NO761210L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår impregneringen av trematerialer med behandlingsmidler såsom impregneringsmidler eller brannhemmende midler som kan inkludere harpikser eller fargestoffer.

Det er to grunnleggende måter for behandling av trematerialer med et slikt middel. En måte er å dyppe trematerialene i behandlingsmiddelet eller påføre middelet med en kost, men dette er bare egnet når det ikke kreves noen merkbar dybde av impregneringen. Den annen måte som er istand til å bevirke en ønsket dybde

av impregnering, og som er den eneste, hvormed foreliggende oppfinnelse befatter seg, er å tvinge behandlingsmiddelet inn i trematerialene under trykk. Mange slike trykkimpregneringsmetoder har vært foreslått og anvendt gjennom tidene, og de har alle et felles trekk. Dette er at de er alle særlig beregnet for behandling av store partier trematerialer (f.eks. 80 til 160 ferdiglagede dører) i hver operasjonssyklus. Dette faktum har ført til at appratet for utførelse av slike fremgangsmåter er stort, komplisert og kostbart, og at selve fremgangsmåtene omfatter et betydelig antall av langtekkelige og kompliserte trinn som medfører en syklustid på en time eller mer. Ikke bare er størrelsen og omkostningene ved slike apparater en ulempe, men apparatet er heller ikke uten videre mulig å tilpasse til variasjoner i behovet for behandlede trematerialer som f.eks.

kan skyldes sesongmessige eller økonomiske faktorer.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å skaffe

en forholdsvis rimelig og enkel fremgangsmåte og anordning for impregnering av tremateriale.

Ut fra et synspunkt skaffer oppfinnelsen en fremgangsmåte

.ved impregnering av en eller flere tregjenstander med en på forhånd fastlagt mengde behandlingsmiddel, hvilken fremgangsmåte utmerker

seg ved at gjenstanden eller gjenstandene' dykkes.ned i behandlingsmiddelet i et behandlingskammer og deretter mens behandlingskammeret er fullt av behandlingsmiddel tvinges den på forhånd bestemte mengde behandlingsmiddel hurtig inn i nevnte gjenstand eller gjenstander ved egnet tilførsel av trykk til behandlingsmiddelet i kammeret og deretter fjernes gjenstanden eller gjenstandene fra behandlingskammeret uten noen særlig forsinkelse.

Ut fra en annen synsvinkel skaffer oppfinnelsen en anordning for anvendelse ved impregnering av en eller flere tregjenstander med en på forhånd bestemt mengde behandlingsmiddel, hvilken anordning utmerker seg ved et behandlingskammer for opptak av nevnte gjenstand eller gjenstander, et reservoarkammer for lagring av behandlingsmiddel, hvilke kammere er innbyrdes forbundet for overføring av behandlingsmiddel mellom dem, og organer, for hurtig å tvinge en på forhånd fastlagt mengde behandlingsmiddel inn i névnte gjenstand eller gjenstander ved egnet tilførsel av trykk til behandlingsmiddelet i behandlingskammeret.

Slik fremgangsmåte og anordning som fremfor alt utmerker seg ved sin forholdsvise enkelhet sammenlignet med kjente trykkimpregneringsmetoder og apparater, kan anvendes for den meget hurtige impregnering av bare et lite antall, f.eks.en eller to, tregjenstander av gangen i et forholdsvis lite og rimelig apparat.

I en utførelse av oppfinnelsen kan således en dør av tre av tre behandles av gangen i en fullstendig syklustid på mindre enn

et minutt (medregnet innføring og uttak av døren) i apparatet,

hvis dimensjon kan bedømmes av det faktum at det bare opptar omkring 400 liter behandlingsmiddel i motsetning til omkring 12 000 liter i et stort, konvensjonelt anlegg.

Hastigheten ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sammenlignet med konvensjonelle fremgangsmåter er hovedsakelig frem-

bragt ved det faktum at bare et lite antall tregjenstander behandles i hver syklus, fordi den tilsvarende lille dimensjon av

mengden behandlingsmiddel som skal impregneres, muliggjør an-vendelsen av meget enklere organer for å sette behandlingsmiddelet

under trykk i behandlingskammeret. Således er slik trykktilførsel fortrinnsvis bevirket ved en enkelt operasjon med en egnet mekanisme, hvilken mekanisme i en for tiden foretrukket utførelse av oppfinnelsei omfatter en enkel stempelpumpe forbundet med behandlingskammeret..

Eventuelle andre hensiktsmessige mekanismer kunne imidlertid anvendes, såsom en rotasjonspumpe, eller et høyt lufttrykk påført direkte på middelet i behandlingskammeret.

Det vil forstås at stempelet i en fluidumbetjeht eller mekanisk sylinder kunne danne en vegg i selve behandlingskammeret.

I en foretrukket fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen

er varigheten av impregneringstrinnet, dvs. når behandlingsmiddelet settes under trykk, fra omkring 5 til omkring 25 sekunder. Denne varighet avhenger av mottakingsevnen (reseptiviteten), det

vil si porøsiteten av det tremateriale som behandles, av mengden behandlingsmiddel som skal impregneres og av trykkevnen i behandlingskammeret. Som et eksempel kunne en dør laget av en kanadisk gran-sort betegnet hemlock-gran, som er en tresort med forholdsvis liten reseptivitet, impregnerer med en godtagbar mengde behandlingsmiddel i løpet av omkring 10 sekunder under anvendelse av et. maksimalt trykk på 7,0 kg/cm 2, eller med den samme mengde i løpet

2

av omkring 20 sekunder ved et maksimalt trykk på 3,5 kg/cm . En dør laget av redwood som er en meget mer porøs tresort, kunne behandles tilfredsstillende i løpet av 5 sekunder ved et maksimalt trykk på 3,5 kg/cm 2. Imidlertid, hvis treet er av en mer resistent sort, f.eks. meranti eller gurjun og/eller hvis behandlingsmiddelet. er mer viskøst, f.eks. er en harpiks eller en primer. Da kan varigheten av impregneringstrinnet økes opp til omkring 180 sekunder. Dessuten kan det maksimale trykk som anvendes ved mere resistente tresorter også økes opp til omkring 30 kg/cm 2. Disse tall er slik at det skal oppnås en grad av impregnering som er ekvivalent til den som oppnås ved konvensjonelle fremgangsmåter.

I en form av anordningen i samsvar med oppfinnelsen er organene for å feste behandlingsmiddelet under trykk forsynt med to eller flere selektivt valgbare innstillinger for valg av den mengde behandlingsmiddel som skal presses inn i en gitt mengde tremateriale. F.eks. kunne slike trykkorganer i form av en stempelpumpe være forsynt med bryterorganef for automatisk å

stoppe stempelbevegelsen når det har beveget seg forskjellige distanser i sitt virksomme slag.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte et tørke-kammer for å motta og oppbevare tregjenstandér under en tørking eller såkalt "gjenvinning"-periode umiddelbart etter impregneringen.

Et avløp fra .tørkekammeret kan være forbundet med en pumpe

for å sette behandlingsmiddelet under trykk på en slik måte at middelet som svettes ut av trematerialene i tørkekammeret, automatisk føres tilbake til reservoaret ved den normale drift av pumpen. Varmeorganer kan være anordnet i tørkekammeret.

Apparatet kan inkludere organer for å heve lufttrykket

i behandlingskammeret før tremateriale som skal behandles, senkes ned, slik at tørkeprosessén kan gjøres hurtigere ved å frembringe et større trykkfall i trematerialet når dette fjernes fra behandlingskammeret.

En utførelse av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives som et eksempel under henvisning til tegningen, som er et skjematisk perspektivriss av et apparat ifølge oppfinnelsen.

For enkelhets skyld er det illustrerte apparat vist

som særlig egnet for behandlingen av en enkelt treplanke i hver syklus. Andre utførelser kan være særlig innrettet for behandling f.eks. av enten to eller flere tredører eller en, to eller flere trevindusrammer eller komponenter for samme i hver syklus..

De viktigste komponenter av apparatet er et beholder-

kammer A for flytende behandlingsmiddel, et behandlingskammer B, en stempelpumpe C og et tørkekammer D. Behandlingskammeret B

er slik dimensjonert at det tettsluttende opptar en enkelt planke P, idet rommet for behandlingsmiddel i kammeret omkring planken holdes på et minimum for på tilsvarende måte å redusere til et minimum den mengde behandlingsmiddel som må overføres mellom kamrene A og B under hver syklus. Kammeret B er et trykk-kammer passende konstruert for å tåle de høyeste trykk som skal an-

vendes.

En fullstendig arbeidssyklus for appratet skal nå

beskrives.

Med reservbarkammeret A fullt av behandlingsmiddel blir pumpen C påfylt og alle ventiler stengt unntatt reservoarkammerets trykkavlastningsventil 7, en planke P fylles inn i kammeret B

og kammerdørene forsegles. Dette fylietrinn vil ta omkring 10 sekunder. Ventilene 1 og 2 åpnes nå for å slippe inn middel i behandlingskammeret B ved hjelp av tyngdekraften og stenges når tilsynekomsten av væske i inspeksjonsglasset 3 viser at kammeret B

er fylt og planken således neddykket. Mengden av middel nød-

vendig for å fylle kammeret B (som inneholder en planke) kan være omkring 68 liter og fylletrinnet vil ta ca. 4 sekunder.

Nå stenges ventilene 1 og 2 og ventilen 5 åpnes. Pumpen C

som tidligere var innstilt for å føre bare den ønskede mengde behandlingsmiddel, blir nå satt igang; Pumpen kan drives ved hjelp av hvilke som helst egnede organer, f.eks. en hydraulisk sylinder (ikke vist). Den hastighet hvormed behandlingsmiddel presses inn i behandlingskammeret, velges under hensyntagen til graden av reseptivitet for trematerialene, slik at det

.maksimale trykk i behandlingskammeret ikke vil overstige det som kunne skade enten apparatet eller tremateriale. Noen typiske

tall for forskjellige typer tresorter har allerde vært nevnt i det foregående. I avhengighet av disse faktorer kan varigheten av impregneringstrinnet være fra 5 til ca.25 sekunder.

Under sitt impregneringsslag suger pumpen inn utsvettet middel

fra tørkekammeret D gjennom enveisventilen 9. Når pumpens impregneringstrinn er fullført, stenges ventilen 5 og ventilen 4 åpnes. Under returbevegelsen blir da pumpen fylt på ny fra reservoaret over ventilen 4 og samtidig blir det utsvettede behandlingsmiddel fra tørkekammeret ført tilbake til reservoaret over enveisventilen 8. Ventilene 1 og 2 åpnes og behandlingsmiddelet i behandlingskammeret B føres tilbake til reservoaret A ved å o påføre lufttrykk, f.eks. på 0,35 kg/cm 2 gjennom ventilen 6. Dette tømmetrinn tar omkring 8 sekunder. Til slutt overføres planken P fra behandlingskammeret B til tørkekammeret D. Hele syklustiden varierer selvsagt i avhengighet av lengden av impregnerings tr.innet, men er vanligvis omkring 1 minutt for tresorter såsom hemlock og redwood, men kan være opptil 4 minutter for mer resistente tresorter.

Planken P forblir i tørkekammeret p ca. 30 minutter selvom mer resistente sorter kan forbli der opp til 120 minutter. Planken P mottas fortrinnsvis på transportørorganer (ikke vist) i tørke-kammeret D og beveges langsomt på tvers av tørkekammeret i retning av pilen, mens den tørkes.. På denne måte vil planken P komme

frem ved utløpet fra tørkekammeret D ved slutten av tørketiden. Som allerede beskrevet, blir behandlingsmiddelet som gjenvinnes

fra plankene P under tørkingen, suget ut av kammeret D ved hjelp

av pumpen C gjennom enveisventilen 9.

Pumpen C vist på tegningen er en stempelpumpe,

hvis slåglengde bestemmer den mengde behandlingsmiddel som forskyves. I noen tilfelle ville imidlertid pumpens lengde være uakseptabelt stor for å gi den påkrevede forskyvning og

i disse tilfelle kan to eller flere stempelpumper anordnes ved siden av hverandre og drives samtidig. Hvis påkrevet, kan behandlingsmiddelet i behandlingskammeret settes under trykk ved hjelp av trykkluft i stedet for ved hjelp av en pumpe. I dette tilfelle ville det være hensiktsmessig å føre inn en rør-lengde. (ikke vist) mellom kammeret B og ventilen 3 med et vol.um lik den mengde behandlingsmiddel som skal presses inn i det fulle behandlingskammer. Til å begynne med vil behandlingsmiddel bli overført fra reservoaret A til behandlingskammeret B som allerede beskrevet inntil væsken trer frem i inspeksjonsglasset 3 og viser at kammeret B og rørlengden er fylt. Trykkluft vil deretter bli sluppet inn i rørlengden umiddelbart under ventilen 2 for å tvinge behandlingsmiddelet .i røret inn i behandlingskammeret og således sette behandlingsmiddelet under trykk i behandlingskammeret.

Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte kan gjøres automatisk og innleires i en produksjonsrekke som produserer behandlede tregjenstander.

Noen typiske sykluser egnet for impregneringen av spesielle typer tregjenstander med ønskede mengder av behandlingsmiddel ved hjelp av det ovenfor beskrevne apparat er som følger:

I det minste i sine foretrukne utførelser har fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse et antall fordeler sammenlignet med konvensjonelle fremgangsmåter, hvor meget større mengder tremateriale behandles i meget lengre sykluser. Således er det anvendte apparat meget billigere og enklere og opptar mindre plass. Problemer med håndtering og lagring av store mengder trematerialer forut for behandlingen er eliminert, idet hver tregjenstand kan behandles i en produksjonslinje.

Det meget mindre kvantum behandlingsmiddel som anvendes til enhver tid, reduserer brannfaren og reduserer likeledes faren for forurensning av det omgivende arbeidsområde. Behandlingen av bare en eller to gjenstander samtidig øker tilgjengeligheten for trematerialenes overflater til behandlingsmiddelet som igjen bevirker mer effektiv impregnering og likeledes gjør det mulig å anvende behandlingsmidler, f.eks. de som omfatter primere, hvilke gjør det nødvendig å holde de behandlede gjenstander fra hverandre under tørking etter behandlingen. Etterfølgende behandling med påføring av dekorative sluttbehandlinger er også lettere. Dessuten gjør behandlingen av bare en.eller to gjenstander samtidig fremgangsmåten meget mer anvendelig for variasjoner i behov for behandlede gjenstander.

Tabellen nedenfor viser hvordan et anlegg for anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilpasset for behandling av tre dører samtidig lar seg sammenligne med et konvensjonelt anlegg som anvender en dobbelt vakuum-fremgangsmåte.

Dessuten krever anlegget som anvender dobbeltvakuum-prosessen mer materialhåndteringsutstyr enn det anlegget som anvender foreliggende oppfinnelse. Videre er det nødvendig å skaffe et spesielt forsterket underlag for dobbéltvakuum-anlegget, og dette anlegg har større anskaffelsesomkostninger enn tilfelle er for et anlegg som anvender fremgangsmåten ifølge oppfinnel-

sen. I tillegg kommer at dobbeltvakuum-anlegget omfatter en vakuum-pumpe som må vannkjøles, hvilket vann deretter går til spille. Dette er selvfølgelig kostbart, og der er også

en fare for forurensninger hvis noe av behandlingsmiddlet kommer ut i vannet. Et anlegg som anvender fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, inneholder mindre behandlingsmiddel enn et dobbeltvakuum-anlegg og dette reduserer problemene med lagring og brannfare.

Noen eksempler på behandlingsmidler som kunne anvendes

i fremgangsmåten, er trematerialimpregnering såsom pentachlorphenol, tri-n-butyl tinn oksyd og lignende som er oppløselige i organiske' løsningsmidler såsom white spirit, petroleum og lignende, og som ' kunne inneholde andre materialer såsom kontakt-insektsmidler, parafinvoks, ikke-konverterbaire harpikser, konverterbare harpikser og lignende. Andre eksempler på behandlingsmidler som kunne anvendes i fremgangsmåten inkluderer vannoppløselige salter og harpikser og lignende.

Claims (22)

1. L: Fremgangsmåte ved impregnering av en eller flere tregjenstander med en på forhånd bestemt mengde behandlingsmiddel,

   • karakterisert ved at gjenstanden(e) dykkes ned i behandlingsmiddelet i et behandlingskammer og deretter mens behandlingskammeret er fullt av behandlingsmiddel, tvinges den på forhånd bestemt mengde behandlingsmiddel hurtig inn i nevnte gjenstand(er) ved egnet tilførsel av trykk til behandlingsmiddelet i kammeret og deretter fjerne gjenstanden(e) fra behandlingskammeret uten noen særlig forsinkelse.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at behandlingsmiddelet i behandlingskammeret er satt under trykk i mellom 5 og 180 sekunder.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at behandlingsmiddelet i behandlingskammeret er satt under trykk i mellom 5 og.25 sekunder.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, ka, r akte.ri-se r t ved at behandlingsmiddelet i behandlingskammeret er satt under trykk på mellom 1,5 og 30 kg/cm 2.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at behandlingsmiddelet i behandlingskammeret er satt under trykk på mellom 1,5 og 7,0 kg/cm .
6. 6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den.samlede tid for behandlings-syklusen er mellom 30 og 240 sekunder.
7. 7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at. den samlede tid for behandlings-syklusen er mellom 30 og 60 sekunder.
8. 8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at behandlingsmiddelet lagres i et reservoar og mates til behandlingskammeret når gjenstanden(é) befinner seg der, ved tyngdekraft.
9. 9. Frémgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at behandlingskammeret er satt under trykk ved pumping av en på forhånd fastlagt mengde behandlingsmiddel fra reservoaret inn behandlingskammeret når dette kammer er fullt av behandlingsmiddel.
10. 10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den behandlede gjenstand(er) fjernet fra behandlingskammeret anbringes i et tørkekammer i en på forhånd fastlagt tid.
11. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den eller de behandlede gjenstan(er) forblir i tørkekammeret i opptil 120 minutter.
12. 12.. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den eller de behandlede gjenstand(er) forblir i tørkekammeret i omkring 3.0 minutter.
13. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 10 i avhengighet av krav 8, karakterisert ved at behandlingsmiddelet gjenvunnet fra gjenstanden(e) i tørkekammeret mates tilbake til reservoaret.
14. 14.. Apparat for anvendelse ved impregnering av en eller flere tregjenstander med en på forhånd fastlagt mengde behandlingsmiddel, karakterisert ved et behandlingskammer for opptak av gjenstanden(e) et reservoarkammer for lagring av behandlingsmiddel, idet nevnte kammere er innbyrdes forbundet for

    overføring av behandlingsmiddel mellom dem, og organer for hurtig å tvinge en på forhånd bestemt mengde behandlingsmiddel inn i nevnte gjenstand(er) ved å sette behandlingsmiddelet i behandlingskammeret under egnet trykk.
15. 15. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at de nevnte organer for å sette behandlingsmiddelet under trykk i behandlingskammeret omfatter pumpeorganer for pumping av en på forhånd bestemt mengde behandlingsmiddel inn i behandlingskammeret.
16. 16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at pumpeorganene omfatter minst en stempelpumpe koplet mellom reservoaret og behandlingskammeret.
17. 17. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at to eller flere ■ stempelpumper er anordnet ved siden av hverandre og kan drives samtidig.
18. 18. Apparat ifølge krav 16 eller 17, karakteri sert ved at det omfatter bryterorganer for automatisk å stanse bevegelsen av stempelet eller stemplene for den eller for hvér stempelpumpe når stempelet eller stemplene har beveget seg en på forhånd fastlagt distanse langs dets eller deres arbeidsslag.
19. 19. Apparat ifølge krav 14, karakterisert .

    . ved at organene for å sette behandlingsmiddelet under trykk i

    behandlingskammeret omfatter organer for påføring av trykkluft til behandlingsmiddelet.
20. 20. Apparat ifølge et av kravene 14 til 19,

    karakterisert ved at det dessuten omfatter et

    tørkekammer for å ta imot og oppta behandlede gjenstander fjernet fra behandlingskammeret.
21. 21. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at tørkekammeret har et avløp forbundet med reservoaret ved hjelp av nevnte pumpeorganer.
22. 22. Apparat ifølge krav 20 eller 21, karakterisert ved at varmeorganer er anordnet i tørkekammeret.