinen kansi 20 on varustettu imujohdolla 25, joka on yhteydessä ontelon 23 kanssa, samalla kun toinen kansi 21 vastaavalla tavalla on varustettu manometrillä 26 paineen mittaamiseksi ontelossa 23· 10 Kun kannet 20, 21 tiivisteineen 2k näin on sovitettu putken 19 molempiin päihin ja tietyllä paineella puristetaan päitä vasten, pumpataan ilmaa ontelosta 23 ulos johdon 25 kautta. Siksi, kunnes onteloon 23 on aikaansaatu niin suuri alipaine, että kannet 20, 21 iImeytyvät kiinni, 15 kansia 20, 21 voidaan pitää paikallaan käsin. Sen jälkeen ilman ulospumppaus jatkuu siksi, kunnes ilman paine ontelossa 23 on laskenut halutulle tasolle, sopivimmin arvoon . p noin 0,1 kp/cm . Sen jälkeen säilytetään tämä paine-ero ontelossa 23 vallitsevan paineen ja ympäristön paineen vä-20 Iillä siksi, kunnes putken 19 liimasaumat ovat kiinnittyneet .

Osia kokoonpantaessa minihuuli 30 tulee puristumaan vastakkaista sivupintaa 7 vasten ja osittain myöskin painumaan sen sisään. Siten huuli 30 tulee toimimaan tiivistee-25 nä, joka tehokkaasti sulkee liimasauman 31 liiman ontelosta 23· Sen vuoksi, kun ilmaa pumpataan ontelosta 23 ulos, liimasaumojen 31 liimaa ei tule imeytymään ontelooon 23 eikä liima myöskään tule kiehumaan paineen vähennyksen johdosta ontelossa 23.

30 Kun liimasaumojen 31 liima on kovettunut, niin että saumat ovat kiinnittyneet, poistetaan hihnat 18, kannet 20, 21 ja tukirenkaat 17. Tätä varten viimeksi mainitut voivat olla varustettu kahdella sinkilällä 27- Sen jälkeen pylväs 19 siirretään varastoon jälkikovettumista varten. Lopuksi 35 pylväs 19 kyllästetään kreosoottiöljyllä sekä uiko- että sisäpinnalta tunnettuun tapaan. Sen ansiosta, että pinta-puu on käännetty pylvään ulkosivua kohti ja vuosirenkaat 6 67120 suunnattu sillä tavalla kuin esitetään kuvissa, helpotetaan hyvin huomattavasti kyllästysaineen sisään tunkeutumista.

Liimauspaineen suurentamiseksi keksinnön mukaan on ajateltavissa ja mahdollista saattaa pylvään 19 ulkopinta yli-5 paineen alaiseksi samanaikaisesti, kun onteloon 23 aikaansaadaan ylipaine. Tällöin koko kuvissa 2 ja 3 esitetty varustus sijoitetaan paineastiaan, johon aikaansaadaan ylipaine kompressorilla, samanaikaisesti kun ilmaa pumpataan ulos johdon 25 kautta. Liimausajan lyhentämiseksi voidaan 10 myöskin kuumentaa tyhjässä tilassa 23 jäljellä oleva ilma. Tätä varten voidaan järjestää lisäksi liitäntäjohto 28 niin, että kuumaa ilmaa saatetaan kiertämään ontelon 23 läpi, jolloin pylvästä lämmitetään sisältä päin, ennen kuin ilma pumpataan ulos. Selmalla kun alipaine ylläpidetään on-15 telossa 23, on myöskin mahdollista antaa tietyn määrän kuumaa ilmaa kiertää ontelossa. Vaikkakin ylipaine kohdistetaan ulkosivuun, samalla tavalla on mahdollista kuumentaa ilma paineastiassa, jotta myöskin ulkopuolelta saataisiin lämmitys liimausajan lyhentämiseksi. Liiman kovettuessa 20 koko ajan säädetään painetta ontelossa, niin että se pysyy halutulla tasolla.

Liimauspaine keksinnön mukaisessa alipaineliimauksessa, mahdollisesti yhdistettynä ylipainekäsittelyn kanssa, lasketaan seuraavasti: 25 Η-s = T> j°ssa 2 t = alipaine + mahdollisesti ylipaine, kp/cm D = putkipylyään ulkoläpimitta, cm m = seinämän paksuus, cm . p jq T = liimauspaine, kp/cm , liimasaumassa 31

Pylvään pituutta voidaan vaihdella laajoissa rajoissa. Käytännöllisistä syistä ylärajaksi voidaan asettaa Ho m, samalla kun taloudellinen alaraja on noin 0,5 m. Myöskin ulkoläpimittaa voidaan vaihdella laajoissa rajoissa. Järki-35 peräistä käsittelyä varten täytyy käyttää ainoastaan rajoitettu lukumäärä osien 1 kokoja. Kuitenkin myöskin hyvin rajoitetulla lukumäärällä osakokoja ulkoläpimittaa voidaan 7 671 20 m vaihdella välillä noin 350 ja 1300 mm, mikä antaa seinämä-paksuusalueen välillä noin 50 ja noin 225 mm.

Valmistusta varten käytetään sopivimmin liimaa, jota valmistaa ja markkinoi norjalainen yritys Dyno A/S kauppa-5 nimellä Dynosol S 204 sekä tämän lisäksi suositeltua kove-tinta Dynosol H 627» joka vaatii liimauspaineen noin 2,0 kp/cm . Keksinnön mukaisessa menetelmässä tämä liimauspai-ne voidaan saavuttaa kaikilla käytännössä esiintyvillä mitoituksilla tarvitsematta käyttää ylipainetta. Jos alipai- 2 10 ne nousee arvoon 0,9 kp/cm (0,1 aty), saadaan kuvitellussa esimerkissä, jossa D = 48 cm ja m = 9 cm, seuraava liimaus-paine : D = = 2,4 kp/cm2 2 · 9

Claims (6)

1. 671 20 8 S : i
2. 1. Tapa valmistettaessa puupylväitä, jotka koostuvat useista osista (1), jotka liimataan yhteen rajakkain olevia sivupintoja (7, 8) pitkin, niin että muodostuu putkimainen 5 pylväs (19) keskeisine onteloineen (23), tunnettu siitä, että mainitut liimalla varustetut sivupinnat (7, 8) saatetaan nojaamaan tiiviisti toisiaan vastaan, niin että saadaan putki (19), että tiivistävät kannet (20, 21) tai sen tapaiset kiinnitetään putken molempiin päihin, niin että ! 10 nämä tiivistyvät, että ilmaa pumpataan ulos keskeisestä ontelosta (23) toisen tai kummankin mainitun kannen kautta, niin että saadaan alipaine onteloon ulkoiseen paineeseen nähden, minkä johdosta nojauspaine rajakkain olevien sivupintojen välillä voimistuu ja että alipaine säilytetään 15 siksi, kunnes niiden liimasaumat (31) ovat kiinnittyneet.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivistyselimet (30) on sovitettu ontelon (23) ja liimasaumojen (31) väliin estämään ontelon olevan yhteydessä liimasaumojen kanssa liiman kovettuessa. 20 3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osat (1) ovat puolisuunnik-kaan muotoiset, jolloin rajakkain olevat sivupinnat (7, 8) on varustettu pyöröpontilla (9, 10) ja että osien lukumäärä on yli kymmenen.
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että osat kokoonpannaan 2-4 kappaleesta yhteenliimattuja puukerroksia (2, 3> 4), joissa pintapuu on käännetty puolisuunnikkaan kannan (5) puolelle.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että yhdistelmänä sisäsivuun vaikuttavan mainitun alipaineen kanssa putkimaisen pylvään ulkosivu saatetaan ylipaineen alaiseksi ympäristön paineeseen nähden, millä vielä lisätään nojauspainetta rajakkain olevien sivureunojen välillä.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putkea (19) lämmitetään liimausmenetelmän aikana kuuman ilman avulla ontelossa (23) ja/tai kuumalla ilmalla putken ulkosivulla.