RU2075386C1

RU2075386C1 - Apparatus to produce pieces of solid wood

Info

Publication number: RU2075386C1
Application number: RU95102502A
Authority: RU
Inventors: С.М. Базаров; А.В. Гурьянов; Л.И. Евдокимов; Ф.Ф. Легуша
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Корпорация Гермес-Депо"; Базаров Сергей Михайлович; Гурьянов Алексей Вадимович; Евдокимов Леонид Иванович; Легуша Федор Федорович
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1997-03-20
Also published as: RU95102502A

Abstract

FIELD: wood-working industry, apparatus is used for production of parquet flooring, decorating panels, furniture members. SUBSTANCE: aim is to increase quality of pieces. Apparatus has plate with punches made in the form of rods and press-mould and also ultrasonic oscillations source. In the case press-mould has combination of guiding members with through working cavity in the form of reversed truncated cone and one die or system of placed one over another dies with through cells conjugated with lower bases of working cavity of guiding members. In the case die or system of dies is connected with acoustic oscillation source. Besides die or system of dies is mounted with capability of forward motion, guiding members have cylindrical bushes with input chamfers. In the case inner diameter of bushes is less than diameter of pieces blanks and bigger than diameter of lower bases of guiding members working cavity. Bushes inner surface is made corrugated or is provided with layer filtering material. EFFECT: increased quality of pieces. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области деревообработки, а именно, к устройствам для уплотнения и формообразования заготовок из цельной древесины, и может быть использовано для изготовления паркета, облицованных панелей, элементов мебели. The invention relates to the field of woodworking, in particular, to devices for sealing and shaping blanks from solid wood, and can be used for the manufacture of parquet, lined panels, furniture elements.

Известны устройства для изготовления изделий из цельной древесины с помощью одиночных разъемных пресс-форм, в которых уплотнение и формообразование достигается путем внешнего силового воздействия в направлении, перпендикулярном продольной оси изделия (а.с. СССР N 319473, кл. B 27 M 3/04; а.с. СССР N 967830, кл. B 27 M 3/04). Указанные устройства не обеспечивают возможности одновременной обработки нескольких заготовок, что снижает производительность процесса изготовления изделий. Устройства являются металлоемкими и конструктивно сложными. Кроме того, в указанных устройствах прессование заготовок осуществляется в несимметричном силовом поле, что определяется конструкцией устройств. Это приводит к неравномерной плотности материала готовых изделий и снижает их качество. Known devices for the manufacture of solid wood products using single split molds in which compaction and shaping is achieved by external force in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the product (A.S. USSR N 319473, class B 27 M 3/04 ; A.S. USSR N 967830, class B 27 M 3/04). These devices do not provide the ability to simultaneously process multiple workpieces, which reduces the productivity of the manufacturing process. The devices are metal-intensive and structurally complex. In addition, in these devices, the blanks are pressed in an asymmetric force field, which is determined by the design of the devices. This leads to uneven density of the material of the finished product and reduces their quality.

Известно устройство для прессования древесины, в котором внешнее силовое воздействие прикладывается к заготовкам в осевом направлении (а.с. СССР N 1703464, кл. B 27 M 1/02). Устройство включает матрицу в виде основания прямоугольной формы с опорными поверхностями в верхней части, на которой установлена обойма под две заготовки, и пуансон в виде клина с шарнирносоединенными в его вершине плоскими гранями. Силовое воздействие через пуансон передается на боковые поверхности заготовок. Одновременно с уплотнением древесины в заготовках пуасон выдавливает вниз находящуюся в капиллярах воду, при этом достигается более высокая плотность древесины. A device for pressing wood is known, in which an external force is applied to the workpieces in the axial direction (USSR AS N 1703464, class B 27 M 1/02). The device includes a matrix in the form of a rectangular base with supporting surfaces in the upper part, on which a clip for two blanks is mounted, and a punch in the form of a wedge with flat edges articulated at its apex. The force through the punch is transmitted to the side surfaces of the workpieces. At the same time as compaction of the wood in the workpieces, the poisson squeezes down the water in the capillaries, while achieving a higher density of wood.

К недостаткам данного устройства можно отнести неудобство эксплуатации, которое обусловлено конструкцией пуансона, а также низкую производительность. Кроме того, устройство выполняет лишь функцию прессования без формообразования, что ограничивает его функциональные возможности. The disadvantages of this device include the inconvenience of operation, which is due to the design of the punch, as well as low productivity. In addition, the device performs only the function of pressing without shaping, which limits its functionality.

Наиболее близким в заявленному является устройство для изготовления изделий из цельной древесины (а.с. СССР N 1473947, кл. B 27 M 1/02, публ. БИ N 5, 1989), принятое авторами за прототип. Устройство содержит верхнюю плиту с пуансонами в виде стержней, нижнюю плиту с пресс-формой в виде основания с вертикальными перегородками, между которыми размещены кассеты с заготовками, подлежащими прессованию. Closest to the claimed is a device for the manufacture of solid wood products (as USSR AS N 1473947, class B 27 M 1/02, publ. BI N 5, 1989), adopted by the authors for the prototype. The device comprises an upper plate with punches in the form of rods, a lower plate with a mold in the form of a base with vertical partitions, between which cassettes with blanks to be pressed are placed.

Устройство позволяет осуществлять прессование одновременно нескольких заготовок, что увеличивает производительность процесса изготовления изделий. The device allows the pressing of several blanks simultaneously, which increases the productivity of the manufacturing process.

Однако в устройстве не предусмотрена возможность формообразования изделий. Кроме того, устройство является металлоемким и не обеспечивает симметричное силовое поле при прессовании, что снижает качество изделий. However, the device does not provide for the possibility of forming products. In addition, the device is metal-intensive and does not provide a symmetrical force field during pressing, which reduces the quality of the products.

Задачей предлагаемого устройства является повышение качества изделий при обеспечении возможности одновременного прессования и формообразования заготовок, в том числе длинномерных, а также высокой производительности процесса. The objective of the proposed device is to improve the quality of products while ensuring the possibility of simultaneous pressing and shaping of blanks, including lengthy, as well as high productivity of the process.

Поставленная задача решается путем повышения плотности изделий за счет воздействия акустических колебаний на заготовки в ячейках матрицы или системы матриц в процессе прессования заготовок. The problem is solved by increasing the density of products due to the influence of acoustic vibrations on the workpiece in the cells of the matrix or matrix system in the process of pressing the workpieces.

Поставленная задача решается также тем, что уменьшается трещинообразования заготовок за счет конструкции направляющих элементов пресс-формы. The problem is also solved by the fact that the cracking of the workpieces is reduced due to the design of the guide elements of the mold.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для изготовления изделий из цельной древесины содержит плиту с пуансонами в виде стержней и пресс-форму, а также источник акустических колебаний, причем пресс-форма включает совокупность направляющих элементов со сквозной рабочей полостью в виде обратного усеченного конуса и одну матрицу или систему из нескольких наложенных друг на друга матриц со сквозными ячейками, сопряженными с нижними основаниями рабочей полости направляющих элементов, при этом матрица или система матриц связана с источником акустических колебаний. The essence of the invention lies in the fact that the device for the manufacture of solid wood products contains a plate with punches in the form of rods and a mold, as well as a source of acoustic vibrations, and the mold includes a set of guide elements with a through working cavity in the form of a reverse truncated cone and one matrix or a system of several superimposed matrices with through cells coupled to the lower bases of the working cavity of the guide elements, while the matrix or matrix system is connected is associated with a source of acoustic vibrations.

Матрица или система матриц установлена с возможностью поступательного перемещения. Направляющие элементы снабжены цилиндрическими втулками с входными фасками, при этом внутренний диаметр втулок меньше диаметра заготовок изделий, но больше диаметра нижних оснований рабочей полости направляющих элементов. The matrix or matrix system is installed with the possibility of translational movement. The guide elements are equipped with cylindrical bushings with inlet chamfers, while the inner diameter of the bushings is less than the diameter of the workpieces, but larger than the diameter of the lower bases of the working cavity of the guide elements.

Кроме того, внутренняя поверхность втулок выполнена рифленой или снабжена слоем фильтрующего материала. In addition, the inner surface of the sleeves is corrugated or provided with a layer of filter material.

Новым в предлагаемом устройстве является то, что оно содержит источник акустических колебаний, пресс-форма включает совокупность направляющих элементов со сквозной рабочей полостью в виде обратного усеченного конуса и одну матрицу или систему наложенных друг на друга матриц со сквозными ячейками, сопряженными с нижними основаниями рабочей полости направляющих элементов. При этом матрица или система матриц связана с источником акустических колебаний. New in the proposed device is that it contains a source of acoustic vibrations, the mold includes a set of guiding elements with a through working cavity in the form of an inverse truncated cone and one matrix or a system of superimposed matrices with through cells coupled to the lower bases of the working cavity guiding elements. In this case, the matrix or matrix system is connected with the source of acoustic vibrations.

Новым в устройстве является также то, что матрица или система матриц установлена с возможностью поступательного перемещения. New in the device is also the fact that the matrix or matrix system is installed with the possibility of translational movement.

Помимо этого, новым в устройстве является то, что направляющие элементы снабжены цилиндрическими втулками с входными фасками, при этом внутренний диаметр втулок меньше диаметра заготовок изделий, но больше диаметра нижних оснований рабочей полости направляющих элементов, при этом внутренняя поверхность втулок выполнена рифленой или снабжена слоем фильтрующего материала. 2 Наличие в устройстве совокупности пуансонов в виде стержней, направляющих элементов со сквозной рабочей полостью в виде обратного усеченного конуса, а также матрицы или системы наложенных друг на друга матриц с совокупностью сквозных ячеек, сопряженных с нижними основаниями рабочей полости направляющих элементов обеспечивает одновременное прессование и формообразование нескольких заготовок, в результате чего за один цикл работы устройства изготавливается сразу несколько изделий. Это повышает производительность устройства. При этом форма рабочей полости направляющих элементов обеспечивает симметричное сжатие и уплотнение заготовок под действием прикладываемого внешнего усилия, а форма внутренней поверхности сквозных ячеек каждой матрицы обеспечивает контурное сжатие и формообразование изделий. In addition, new in the device is that the guide elements are equipped with cylindrical bushings with inlet chamfers, while the inner diameter of the bushings is smaller than the diameter of the workpieces, but larger than the diameter of the lower bases of the working cavity of the guide elements, while the inner surface of the bushes is grooved or provided with a filter layer material. 2 The presence in the device of a set of punches in the form of rods, guiding elements with a through working cavity in the form of a reverse truncated cone, as well as a matrix or a system of superimposed matrices with a set of through cells, conjugated with the lower bases of the working cavity of the guiding elements, provides simultaneous pressing and shaping several blanks, as a result of which several products are made in one cycle of the device. This improves device performance. The shape of the working cavity of the guide elements provides symmetrical compression and compaction of the workpieces under the action of an external force, and the shape of the inner surface of the through cells of each matrix provides contour compression and shaping of the products.

Наличие в устройстве системы из нескольких наложенных друг на друга матриц, ячейки которых сопряжены друг с другом, обеспечивает контурное сжатие и формообразование изделий, изготавливаемых из длинномерных заготовок. При этом количество матриц в системе определяется длиной заготовок. The presence in the device of a system of several matrices superimposed on each other, the cells of which are paired with each other, provides contour compression and shaping of products made from long workpieces. The number of matrices in the system is determined by the length of the workpieces.

Наличие источника акустических колебаний, связанных с матрицей или с системой матриц, обеспечивает увеличение степени уплотнения материала древесины за счет колебания заготовок в ячейках матрицы в процессе сжатия и формообразования. The presence of a source of acoustic vibrations associated with the matrix or with the matrix system provides an increase in the degree of compaction of the wood material due to the vibration of the workpieces in the cells of the matrix during compression and shaping.

Установка матрицы или системы матриц с возможностью поступательного перемещения позволяет осуществлять запрессовывание нескольких партий заготовок в различные группы ячеек одной и той же матрицы (системы матриц) без необходимости высвобождения ячеек в каждом рабочем цикле, что обеспечивает повышение производительности устройства. The installation of a matrix or matrix system with the possibility of translational movement allows the pressing of several batches of workpieces into different groups of cells of the same matrix (matrix system) without the need to release cells in each working cycle, which increases the productivity of the device.

Наличие в направляющих элементах цилиндрических втулок с входными фасками, диаметр которых меньше диаметра заготовок, но больше диаметра нижнего основания рабочей полости направляющих элементов, обеспечивает предварительную предпрессовку древесины, что исключает образование трещин в древесине в процессе ее силового перемещения в направляющих элементах. The presence in the guide elements of cylindrical bushings with input chamfers, the diameter of which is less than the diameter of the workpieces, but larger than the diameter of the lower base of the working cavity of the guide elements, provides preliminary prepress of the wood, which eliminates the formation of cracks in the wood during its force movement in the guide elements.

Выполнение внутренней поверхности цилиндрических втулок рифленой или со слоем фильтрующего материала обеспечивает выдавливание клеточного сока из древесины в направлении входных фасок втулок в процессе продвижения заготовок в направляющих элементах, что способствует снижению внутреннего давления в материале заготовок и повышению качества готовых изделий. The implementation of the inner surface of the cylindrical bushings corrugated or with a layer of filtering material extrudes cell juice from wood in the direction of the inlet chamfers of the sleeves in the process of moving the workpieces in the guide elements, which helps to reduce the internal pressure in the material of the workpieces and improve the quality of finished products.

На фиг. 1 представлен чертеж предлагаемого устройства, на фиг. 2 разрез направляющего элемента и элемента матрицы с ячейкой, сопряженной с нижним основанием рабочей полости направляющего элемента. In FIG. 1 shows a drawing of the proposed device, in FIG. 2 is a sectional view of the guide element and the matrix element with a cell conjugated to the lower base of the working cavity of the guide element.

Устройство содержит плиту 1 с пуансонами в виде стержней 2, объединенных в группы и установленных в стаканах 3. Группы стержней 2 снабжены ограничительными кольцами 4, препятствующими перемещению групп стержней 2 в радиальном направлении. В верхней части стержни 2 объединены упругим элементом 5. Плита 1 установлена с возможностью вертикального перемещения с помощью штока 6 силового привода (на чертеже не показан). Устройство также содержит пресс-форму, включающую две наложенных друг на друга матрицы 7 со сквозными ячейками 8, а также совокупность направляющих элементов 9 со сквозной рабочей полостью 10 в виде обратного усеченного конуса (фиг. 2). Матрицы 7 наложены друг на друга таким образом, что ячейки 8 матриц сопряжены друг с другом. Система матриц 7 установлена с возможностью поступательного перемещения. Направляющие элементы 9 закреплены на плите 11. В верхней части устройства расположена плита 12 с отверстиями 13 для сбора клеточного сока в поддон 14, на плите 12 установлена плита 15, через которую матрицы 7 связаны с источником 16 акустических колебаний. Плита 11 установлена с возможностью ограниченного вертикального перемещения относительно плиты 12 вдоль стоек 17, снабженных пружинами 18. Пресс-форма снабжена центрирующими элементами 19, обеспечивающими сопряжение направляющих элементов 9 с ячейками 8 матриц 7. Направляющие элементы 9 снабжены цилиндрическими втулками 20 с входными фасками (фиг. 2). Диаметр втулок 20 меньше диаметра заготовок 21 изделий, но больше диаметра нижнего основания рабочей полости 10 направляющих элементов 9. Внутренняя поверхность втулок 20 снабжена слоем 22 фильтрующего материала. The device comprises a plate 1 with punches in the form of rods 2, united in groups and installed in glasses 3. The groups of rods 2 are provided with restrictive rings 4, preventing the movement of the groups of rods 2 in the radial direction. In the upper part, the rods 2 are united by an elastic element 5. The plate 1 is mounted with the possibility of vertical movement using the rod 6 of the power drive (not shown). The device also contains a mold, including two superimposed matrix 7 with through cells 8, as well as a set of guide elements 9 with a through working cavity 10 in the form of a reverse truncated cone (Fig. 2). The matrices 7 are superimposed so that the cells 8 of the matrices are conjugated to each other. The matrix system 7 is installed with the possibility of translational movement. The guiding elements 9 are mounted on the plate 11. In the upper part of the device there is a plate 12 with holes 13 for collecting cell juice into a pallet 14, a plate 15 is installed on the plate 12, through which the matrices 7 are connected to the source 16 of acoustic vibrations. The plate 11 is mounted with limited vertical movement relative to the plate 12 along the struts 17 provided with springs 18. The mold is equipped with centering elements 19, which ensure the alignment of the guide elements 9 with the cells 8 of the matrix 7. The guide elements 9 are equipped with cylindrical bushings 20 with input chamfers (FIG. . 2). The diameter of the sleeves 20 is less than the diameter of the blanks 21 of the product, but larger than the diameter of the lower base of the working cavity 10 of the guide elements 9. The inner surface of the sleeves 20 is provided with a layer 22 of filter material.

Устройство работает следующим образом. Заготовки 21 закладывают в направляющие элементы 9. Включают силовой привод и источник 16 акустических колебаний. Поступательное перемещение штока 6 и связанной с ним плиты 1 со стержнями 2 приводит к контакту групп стержней 2 с торцевой поверхностью древесных заготовок 21, расположенных в направляющих элементах 9. При этом плита 11 смещается вниз, преодолевая усилие пружин 18, а центрирующие элементы 19 вступают во взаимодействие с системой матриц 7, обеспечивая совмещение нижних оснований рабочей полости 10 элементов 9 с ячейками 8 матрицы 7. Стержни 2 осуществляют проталкивание заготовок 21 на направляющим элементам 9 и ячейкам 8 матриц 7. Стержни 2 в каждой группе расположены по периметру и по центру торцевой поверхности заготовок 21, что обеспечивает осевую симметрию прикладываемого силового воздействия на заготовки 21. В ячейках 8 матриц 7 осуществляется контурное сжатие и формообразование запрессовываемых заготовок 21, в результате чего готовым изделиям придается требуемая форма. При этом, одновременно с силовым воздействием на заготовку 21 действует энергия акустических колебаний, которая передается в каждую ячейку 8 матриц 7 от источника 16 акустических колебаний через связанную с ним плиту 15. Это приводит к повышению плотности изделий. The device operates as follows. The blanks 21 are laid in the guide elements 9. Turn on the power drive and the source 16 of acoustic vibrations. The translational movement of the rod 6 and the associated plate 1 with the rods 2 leads to the contact of the groups of rods 2 with the end surface of the wood billets 21 located in the guide elements 9. In this case, the plate 11 is shifted down, overcoming the force of the springs 18, and the centering elements 19 enter interaction with the matrix system 7, ensuring the combination of the lower bases of the working cavity 10 of the elements 9 with the cells 8 of the matrix 7. The rods 2 push the workpieces 21 on the guide elements 9 and the cells 8 of the matrices 7. The rods 2 in each gr PPE are arranged along the perimeter and center of the end surfaces of the preforms 21, which provides axial symmetry of the applied force action on the workpiece 21. In the cells is carried out 7 8 matrices contour shaping and compression molded with workpieces 21, whereby the finished products given the desired shape. In this case, simultaneously with the force acting on the workpiece 21, the energy of acoustic vibrations acts, which is transmitted to each cell 8 of the matrices 7 from the source 16 of acoustic vibrations through an associated plate 15. This leads to an increase in the density of products.

Втулки 20 (фиг. 2) обеспечивают предварительную подпрессовку заготовок 21, что предохраняет их от растрескивания. При движении заготовок 21 в направляющих элементах 9 находящийся в материале древесины клеточный сок выдавливается в направлении входных фасок втулок 20 через слой 22 фильтрующего материала и попадает в промежуток между стержнями 2 и через свободные ячейки 8 матриц 7, а также через отверстия 13 в плите 12 собирается в поддон 14. The bushings 20 (Fig. 2) provide preliminary prepressing of the blanks 21, which protects them from cracking. When the workpieces 21 move in the guide elements 9, the cell sap located in the wood material is squeezed out in the direction of the inlet chamfers of the sleeves 20 through the layer 22 of filter material and falls into the gap between the rods 2 and through the free cells 8 of the matrices 7, as well as is collected through the holes 13 into the pallet 14.

За один рабочий ход плиты 1 запрессовывается партия заготовок 21 в группу симметрично расположенных ячеек 8 матриц 7. После этого силовой привод возвращает плиту 1 в исходное положение, в направляющие элементы 9 загружается новая партия заготовок 21, система матриц 7 смещается относительно плиты 12. Цикл работы устройства повторяется, при этом осуществляется запрессовывание заготовок 21 в другую группу симметрично расположенных ячеек 8 матриц 7. In one working stroke of the plate 1, a batch of workpieces 21 is pressed into a group of symmetrically arranged cells 8 of the matrices 7. After this, the power drive returns the plate 1 to its original position, a new batch of workpieces 21 is loaded into the guiding elements 9, the matrix system 7 is shifted relative to the plate 12. The operation cycle the device is repeated, while pressing the workpieces 21 into another group of symmetrically located cells 8 of the matrices 7.

Claims

1. A device for the manufacture of solid wood products containing an upper plate with punches in the form of rods and a lower plate with a mold, characterized in that the device is equipped with a source of acoustic vibrations, and the mold is made in the form of guide elements with a through working cavity and matrices or systems of matrices superimposed on one another with through cells, which are interfaced with the lower bases of the working cavity of the guide elements, while the device is equipped with a plate with holes for collecting cell juice and in the pallet, on which an additional plate is installed, connected with a source of acoustic vibrations, and the through working cavity is made in the form of a reverse truncated cone.

2. The device according to p. 1, characterized in that the matrix or matrix system is installed with the possibility of reciprocating movement.

3. The device according to p. 1, characterized in that the guide elements are provided with cylindrical bushings with inlet chamfers, while the inner diameter of the bushings is less than the diameter of the workpieces, but larger than the diameter of the lower bases of the working cavity of the guide elements.

4. The device according to p. 3, characterized in that the inner surface of the bushings is made corrugated or provided with a layer of filter material.