PL198324B1

PL198324B1 - Method of testing the initial adhesion of plywood glues and a sample for testing the initial adhesion of plywood glues

Info

Publication number: PL198324B1
Application number: PL352690A
Authority: PL
Inventors: Witold Jabłoński; Mariusz Jóźwiak
Original assignee: Inst Tech Drewna
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2008-06-30
Also published as: PL352690A1

Abstract

1. Sposób wykonywania badania adhezji początkowej klejów sklejkowych, w którym jeden z elementów przygotowanej do badania próbki unieruchamia się w przyrządzie ustalającym jej położenie w pł aszczyź nie poziomej, a drugi z tworzących ją elementów poddaje się działaniu siły obciążającej, skierowanej prostopadle do płaszczyzny próbki, aż do zerwania połączenia klejowego pomiędzy elementami próbki, przy czym oceny adhezji początkowej kleju sklejkowego dokonuje się w oparciu o wartość obciążenia zrywającego i obraz obrysu zerwanego fragmentu próbki w stosunku do jej całości, a do badania stosuje się próbkę składającą się z dwóch elementów sklejanych wzajemnie w układzie poprzecznie włóknistym swymi powierzchniami w sposób zgodny z technologią wytwarzania sklejek, znamienny tym, że stosuje się próbkę (A), w której obszar połączenia obydwu elementów próbki ma zarys pierścieniowy, wyznaczony przez obrys jednego z elementów próbki, stanowiącego pierścieniowy element (b), który ma niewielki centralny otwór (2), współosiowy z centralnym otworem (1) w drugim elemencie i mieści się swobodnie w obszarze powierzchni tego drugiego elementu,....................................................................................... 4. Próbka do badania adhezji początkowej klejów sklejkowych, składająca się z dwóch elementów sklejanych wzajemnie w układzie poprzecznie włóknistym swymi powierzchniami w sposób zgodny z technologią wytwarzania sklejek, znamienna tym, że obszar połączenia obydwu elementów próbki (A) ma zarys pierścieniowy, wyznaczony przez obrys jednego z elementów próbki (A), stanowiącego pierścieniowy element (b), który ma niewielki centralny otwór (2), współosiowy z centralnym otworem (1) w drugim elemencie próbki (A) i mieści się swobodnie w obszarze powierzchni drugiego elementu próbki (A).1. Method of testing the initial adhesion of adhesives plywood, in which one of the elements is prepared for testing the samples are held in a positioning device in a horizontal plane, and subjected it to the other element that forms it under the action of a loading force directed perpendicular to the plane the sample until the adhesive bond between parts of the sample, whereby the initial adhesive adhesion is assessed plywood is made based on the value of the breaking load and a contour image of the broken sample fragment in relation to it total, and a sample of two is used for testing elements glued together in a transverse fibrous configuration with their surfaces in a manner consistent with the manufacturing technology plywood, characterized in that sample (A) is used, in which the connection area of both sample elements has an annular profile, determined by the outline of one of the sample elements, constituting an annular element (b) that has a small central one hole (2), coaxial with the central hole (1) in the second element and fits freely within the surface area of the latter element, ................................................ ....................................... 4. A sample for testing the initial adhesion of plywood adhesives, consisting of two elements glued together in a system transversely fibrous with their surfaces in a consistent manner with plywood production technology, characterized by that the area the connection of both sample elements (A) has an annular profile, determined by the outline of one of the sample elements (A), constituting an annular element (b) that has a small central hole (2), coaxial with the central hole (1) in the second sample piece (A) and fits freely within the surface area of the second element samples (A).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania badania adhezji początkowej klejów sklejkowych i próbka do badania adhezji początkowej klejów sklejkowych, przeznaczone do stosowania w fabrycznych laboratoriach kontroli jakości, laboratoriach akredytowanych jednostek badawczo - naukowych oraz laboratoriach uczelni wyższych, w pracach nad doborem receptury kleju, odpowiedniego do stosowania w technologii produkcji sklejki z prasowaniem wstępnym i mechanicznym załadunkiem pras.The subject of the invention is a method of testing the initial adhesion of plywood adhesives and a sample for testing the initial adhesion of plywood adhesives, intended for use in factory quality control laboratories, laboratories of accredited research and scientific units and laboratories of universities, in the work on the selection of an adhesive formula suitable for use in plywood production technology with pre-pressing and mechanical loading of presses.

Znana próbka do wykonywania badań adhezji początkowej klejów sklejkowych, stosowana również dla badania połączeń elementów z drewna litego, zwana jest próbką krzyżową. Próbka ta składa się z dwóch jednakowych wąskich wzdłużnych kawałków drewna lub pasków forniru, sklejonych wzajemnie częściami środkowymi w układzie krzyża.The known sample for the initial adhesion tests of plywood adhesives, also used to test the joints of solid wood elements, is called the cross sample. This sample consists of two identical, narrow longitudinal pieces of wood or veneer strips, glued together with their middle parts in a cross pattern.

Połączenie dwóch elementów próbki krzyżowej wykonane jest w układzie poprzecznie włóknistym w sposób zgodny z technologią produkcji sklejek.The connection of the two elements of the cross sample is made in a cross-fibrous configuration in accordance with the plywood production technology.

W czasie badania jeden z elementów jest unieruchamiany, a drugi poddaje się działaniu siły obciążającej aż do zerwania połączenia klejowego.During the test, one of the elements is immobilized and the other is subjected to a loading force until the adhesive bond breaks.

Opisaną próbkę charakteryzuje szereg niedogodności. Jedną z nich jest niewątpliwie mała powierzchnia obszaru połączenia klejowego jej elementów składowych. Ponadto, pomimo łatwego wykonania samej próbki, jej mocowanie i obciążanie jest bardzo trudne w realizacji.The described sample has a number of disadvantages. One of them is undoubtedly the small area of the adhesive connection area of its components. Moreover, despite the ease of making the sample itself, fixing and loading it is very difficult to implement.

Inną znaną konstrukcją jest próbka sklejkowa złożona z trzech elementów, dwóch warstw zewnętrznych w postaci kwadratów o boku 305 mm i sklejonej z nimi warstwy środkowej o boku 200 mm, usytuowanej symetrycznie w próbce, tak, że pomiędzy warstwami zewnętrznymi na obrzeżu próbki utworzona jest na całym obwodzie przerwa o grubości warstwy środkowej.Another known structure is a plywood sample composed of three elements, two outer layers in the form of squares with a side of 305 mm and a middle layer glued to them with a side of 200 mm, located symmetrically in the sample, so that the entire surface is formed between the outer layers on the periphery of the sample. the perimeter of the break with the thickness of the middle layer.

W czasie badania w te przerwy wsuwa się z obu stron próbki tzw. równoległe poziome uchwyty laboratoryjnego mechanizmu, z których jedne stanowią opór dla dolnej warstwy próbki utrzymując ją mniej więcej na tej samej wysokości. Uchwyty te są nieruchome.During the test, the so-called samples are inserted into these gaps on both sides. parallel horizontal laboratory mechanism handles, one of which resists the lower layer of the sample, keeping it more or less at the same height. These handles are stationary.

Górna para poziomych uchwytów jest zespolona wolnymi stronami ze sztywnymi pionowymi bocznymi elementami mechanizmu, do których to elementów zamocowane są cięgna, drugimi końcami spięte w jednym punkcie ponad próbką w jej osi. Do tego punktu połączenia drugich końców tych cięgien przykładana jest siła rozrywająca, skierowana prostopadle w górę od próbki.The free sides of the upper pair of horizontal holders are bonded to the rigid vertical side elements of the mechanism, to which the strands are attached, with the other ends tied at one point above the specimen along its axis. A breaking force is applied perpendicularly upward from the specimen to this point of connection of the other ends of the tendons.

Opisane rozwiązanie konstrukcji próbki sklejkowej nie zapewnia powtarzalności kształtu jej elementów jak i wzajemnego połączenia. Stąd wyniki badań nie są dokładne i jednoznaczne.The described solution of the structure of the plywood sample does not ensure the repeatability of the shape of its elements and their interconnection. Hence, the research results are not precise and unambiguous.

Również sposób wykonywania badania nie jest precyzyjny, gdyż badane próbki nie są unieruchamiane w takim samym dokładnie położeniu każda, z powodu stosowania opisanych uchwytów trzymających i sposobu obciążania próbki.Also, the method of performing the test is not precise, as the test samples are not fixed in the same exact position each, due to the use of the described holders and the method of loading the sample.

Jednocześnie sposób obciążania próbki też nie zapewnia działania siły rozrywającej w takim samym stopniu w centrum próbki jak i na powierzchnie obrzeża, gdzie sytuowane są uchwyty ciągnące górną warstwę próbki w górę poprzez cięgna łączące je z obciążeniem.At the same time, the method of loading the sample also does not provide the tear force to the same extent in the center of the sample and on the periphery surfaces, where the grips pulling the upper layer of the sample upwards through the tension rods connecting them with the load are located.

Skutkiem wskazanych niedogodności wyniki badań są zróżnicowane a tym samym niezbyt wiarygodne.As a result of the indicated inconveniences, the test results are varied and thus not very reliable.

W sposobie wykonywania badania adhezji początkowej klejów sklejkowych według wynalazku, w którym jeden z elementów przygotowanej do badania próbki unieruchamia się w przyrządzie ustalającym jej położenie w płaszczyźnie poziomej a drugi z tworzących ją elementów poddaje się działaniu siły obciążającej, skierowanej prostopadle do płaszczyzny próbki, aż do zerwania połączenia klejowego pomiędzy elementami próbki, przy czym oceny adhezji początkowej kleju sklejkowego dokonuje się w oparciu o wartość obciążenia zrywającego i obraz obrysu zerwanego fragmentu próbki w stosunku do jej całości, a do badania stosuje się próbkę składającą się z dwóch elementów sklejanych wzajemnie w układzie poprzecznie włóknistym swymi powierzchniami w sposób zgodny z technologią wytwarzania sklejek, istota rozwiązania polega na tym, że stosuje się próbkę, w której obszar połączenia obydwu elementów próbki ma zarys pierścieniowy, wyznaczony przez obrys jednego z elementów próbki, stanowiącego pierścieniowy element, który ma niewielki centralny otwór, współosiowy z centralnym otworem w drugim elemencie próbki i mieści się swobodnie w obszarze powierzchni drugiego elementu próbki, przy czym próbkę unieruchamia się na czas badania w ten sposób, że całą próbkę podpiera się od spodu i unieruchamia się jej drugi element, za pomocą tarczy dociskowej, korzystnie w całym otoczeniu zewnętrznego obwodu elementu pierścieniowego próbki, symetrycznie do punktu przyłożenia siły obciążenia, natomiast tę siłę obciążającą przykłada się w osi centralnego otworu druPL 198 324 B1 giego elementu poprzez umieszczony w jego płaszczyźnie w momencie rozpoczynania obciążania stempel, na którego przeciwnym końcu podpiera się jednopunktowo wiszący zrównoważony układ obciążania próbki zwiększając od zera wartość siły obciążającej ze stałą prędkością.In the method of performing the initial adhesion test of plywood adhesives according to the invention, in which one of the elements of the sample prepared for testing is immobilized in a device positioning its position in the horizontal plane, and the other elements constituting it are subjected to a loading force directed perpendicular to the plane of the sample, up to breaking the adhesive connection between the sample elements, the initial adhesion of the plywood glue is assessed on the basis of the breaking load value and the image of the outline of the broken fragment of the sample in relation to its entirety, and a sample consisting of two elements glued together transversely is used for testing with its fibrous surfaces in a manner consistent with the plywood production technology, the essence of the solution is that a sample is used in which the connection area of both sample elements has an annular profile, defined by the contour of one of the sample elements, constituting an annular element nt, which has a small central hole, coaxial with the central hole in the second sample element and fits freely within the surface area of the second sample element, the sample being held during the test by supporting the entire sample underneath and holding it in place the second element, by means of a pressure plate, preferably around the entire outer circumference of the sample ring element, symmetrically to the point of application of the load force, and this loading force is applied in the axis of the central hole of the wire element by positioned in its plane at the moment of starting the loading a punch, at the opposite end of which a single-point hanging balanced system of loading the sample is supported, increasing from zero the value of the loading force at a constant speed.

Korzystnie jest, gdy jako drugi element próbki stosuje się kwadratowy element z wymienionym centralnym otworem, o średnicy większej niż centralny otwór pierścieniowego elementu i boku większym od średnicy tego pierścieniowego elementu.Preferably, as the second sample element, a square element is used with the said central bore, the diameter larger than the central bore of the annular element and the side larger than the diameter of the annular element.

Korzystnie jest także, gdy jako obydwa elementy próbki, odpowiednio kwadratowy i pierścieniowy, stosuje się sąsiednie fragmenty pobrane z tego samego pasa forniru.It is also advantageous if adjacent fragments taken from the same veneer strip are used as the two sample elements, respectively square and annular.

W próbce do badania adhezji początkowej klejów sklejkowych według wynalazku, składającej się z dwóch elementów sklejanych wzajemnie w układzie poprzecznie włóknistym swymi powierzchniami w sposób zgodny z technologią wytwarzania sklejek, istota rozwiązania polega na tym, że obszar połączenia obydwu elementów próbki ma zarys pierścieniowy, wyznaczony przez obrys jednego z elementów próbki, stanowiącego pierścieniowy element, który ma niewielki centralny otwór, współosiowy z centralnym otworem w drugim elemencie próbki i mieści się swobodnie w obszarze powierzchni drugiego elementu próbki.In the sample for testing the initial adhesion of plywood adhesives according to the invention, consisting of two elements glued to each other in a transverse fiber configuration with their surfaces in a manner consistent with the technology of plywood production, the essence of the solution consists in the fact that the connection area of both sample elements has an annular profile defined by the outline of one of the sample elements, constituting an annular element, which has a small central hole, coaxial with the central hole in the second sample element and freely within the surface area of the second sample element.

Korzystnie jest, gdy drugi element próbki stanowi kwadratowy element z wymienionym centralnym otworem, o średnicy większej niż centralny otwór pierścieniowego elementu i boku większym od średnicy tego pierścieniowego elementu.Preferably, the second sample element is a square element with said central opening, with a diameter larger than the central opening of the ring member and a side larger than the diameter of the ring member.

Korzystnie jest także, gdy obydwa elementy próbki, odpowiednio kwadratowy i pierścieniowy, stanowią sąsiednie fragmenty pobrane z tego samego pasa forniru sklejkowego.It is also advantageous if the two pieces of the sample, respectively square and annular, constitute adjacent pieces taken from the same strip of plywood veneer.

Opisany wynalazek eliminuje niedogodności znanych rozwiązań. Kształt elementów próbki i jej konstrukcja oraz sposób przygotowania próbek zapewniają ich pełną optymalną powtarzalność co do wymiarów i cech istotnych. Wskazany sposób unieruchomienia próbki daje również powtarzalność położenia każdej próbki w czasie badania.The described invention overcomes the disadvantages of the known solutions. The shape of the sample elements and its structure as well as the method of sample preparation ensure their optimal repeatability in terms of dimensions and essential features. The indicated method of sample immobilization also gives the repeatability of the position of each sample during the test.

Również sposób wykonywania badania, z przedstawionym rozwiązaniem zagadnienia obciążania próbki siłą wzrastającą od zera do wartości rozrywającej badane połączenie klejowe ze stałą prędkością wzrostu obciążenia w czasie badania zapewnia powtarzalność warunków wykonywania badania, a zatem również ich dokładność.Also, the method of performing the test, with the presented solution to the problem of loading the sample with a force increasing from zero to the breaking value of the tested adhesive connection with a constant speed of increasing load during the test, ensures repeatability of the test conditions, and therefore also their accuracy.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony na przykładzie realizacji sposobu według wynalazku i przykładzie wykonania próbki według wynalazku, objaśnionych rysunkiem, na którym poszczególne figury przedstawiają:The subject of the invention is presented in more detail on an example of an embodiment of the method according to the invention and an embodiment of a sample according to the invention, which are explained in the drawing, in which the individual figures show

- Fig. 1 - kwadratowy element próbki w widoku z góry;- Fig. 1 shows a square sample element in top view;

- Fig. 2 - pierścieniowy element próbki w widoku z góry;- Fig. 2 is a top view of the sample ring element;

- Fig. 3 - widok z góry przygotowanej próbki od stron elementu pierścieniowego;- Fig. 3 - top view of the prepared sample from the sides of the ring element;

- Fig. 4 - przekrój osiowy przyrządu ustalającego położenie próbki, z próbką na tarczy dociskowej w pozycji do usytuowania w urządzeniu do badania adhezji początkowej klejów sklejkowych;- Fig. 4 is an axial section of the sample locating device with the sample on the pressure plate in position to be positioned in the apparatus for initial adhesion of plywood adhesives;

- Fig. 5 - widok z boku urządzenia do badania próbki z przekrojem osiowym uproszczonym przyrządu ustalającego próbkę łącznie z unieruchomioną próbką;- Fig. 5 is a side view of a sample testing device with a simplified axial section of the sample retainer including the fixed sample;

- Fig. 6a-f - widoki z góry trzech typów obrazów zniszczenia elementów próbek po badaniu adhezji początkowej klejów sklejkowych.- Figs. 6a-f - top views of three types of images of failure of sample elements after the initial adhesion test of plywood adhesives.

Próbka A do badania adhezji początkowej klejów sklejkowych, składa się z dwóch elementów sklejanych wzajemnie w układzie poprzecznie włóknistym swymi powierzchniami w sposób zgodny z technologią wytwarzania sklejek.Sample A for testing the initial adhesion of plywood adhesives consists of two elements glued together in a transverse fibrous configuration with their surfaces in a manner consistent with the plywood production technology.

Jeden element próbki A, pokazany na Fig. 1, stanowi element kwadratowy a, o boku o długości 100 mm, z centralnym otworem 1, o średnicy 20 mm.One piece of sample A, shown in Fig. 1, is a square piece a, with a side length of 100 mm, with a central hole 1, with a diameter of 20 mm.

Drugi element próbki A, pokazany na Fig. 2, stanowi pierścieniowy element b, o średnicy 82 mm, z centralnym otworem 2 o średnicy 8 mm.The second piece of sample A, shown in Fig. 2, is an annular piece b, 82 mm in diameter, with a central hole 2 of 8 mm in diameter.

Obszar połączenia obydwu elementów próbki A, pokazanej na Fig. 3, ma zarys pierścieniowy, wyznaczony przez obrys pierścieniowego elementu b, którego niewielki centralny otwór 2, jest współosiowy z centralnym otworem i w drugim, kwadratowym elemencie a próbki A i mieści się swobodnie w obszarze jego powierzchni.The connection area of the two elements of sample A, shown in Fig. 3, has an annular contour, defined by the contour of the annular element b, the small central opening 2 of which is coaxial with the central opening and in the second, square element a of the sample A and fits freely within its area. surface.

Dlatego drugi element próbki A, czyli kwadratowy element a z wymienionym centralnym otworem 1 o średnicy większej niż centralny otwór 2 pierścieniowego elementu b jak podano wyżej, ma bok większy od średnicy pierścieniowego elementu b.Therefore, the second sample piece A, i.e. a square piece a with said central hole 1 with a diameter greater than the central hole 2 of the ring piece b as mentioned above, has a side larger than the diameter of the ring piece b.

W każdej z przygotowanych do badań próbce A jej obydwa elementy, odpowiednio kwadratowy a i pierścieniowy b, stanowią sąsiednie fragmenty pobrane z tego samego pasa forniru.In each sample A prepared for testing, its two elements, respectively square a and ring b, are adjacent fragments taken from the same veneer strip.

PL 198 324 B1PL 198 324 B1

Dla przygotowania próbek o tak określonych cechach i wymiarach, użyto arkusze forniru, które najpierw rozcięto na pasy szerokości 100 mm zgodnie z kierunkiem przebiegu włókien.For the preparation of samples with such characteristics and dimensions, veneer sheets were used, which were first cut into 100 mm wide strips in the direction of the fibers.

Tak uzyskane pasy rozcięto następnie na jednakowe kwadraty o boku 100 mm, opisując kolejność ich położenia na powierzchni poszczególnych arkuszy forniru.The strips obtained in this way were then cut into equal squares with a side of 100 mm, describing the order of their position on the surface of individual veneer sheets.

Każda sąsiadująca para kwadratów forniru stanowiła materiał do wykonania jednej próbki A.Each adjacent pair of veneer squares constituted material for one sample A.

Następnie przygotowano elementy próbek A biorąc złożone z wielu kwadratów i uprzednio ściśnięte całe pakiety forniru w opracowanym do tego celu oprzyrządowaniu.Subsequently, the elements of samples A were prepared by taking multi-squares and previously compressed whole veneer packages in the equipment developed for this purpose.

W przypadku kwadratowych elementów a próbek A ich centralne otwory 1 wiercono na przecięciu ich przekątnych jednocześnie w całym pakiecie.In the case of square elements a of samples A, their central holes 1 were drilled at the intersection of their diagonals simultaneously in the entire bundle.

W przypadku elementów pierścieniowych b w unieruchomionym pakiecie kwadratów jednocześnie wiercono ich centralne otwory 2 i wycinano ich kolisty obrys zewnętrzny.In the case of annular elements b in the fixed block of squares, their central holes 2 were simultaneously drilled and their circular outer contour was cut out.

W ten sposób wszystkie próbki z tak uzyskanych elementów były powtarzalne co do wymiarów i kształtu.In this way, all samples of the elements obtained in this way were repeatable in terms of dimensions and shape.

Tak przygotowane do wykonania próbek ich elementy, odpowiednio oznakowane, były przechowywane w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 55%.The components prepared in such a way, and properly marked, were stored at 23 ° C and 55% air humidity.

Próbki A otrzymywano poprzez wzajemne sklejanie ich składowych elementów.Samples A were obtained by gluing their component elements together.

Doświadczalne masy klejowe po 30 minutach od ich sporządzenia i oznaczenia ich lepkości nanoszono na pierścieniowe elementy b. Następnie pierścieniowe elementy b z naniesionym na nie klejem składano je w zestawy, przy użyciu przyrządu, nie pokazanego na rysunku wyposażonego w centralny pionowy pręt o średnicy odpowiedniej do przejścia przez centralny otwór 2 w pierścieniowym elemencie b.Experimental glue masses, 30 minutes after their preparation and determination of their viscosity, were applied to the annular elements b. Then, the annular b elements with glue applied to them were assembled into sets, using a device, not shown in the drawing, equipped with a central vertical rod with a diameter suitable for the passage through the central hole 2 in the ring piece b.

Do tworzenia tych zestawów użyto dodatkowo pierścienie dystansowe 3 z centralnym otworem o średnicy wspomnianego pręta i zewnętrznej średnicy odpowiadającej centralnemu otworowi 1 kwadratowego elementu a.To create these sets, additional distance rings 3 were used with a central hole with the diameter of the said bar and the outer diameter corresponding to the central hole 1 of the square element a.

Kolejne próbki A tworzono w ten sposób, że na pręt nakładano pierścień dystansowy 3, na który następnie nakładano kwadratowy element a próbki A, przez co ustalano jego centralne położenie na podstawie wspomnianego przyrządu.Successive samples A were created by placing a spacer ring 3 on the bar, on which a square element was then placed, and samples A, thereby determining its central position on the basis of the aforementioned device.

Następnie nakładano na wspomniany pręt pierścieniowy element b próbki A stroną pokrytą klejem w kierunku kwadratowego elementu a już ustalonego na podstawie przyrządu.Then, an annular element b of the sample A was applied to said rod with its adhesive side towards the square element a already fixed on the base of the device.

W ten sposób utworzono kilka zestawów elementów próbek A, które następnie poddano jednocześnie prasowaniu wstępnemu.In this way, several sets of pieces of sample A were formed, which were then subjected to precompression simultaneously.

Prasowanie wstępne przeprowadzono w przyrządzie, również nie pokazanym na rysunku, wyposażonym w sprężyny, które utrzymywały wywierane w prasie na próbki A naprężenie 1 MPa w przeliczeniu na obciążany pierścieniowy element b danej próbki A.Pre-pressing was carried out in a device, also not shown in the drawing, equipped with springs which maintained the stress of 1 MPa on the sample press A, based on the loaded annular element b of the given sample A.

Naprężenie to wywierano przy pomocy prostej praski hydraulicznej. Po 15 minutach prasowania redukowano naprężenie, demontowano przyrząd z praski i niezwłocznie przystępowano do badania adhezji początkowej użytych klejów sklejkowych poprzez pomiar siły rozdzielającej wstępnie sklejone elementy składowe poszczególnych tak uzyskanych próbek A.This stress was exerted with a simple hydraulic press. After 15 minutes of pressing, the stress was reduced, the device was dismantled from the press and the initial adhesion test of the plywood adhesives used was immediately started by measuring the force separating the pre-glued components of individual samples A thus obtained.

Badanie zgodnie ze sposobem według wynalazku poprzedzone zostało unieruchomieniem próbki A w przyrządzie ustalającym jej położenie w płaszczyźnie poziomej względem prostopadłego kierunku działania siły rozrywającej połączenie klejowe jej elementów, sytuowanym następnie w urządzeniu do realizacji badania.The test according to the method according to the invention was preceded by immobilization of the sample A in a device locating its position in the horizontal plane in relation to the perpendicular direction of the force breaking the adhesive connection of its elements, and then placed in the test device.

Kolejne kroki tego unieruchomienia i przyrząd ustalający położenie próbki A opisano poniżej.The steps of this immobilization and the sample A locator are described below.

Przyrząd ustalający położenie próbki A, ma jako odrębną swobodną część, pierścieniową podstawę 4, o średnicy wewnętrznej nieco większej od średnicy zewnętrznej pierścieniowego elementu a próbki A.The positioning device for sample A has, as a separate free part, an annular base 4, with an inside diameter slightly greater than the outside diameter of the ring element a of sample A.

Podstawa pierścieniowa 4 ma na swej zewnętrznej pobocznicy umocowane trwale cztery nakrętki 5, przyspawane do niej bokami, usytuowane w jednej płaszczyźnie poziomej, na wysokości jej górnej krawędzi czołowej.The ring base 4 has four nuts 5 permanently fixed on its outer periphery, welded to it sideways, positioned in one horizontal plane at the level of its upper front edge.

W nakrętki 5 wkręcane są śruby 6, ustalające położenie tarczy dociskowej 7, o średnicy zewnętrznej co najmniej równej przekątnej kwadratowego elementu a próbki A i z otworem centralnym, o średnicy około 20 mm, odpowiadającej centralnemu otworowi 1 w kwadratowym elemencie a próbki A.Bolts 6 are screwed into the nuts 5, fixing the position of the pressure plate 7, with an outer diameter at least equal to the diagonal of the square element a of the sample A and with a central hole, about 20 mm in diameter, corresponding to the central hole 1 in the square element and of the sample A.

Dociskowa tarcza 7 ma cztery przelotowe otwory usytuowane tak, że ich osie wzdłużne pokrywają się z osiami wzdłużnymi nakrętek 5 mocowanych trwale do zewnętrznej pobocznicy pierścieniowej podstawy 4.The pressure plate 7 has four through holes arranged in such a way that their longitudinal axes coincide with the longitudinal axes of nuts 5 permanently attached to the outer surface of the annular base 4.

PL 198 324 B1PL 198 324 B1

Kolejny element przyrządu ustalającego położenie próbki A stanowi dociskowa podkładka 1 dla śruby motylkowej 9, odpowiadająca wymiarami wcześniej wymienionemu pierścieniowi dystansowemu 3, nieco grubsza od niego, ustalana na pierścieniowym elemencie b próbki A.Another element of the sample positioning device A is a pressure washer 1 for the thumbscrew 9, corresponding to the dimensions of the aforementioned spacer ring 3, slightly thicker than it, fixed on the ring element b of the sample A.

Natomiast śruba motylkowa 9 przeznaczona jest do łączenia próbki A ze stemplem 10.The wing screw 9, on the other hand, is intended to connect the sample A with the punch 10.

Stempel 10 stanowi walcowy element, mający w części środkowej kołnierz oporowy 11.The punch 10 is a cylindrical element with a central abutment collar 11.

W jednej czołowej powierzchni stempel 10 ma gwintowany otwór 12 dla wkręcenia śruby motylkowej 9, która poprzez dociskową podkładkę 8 dociska próbkę A poprzez jej pierścieniowy element b do stempla 10.In one face, the punch 10 has a threaded hole 12 for screwing in a thumbscrew 9, which, through a pressure washer 8, presses the sample A through its annular element b against the punch 10.

W drugiej przeciwległej płaszczyźnie czołowej stempel 10 ma półkoliste gniazdo 13, zaś poniżej tego gniazda poprzeczny przelotowy otwór 14 dla połączenia przyrządu z urządzeniem do badania próbki A, co zostanie objaśnione dalej.In the second opposite face plane, the punch 10 has a semicircular seat 13, and below this seat, a transverse through hole 14 for connecting the instrument to the sample device A, as will be explained later.

Unieruchomienie próbki A przebiegało w sposób następujący.Immobilization of sample A was as follows.

Na pierścieniowej podstawie 4 przyrządu układano i ustalono położenie dociskowej tarczy 7, na której stroną wolnej powierzchni kwadratowego elementu a z jego pierścieniem dystansowym 3, nałożono centralnie próbkę A, zaś od strony przeciwnej na jej pierścieniowy element b nałożono dociskową podkładkę 8. Poprzez tę podkładkę 8 wsunięto motylkową śrubę 9, którą następnie wkręcono w gwintowany otwór 12 czołowej powierzchni stempla 10 sytuowanego od spodu tarczy dociskowej 7 przyrządu wewnątrz jego pierścieniowej podstawy 4.The pressure disc 7 was placed and positioned on the ring-shaped base 4 of the device, on which the free surface of the square element and its spacer ring 3 were placed centrally on the sample A, and from the opposite side, the pressure washer 8 was placed on its ring element b. butterfly screw 9, which is then screwed into the threaded hole 12 of the face of the punch 10 positioned from the bottom of the pressure plate 7 of the device inside its annular base 4.

Następnie podniesiono dociskową tarczę 7 z pierścieniowej podstawy 4 przyrządu i zablokowano położenie stempla 10 względem tej tarczy 7 klinem blokującym 15.Then, the pressure disk 7 was lifted from the annular base 4 of the device and the position of the punch 10 in relation to this disk 7 was blocked with a locking wedge 15.

Po obróceniu o 180° dociskowej tarczy 7 z tak zablokowanym stemplem 10, tarczę 7 układano i ustalono ponownie jej położenie na pierścieniowej podstawie 4 przyrządu tak, by osie czterech przelotowych otworów w tarczy 7 pokrywały się z osiami nakrętek 5 na pobocznicy pierścieniowej podstawy 3.After turning the pressure disc 7 by 180 ° with the punch 10 blocked in this way, the disc 7 was placed and restored on the ring base 4 of the device so that the axes of the four through holes in the disc 7 coincide with the axes of the nuts 5 on the side surface of the ring base 3.

Następnie w nakrętki 5 wkręcono śruby 6 ustalające unieruchamiając próbkę A, tak jak to pokazano na Fig. 4.Thereafter, set screws 6 were screwed into the nuts 5, locking the sample A, as shown in Fig. 4.

Przedstawione unieruchomienie próbki A w opisanym przyrządzie spowodowało, że pierścieniowy element b próbki A był usytuowany dokładnie centralnie wewnątrz i w środku pierścieniowej podstawy 4 przyrządu, zaś jej kwadratowy element a był oparty całą powierzchnią i mocno dociśnięty dociskową tarczą 7 do pierścieniowej podstawy 4, co zapewniło jego poziome ułożenie względem prostopadłego kierunku działania siły obciążającej próbkę A podczas jej badania.The presented immobilization of the sample A in the described device caused that the annular element b of the sample A was located exactly centrally inside and in the center of the annular base 4 of the instrument, and its square element a was supported by its entire surface and firmly pressed against the annular base 4 by the pressure disc 7, which ensured it horizontal arrangement in relation to the perpendicular direction of the force loading the sample A during its test.

Tak unieruchomiona próbka A była gotowa wraz z tym przyrządem do usytuowania go w urządzeniu do wykonywania badania adhezji początkowej kleju sklejkowego użytego do jej wykonania.Sample A, thus immobilized, was ready with this device for placing it in the device for the initial adhesion test of the plywood glue used for its production.

Urządzenie to stanowiło przykładową realizację konstrukcji zapewniającej poprawne warunki wykonania takiego badania i zostało przedstawione w schematycznym uproszczeniu na Fig. 5.This device was an exemplary implementation of a structure ensuring the correct conditions for performing such a test and is shown in a schematic simplification in Fig. 5.

Urządzenie to zawiera sprzężone ze sobą układ równoważący i układ obciążania próbki.The device comprises a balance circuit and a sample loading circuit coupled to each other.

Układ równoważący, w postaci prostej dźwigni dwuramiennej, zawiera trwale ustalone na dwóch parach podpór stałych 16 belki nośne 17 usytuowane równolegle względem siebie w takim rozstawieniu, że na ich górnych powierzchniach swobodnie spoczywa pierścieniowa podstawa 7 przyrządu ustalającego położenie próbki A.The balancing system, in the form of a simple two-arm lever, includes supporting beams 17 fixed on two pairs of fixed supports 16, positioned parallel to each other, spaced so that the ring base 7 of the sample positioning device A rests freely on their upper surfaces.

Do zewnętrznych stron belek nośnych 17 mocowana jest trwale para pionowych wsporników 18 usytuowanej między nimi na ich górnych końcach belki górnej 19 układu równoważącego, podparta pośrodku jak szalka wagi.A pair of vertical supports 18 is permanently attached to the outer sides of the supporting beams 17, located between them at their upper ends of the upper beam 19 of the balancing system, supported in the center like a weighing pan.

Na lewym końcu belki górnej 19 układu równoważącego zawieszone jest swobodnie obciążenie zrównoważenia Q o wartości równoważącej drugą stronę układu równoważącego.At the left end of the upper beam 19 of the balancing system, a balance load Q is freely suspended, with a value balancing the other side of the balancing system.

Z kolei na drugim końcu tej górnej belki 19 układu równoważącego zawieszona jest swobodnie górną stroną para cięgien 20 układu równoważącego, pomiędzy którymi symetrycznie pośrodku w ich dolnej części usytuowana jest swobodnie górna belka 21 układu obciążania.On the other hand, at the other end of this upper beam 19 of the balancing system, a pair of strands 20 of the balancing system is suspended freely with the upper side, between which, symmetrically in the middle in their lower part, the upper beam 21 of the balancing system is freely located.

Ta górna belka 21 układu obciążania zawieszona jest jednopunktowo na kulowej naporze 22, usytuowanej w półkolistym gnieździe 13 stempla 10 przyrządu ustalającego położenie próbki A.This upper beam 21 of the loading system is suspended in a single point on a ball thrust 22, located in the semicircular seat 13 of the punch 10 of the sample positioning device A.

Stempel 10 jest natomiast sprzęgnięty z cięgnami 20 układu równoważącego poniżej tej kulowej napory 22, za pomocą sworznia 23, przechodzącego przez jego poprzeczny przelotowy otwór 14 i otwory poprzeczne cięgien 20.The punch 10 is coupled to the strings 20 of the balancing system below this ball thrust 22 by means of a pin 23 passing through its transverse through hole 14 and the transverse holes of the strands 20.

Na końcach górnej belki 21 układu obciążania mocowane są swobodnie jego cięgna 24, na których dolnych końcach zawieszona jest symetrycznie dolna belka 25 układu obciążania.At the ends of the upper beam 21 of the loading system, its rods 24 are freely fastened, on the lower ends of which the lower beam 25 of the loading system is symmetrically suspended.

Na tej dolnej belce 25, centralnie pośrodku niej zawieszony jest zbiornik obciążenia 26.The load tank 26 is suspended from this lower beam 25 centrally in its center.

PL 198 324 B1PL 198 324 B1

W chwili rozpoczynania badania obciążenie równoważące Q ma wartość, która równoważy ciężar całego układu obciążania z przyrządem ustalającym położenie próbki A z unieruchomioną próbką A i pustym zbiornikiem obciążenia 26.At the start of the test, the balancing load Q has a value that balances the weight of the entire loading system with the sample locator A with sample A fixed and the load container empty 26.

Dla zrealizowania obciążania próbki A ze stałą prędkością obciążania zastosowano napełnianie zbiornika obciążenia 26 wodą spływającą do niego z odpowiednio dobranego zbiornika przelewowego, nie pokazanego na rysunku.In order to load the sample A with a constant loading speed, the loading tank 26 was filled with water flowing into it from a suitably selected overflow tank, not shown in the drawing.

Stała prędkość napełniania zbiornika obciążenia 26 wynosiła 2400 g/min., co odpowiadało stałej prędkości obciążania na poziomie 23,5 N/min.The constant filling speed of the load tank 26 was 2400 g / min, corresponding to a constant loading speed of 23.5 N / min.

Obciążanie próbki A tak wzrastającą od zer siłą obciążającą F rozpoczynano każdorazowo po usunięciu blokującego klina 15 spod oporowego kołnierza 11 stempla 10 poprzez otwarcie zaworu odcinającego dopływ wody ze zbiornika przelewowego tak jak i zawór, nie pokazanego na rysunku.Loading of sample A with such a loading force F increasing from zero was started each time after removing the blocking wedge 15 from under the support collar 11 of the punch 10 by opening the valve shutting off the water supply from the overflow tank, as well as the valve, not shown in the drawing.

Nacisk górnej belki 21 układu obciążania na stempel 10 poprzez kulową naporę 22 na pierścieniowy element b próbki A po osiągnięciu wartości granicznej dla danej próbki powodował rozerwanie badanej próbki A.The pressure of the upper beam 21 of the loading system on the punch 10 through the ball thrust 22 on the ring element b of the sample A, after reaching the limit value for a given sample, caused the tested sample A to burst.

W momencie rozerwania badanej próbki A następowało automatyczne zamknięcie zaworu odcinającego dopływ wody.At the moment of the test sample A rupture, the water cut-off valve was automatically closed.

Stempel 10 przyrządu ustalającego położenie próbki A opadał wraz z oderwanym podczas badania fragmentem jej pierścieniowego elementu b do momentu uderzenia kołnierza oporowego 11 stempla 10 o dociskową tarczę 7 przyrządu.The stamp 10 of the sample locating device A dropped along with the fragment of its ring element b, torn off during the test, until the stop flange 11 of the stamp 10 hit the pressure disc 7 of the device.

W następnej kolejności zdejmowano zbiornik obciążenia i ważono go wraz z zawartością dla uzyskania wartości ciężaru obciążenia zrywającego czyli siły obciążającej F.Next, the load tank was removed and weighted with its contents to obtain the value of the breaking load, i.e. the loading force F.

Rozerwaną próbkę A wyjmowano z przyrządu ustalającego jej położenie o określano charakter jej zniszczenia na podstawie obrazu oderwanej części pierścieniowego elementu b próbki A.The torn sample A was taken out of the device fixing its position and the nature of its destruction was determined on the basis of the image of the torn off part of the ring element b of sample A.

Zniszczenie połączenia klejowego w kolejnych badaniach przyjmowało trzy zasadnicze formy charakteryzujące się obrazem zniszczenia:The destruction of the adhesive joint in subsequent tests took three main forms, characterized by the image of destruction:

- zniszczenie, w którym pierścieniowy element b oderwany był w całości od kwadratowego elementu a;- failure in which the annular element b has been completely detached from the square element a;

- zniszczenie, w którym oderwana jest większa część pierścieniowego elementu b;- failure where most of the annular element b is torn off;

- zniszczenie, w którym oderwany był tylko wzdłużny środkowy fragment pierścieniowego elementu b.- destruction in which only the longitudinal central part of the ring-shaped element b was broken off.

Obrazy opisanych wyżej typów zniszczenia przedstawiono na Fig. 6a-f. Oceny adhezji początkowej użytego kleju sklejkowego dokonywano w oparciu o wartość obciążenia rozrywającego i obraz obrysu zerwanego fragmentu pierścieniowego elementu b danej próbki A w stosunku do jej całości.Images of the above-described types of failure are shown in Figs. 6a-f. The initial adhesion of the plywood glue used was assessed based on the value of the breaking load and the contour image of the broken fragment of the annular element b of the given sample A in relation to its entirety.

Claims

Patent claims

The method of performing the initial adhesion test of plywood adhesives, in which one of the elements of the sample prepared for testing is immobilized in the device fixing its position in the horizontal plane, and the other component is subjected to a loading force directed perpendicular to the plane of the sample, up to breaking the adhesive connection between the sample elements, the initial adhesion of the plywood glue is assessed based on the breaking load value and the image of the outline of the broken sample fragment in relation to its entirety, and a sample consisting of two elements glued together transversely is used for testing with its fibrous surfaces in a manner consistent with the plywood manufacturing technology, characterized in that the sample (A) is used, in which the connection area of both sample elements has an annular profile, defined by the contour of one of the sample elements, constituting the ring element (b), which has small center the hole (2), coaxial with the central hole (1) in the second element and fits freely in the surface area of the second element, while the sample (A) is fixed during the test in such a way that the entire sample (A) is supported from the bottom and its second element is immobilized by means of the pressure plate, preferably in the entire vicinity of the outer circumference of the ring element (b) of the sample (A), symmetrically to the point of application of the load force (F), while this loading force (F) is applied along the axis the central hole (1) of the second element through a punch (10) placed in its plane at the moment of starting the loading, on the opposite end of which a one-point hanging

A balanced system of loading the sample (A) by increasing the value of this loading force (F) from zero at a constant speed.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that a square element (a) with said central hole (1) is used as the second sample piece (A), with a diameter larger than the central hole (2) of the ring piece (b) and a side larger than the diameter of the ring piece (b). b).

3. The method according to p. The method according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent fragments taken from the same veneer strip are used as both square (a) and annular (b) elements of the sample (A) respectively.

4. to test the initial adhesion of plywood adhesives, consisting of two elements glued together in a transverse fibrous configuration with their surfaces in a manner consistent with the plywood production technology, characterized in that the connection area of both sample elements (A) has a contour annular, defined by the outline of one of the sample elements (A), constituting the ring element (b), which has a small central hole (2), coaxial with the central hole (1) in the second sample element (A) and fits freely in the surface area the second sample element (A).

5. Sample according to principles. 4. A method according to claim 4, characterized in that dr ^ i ^ u ^ i elemenn pr ^ (5k ^ ł <i O st ^ r ^ o \ ^ and element (a) with said central hole (1) having a diameter greater than the central hole ( 2) annular element (b) and a side greater than the diameter of this annular element (b).

6. Sample according to zassi ^. A method according to claim 4 or 5, characterized in that both its square (a) and annular (b) elements, respectively, are adjacent fragments taken from the same veneer strip.