SE528128C2 - Förfarande för att bilda och värma en sammanpressad kompositprodukt - Google Patents

Description

20 25 30 35 528 128 2 avsevärd/-t spärr/hinder för appliceringen av uppvärm- ningsenergi till produkten. Uppvärmningen av produkten via en teknik med varm digelpress resulterar i en ojämn uppvärmningsprofil.

Figur 2 visar en konventionell uppvärmningsprofil i en het/varm digelpress. Diagram 15 visar temperatur och tryck inuti materialet 38b med avseende på temperatur i grader Celsius på Y-axeln 17 och tid i sekunder på X- axeln. Detta diagram 15 är taget från en forskaravhand- ling av Stephen E. Johnson vid ”Virginia Polytechnic In- stitute och State University", Blacksburg, Virginia, i augusti 1990. Avhandlingen hade titeln ”Response of Mat Conditions and Flakeboard Properties to Steam-Injection Variables”.

Sammanfattning av uppfinningen Den föreliggande uppfinningen är en metod för form- ning och uppvärmning av en komprimerad kompositträpro~ dukt. Metoden inkluderar införing av en/ett mattanord- ning/-aggregat av med harts-försedda diskreta träelement i en oscillerande komprimeringspress. När materialet väl befinner sig inuti den oscillerande komprimeringspressen regleras komprimerings-/frigöringsoscilleringen för att forma materialet. Mer specifikt regleras komprimerings- /frigöringsoscilleringen för att uppvärma mattanordningen till åtminstone en härdningstemperatur för hartset.

Det antas att uppvärmning uppnås genom den tillförda energideponeringen som är ett resultat av hysteresenergi- förlusten i varje komprimerings-/frigöringsoscillering.

Detta fenomen förstås inte till fullo.

Kort beskrivning av ritningarna De föredragna och alternativa utförandeformerna av den föreliggande uppfinningen beskrivs i detalj nedan med hänvisning till de föreliggande ritningarna.

Figur 1 är schematisk vy över en pressektion enligt tidigare känd teknik; figur 2 är en graf som visar materialtemperatur och pressegenskaper enligt tidigare känd teknik; 10 15 20 25 30 35 528 128 3 figur 3 är en systemframställning över den oscille- rande komprimerings-/pressprocessen enligt en utförande- form av den föreliggande uppfinningen; figur 4 är en schematisk vy över den oscillerande pressprocessen enligt en aspekt av den föreliggande upp- finningen; figur 5 är en schematisk vy enligt en annan aspekt av den oscillerande pressprocessen enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen; figur 6 är en ytterligare schematisk vy enligt en annan aspekt av den oscillerande pressprocessen enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen; figur 7 är ännu en annan schematisk vy ur en ytter- ligare aspekt av den oscillerande pressprocessen enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen; figur 8 är ytterligare en annan schematisk vy över ännu en aspekt av den oscillerande pressprocessen enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen; figur 9 är en grafisk illustration av förhållandet mellan presslaget och materialtjockleken över tiden i en- lighet med den föreliggande uppfinningen; figur 10 är ett allmänt system av en oscillerande kompressionspress enligt den föreliggande uppfinningen; figur ll är en perspektivvy av den excentriska axeln tillverkad i enlighet med den föreliggande uppfinningen; figur 12 är en temperaturgraf som visar materialtem- peraturen som àstadkommes enligt en aspekt av den före- liggande uppfinningen; figur 13 är en annan graf som visar materialtempera- turen som àstadkommes över tiden enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen; figur 14 är en graf som visar materialpressvariatio- nerna på grund av oscilleringskompression som resultat av en aspekt av den föreliggande uppfinningen; och figur 15 är en annan graf som visar materialtempera- turen som àstadkommes över tiden enligt en aspekt av den föreliggande uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 i 528 128 4 Detaljerad beskrivning av den föredragna utförandeformen Den föreliggande uppfinningen tillhandahåller ett system och en metod för formning och uppvärmning av en komprimerad materialprodukt med användning av en oscille- rande/svängande/vibrerande press-/tryckprocess. Med hjälp av överblick och med hänvisning till figur 3 inkluderar en för närvarande föredragen utförandeform ett formnings- system 20 för komprimerat material. Det för komprimerat material avsedda formningssystemet 20 inkluderar ett ma- terialformande och temperaturreglerande system 24 som an- vänds för att reglera temperaturen för materialet 38b och materialets packning under formningsprocessen. Ett mate- rialtransportsystem 26 är inkluderat för att förflytta materialet genom det för komprimerat material tänkta formningssystemet 20 så som önskas. Vidare finns valfritt ett materialbehandlingssystem 28 för att behandla materi- alet 38b under formningsprocessen. Specifika detaljer av det för komprimerat material avsedda formningssystemet 20 beskrivs mer utförligt nedan.

Materialet 38b som ska utsättas för behandlingen en- ligt uppfinningen innefattar på ett önskvärt sätt en mattanordning 30 (figur 4) av hartsförsedda, diskreta träelement, vilka kan utsättas samtidigt för tryck och värme för att bilda härdade, konsoliderade träprodukter 32. Träelementen kan ha vilken som helst känd form. Lämp- liga, icke begränsande exempel på träelement som är an- vändbara med denna föreliggande uppfinning är flis/~spån, flagor, strängar/trådar/lameller, fanér, fibrer, partik- lar och skivor av trä.

Produkterna 32 kas medelst den föreliggande uppfinningen är vilka som (figur 4) som företrädesvis tillver- helst kända, konsoliderade kompositträprodukter som för närvarande är kända inom industrin. Lämpliga exempel på produkten 32 inkluderar men är inte begränsade till spàn- skivor, spànskivor/lamellträ med orienterade spàn/ lameller (OSB) träfiberplattor, spànskivor med icke-orienterade spàn (eng. ”Oriented strand board/lumber”), 10 15 20 25 30 35 528 128 5 (eng. ”waferboard”), kryssfanér/plywood, fanérträ/LVL/OVL (eng. ”laminated veneer lumber”) med orienterad fanér/ lamell, parallella fanérlameller (eng. ”parallel strand lumber") och lamellträ-/limträbalkar.

Fuktinnehållet hos materialet 38b innan behandling medelst processen enligt uppfinningen varierar i allmän- het inom ett stort område från ungefär O vikt% till unge- fär 20 vikt%. Detta fuktinnehållsintervall är emellertid enbart en generell riktlinje och kan avvikas ifrån. Opti- malt fuktinnehåll för materialet 38b bestäms företrädes- vis från fall till fall och bestämning av ett önskvärt fuktinnehållintervall ligger inom fackmännens kunskap för att korrelera fuktnivåerna med mattanordningens 30 dimen- sioner i syfte att göra sådana bestämningar. Det är möj- ligt att behandla material 38b som har ett fuktinnehàll som närmar sig noll men den begränsade plasticiteten hos träet under sådana förhållanden gör detta mindre önsk- värt. Fuktinnehàllet kan ökas genom att använda ett vat- teninnehållande adhesiv.

Hartset kan vara vilket som helst adhesiv vars härd- ningshastighet ökar/accelereras medelst appliceringen av värme. Vattenlösliga och icke-vattenlösliga alkaliska och sura fenolhartser, resorcinol-formaldehydhartser, karba- midhartser och isocyanathartser kan t ex användas. Hart- set kan appliceras till materialet 38b i vilken som helst önskad mängd. Vid användning av långa trätrådar/-strängar kommer hartsinnehållet ofta att variera från ungefär l till ungefär 10% av träets ugnstorra vikt. Hartset kommer oftast att appliceras i en mängd som varierar från unge- fär 1% till ungefär 5% av träets torrvikt.

Materialformnings- och temperaturregleringssystemet 24 är utformat för att reglera temperaturen hos materia- let 38b. Materialformnings- och temperaturreglersystemet 24 reglerar specifikt rörelsen för digelpressarna 40b, både slag och frekvens, så att materialet 38b uppvärms genom den tillförda energideponeringen som ástadkommes av hysteresenergiförlusten i varje komprimerings-/fri- 10 15 20 25 30 35 528 128 6 göringsoscilleringscykel som åstadkommas genom digel- pressens 40b oscillerande rörelse. Ingen yttre uppvärm- ningskälla erfordras för att värma materialet 38b upp till en önskad temperatur, såsom, utan begränsning, en hartshärdande temperatur. Fackmännen inom området kommer att förstå att värmen som genereras inuti materialet 38b genom den tillförda energideponeringen som resulterar från hysteresenergiförlusten för varje komprimerings- /frigöringsoscillering i huvudsak kommer att vara jämn tvärs hela tvärsnittet för materialet 38b. Ytterligare aspekter av den föreliggande uppfinningen diskuteras i mer detalj nedan.

Materialformnings- och temperaturreglersystemet 24 kan använda ett flertal kända konstruktioner för att in- ducera den oscillerande rörelsen hos digelpressarna 40b och sådana konstruktioner är inte tänkta att begränsa skyddsomfånget för den föreliggande uppfinningen. Oscil- leringen kan t ex induceras genom en reglerenhet 27 (fi- gur 10) som är utformad för att manövrera en icke visad pneumatiskt eller hydrauliskt manövrerad cylinder. Re- glerenheten 27 kan likaså utformas för att driva en lämp- lig elektromagnetisk drivmekanism för att inducera den oscillerande rörelsen. Reglerenheten 27 kan utformas för att reglera en excentrisk axel eller liknande, detta be- skrivs i större detalj nedan, för att inducera den oscil- lerande rörelsen hos digelpressarna 40b. Lämpliga regler- enheter 27 är kända inom området och häri inkluderas inte en detaljerad beskrivning av sådana.

Reglerenheten 27 är lämpligen anordnad för att arbe- ta på ett antal acceptabla sätt. I en utförandeform är den t ex utförd medelst en ej visad processor eller mik- roprocessor som är anordnad att utföra lämpliga arbets- steg. Vilken som helst processor som är känd inom området är acceptabel, utan begränsning, t ex en Pentium@-serie- processor som är tillgänglig från Intel Corp eller lik- nande. Alternativt utförs regleringen av digelpressarna 40b medelst ett elektroniskt datorchips, hydrauliska re- 10 15 20 25 30 35 528 128 7 glersystem eller utförs manuellt. I enlighet med detta ska skyddsomfånget för den föreliggande uppfinningen inte begränsas av det sätt på vilket den oscillerande rörelsen genereras.

Figurerna 4-9 visar olika aspekter av en oscilleran- de kompressionspresscykel 34 hos materialformningssyste- met 20. en kontinuerlig press eller pressoperation av batch-typ.

Den föreliggande uppfinningen är användningsbar i Dessa figurer visar mer specifikt den relativa rörelsen för digelpressarna 40b och materialet 38b. I enlighet med den föreliggande uppfinningen inkluderar en enda oscille- rande komprimeringspresscykel 34 en hel kompressionsfas 44 och en hel avlastnings-/frigöringsfas 46. Komprime- ringsfasen 44 är den fas i den oscillerande presscykeln 34 där digelpressarna 40b förflyttar sig i en rikning mot varandra. Omvänt är avlastningsfasen 46 den fas i den os- cillerande kompressionspresscykeln 34 där digelpressarna 40b förflyttar sig i en riktning iväg från varandra.

Figurerna 4-6 och 9 visar en aspekt av den förelig- gande uppfinningen. Den oscillerande komprimeringspress- cykeln 34 är specifikt så lämpligt anordnad att under av- lastningsfasen 46 är materialet 38 helt opåverkat av pressapplicerade kompressionskrafter. Mer specifikt, ef- ter kompressionsfasen 44, förflyttas åtminstone en av di- gelpressarna 40b iväg från materialet 38b med en hastig- het som är snabbare/större än hastigheten med vilken ma- terialet 38b expanderar vid frigöring/avlastning av kom- pressionskrafterna. Under avlastningsfasen 46 kommer ma- terialet 38b att expandera beroende på kvarstående spän- ning som induceras medelst komprimering. Den tid som er- fordras för materialet 38b att expandera till huvudsakli- gen en icke komprimerad dimension är kompressionåterhämt- ningssvarstiden 66 (figur 9). Mer specifikt, är åtminsto- ne en digelpress 40b lämpligt reglerad för att avlasta materialet 38b och därefter åter komprimera materialet 38b på kortare tid än materialets kompressionàterhämt- ningssvarstid 66. Fackmännen inom området kommer att för- 10 15 20 25 30 35 528 128 8 stå att ett antal faktorer påverkar materialets kompres- sionåterhämtningssvarstid 66. Materialdimension, materi- alsammansättning, hartsets härdningstillstånd, hur stor/kraftig kompressionen är som appliceras till materi- alet 38b och storleken på det önskade elastiska området 42 är t ex, utan begränsning, alla faktorer som har en påverkan på kompressionåterhämtningssvarstiden 66. Som sådan är bestämningen av en lämplig kompressionåterhämt- ningssvarstid 66 för ett givet material företrädesvis fastställt genom experimenterande av fackmännen.

Figurerna 7 och 8 visar en ytterligare aspekt av den föreliggande uppfinningen. Här är digelpressarna 40b hu- vudsakligen kontinuerligt i kontakt med materialet 38b.

Detta åstadkommas medelst reglerenheten 27 som driver åt- minstone en av digelpressarna 40b iväg från materialet 38 vid en hastighet som är huvudsakligen lika med eller mindre än kompressionåterhämtningssvarstiden 66. I detta tillstànd är digelpressarna 40b sålunda huvudsakligen konstant i kontakt med materialet 38b så att avlastnings- fasen 46 innebär en minskande kompressionskraft som ut- övas på materialet 38b medelst digelpressarna 40b. Denna aspekt av uppfinningen kan t ex användas med en produk- tionsprocess av batch-typ. Även om skyddsomfånget för den föreliggande uppfin- ningen inte är tänkt att begränsas genom intervallet av frekvenser för avlastningsfasen 46 har ett föredraget in- tervall av frekvenser upptäckts som uppnår önskvärda re- sultat vid användning i enlighet med den föreliggande uppfinningen. I en särskild utförandeform drivs den os- cillerande kompressionspresscykeln 34 hos den föreliggan- de uppfinningen företrädesvis mellan ungefär 1 Hz till ungefär 400 Hz. Det kommer emellertid att förstås att en/ett specifik/-t frekvens eller intervall av frekvenser kommer att bero på egenskapen hos materialet 38b som for- mas. Därmed är den specifika frekvensen eller intervallet av frekvenser som är optimalt för ett givet material 38b 10 15 20 25 30 35 528 128 9 företrädesvis fastställt genom experimentering av fack- männen.

Slaget 62 för digelpressarna 40b är lämpligt valt för att åstadkomma, bland andra saker, ett önskat avlast- ningsomràde 43 eller en önskad minskning i kompressions- kraft under avlastningsfasen 46. Vidare kan slaget 62 väljas för att maximera storleken på hysteresenergiför- lusten som generas i en enda kompressionsfas 44, t ex ge- nom ett relativt långt slag. Omvänt kan en operatör välja att utnyttja ett relativt kort slag om t ex minimal tid önskas mellan kompressionsfaserna 44. Slaget 62 kan vida- re dessutom väljas enbart beroende på typen av material 38b eller dimensionerna för materialet 38b som formas.

Det specifika slaget som är optimalt för ett givet mate- rial 38b bestäms som sådant företrädesvis genom experi- mentering av fackmännen inom området.

Såsom tydligast ses i figurna 4-8 kan slaget 62 ock- så beskrivas som ett förhållande eller maximalt digel- pressavstånd ”l” i kompressionsriktningen och det minima- la digelpressavståndet ”ll” i kompressionsriktningen.

Detta kompressionsslagförhållande uttrycks bäst matema- tiskt såsom: 1,-1 "T" som beskrivs i större detalj nedan, kompressionsslagförhållande: pc Experimentdata, har fastställt att ett kompressionsslagförhàllande inom intervallet av 0,01 < pc < 0,5 är att föredra. Det kommer emellertid att förstås att ett kompressionsslagförhållan- de över eller under detta intervall också är inom skydds- omfånget för denna uppfinning. Ett specifikt kompres- sionsslagförhàllande kommer att bero på materialets 38b egenskaper och är som sådant bäst att bestämma experimen- tellt.

En annan aspekt av materialformnings- och tempera- turreglersystemet 24 syns tydligast i figurerna 4-8. Kom- pressionsvektorer 36a,b visar specifikt den resulterande rörelsevektorn hos digelpressarna 40b vid en tidpunkt som 10 15 20 25 30 35 i 528 128 10 i huvudsak är lika med initieringen/starten av kompres- sionsfasen 44. I en för närvarande föredragen utförande- form är kompressionsvektorn 36a i huvudsak rätvinklig mot en materialflödesriktning 50 inuti det oscillerande pressystemet 20. På detta sätt, med ett för komprimerat material avsett formningssystem 20 som förflyttar materi- al 38b längs en horisontell bana, såsom indikeras medelst riktningspilen 50, skulle kompressionsvektorn 36a i hu- vudsak vara orienterad vertikalt.

Alternativt befinner sig kompressionsvektorn 36b lämpligtvis vid en kompressionsvektorvinkel 37 relativt materialflödesriktningen 50. Kompressionsvektorvinkeln 37 kommer lämpligtvis att inkludera en tvär-/sidokomponent 39 som motsvarar den ögonblickliga digelpressrörelsen i en sidledesriktning, i en riktning huvudsakligen paral- lell till planet för materialflödesriktningen 50. Vidare inkluderar kompressionsvektorvinkeln 37 en vertikal kom- ponent 41 som indikerar liknande rörelse längs en verti- kal riktning, en riktning i huvudsak rätvinklig mot pla- net för materialflödesriktningen 50.

Med hänvisning till figurerna 5 och 7 kommer en kom- pressionsvektorvinkel 37 från ungefär 5 grader till unge- fär 85 grader att associeras med rörelsen för materialet 38b i en första riktning. Vidare, vid en kompressionsvek- torvinkel på ungefär 95 grader till ungefär 175 grader associeras detta med rörelsen för materialet 38b i en andra riktning, i huvudsak motsatt den första riktningen.

I en för närvarande föredragen utförandeform är kom- pressionsvektorvinkeln 37 inom ett intervall av ungefär 30 grader till ungefär 60 grader. Mindre och större kom- pressionsvektorvinklar 37 är emellertid tänkta inom skyddsomfånget för denna uppfinning. Mer specifikt har den föreliggande uppfinningen befunnits fungera med en kompressionsvektorvinkel 37 på ungefär 5 grader till un- gefär 85 grader relativt materialflödesriktningen 50.

Givet den cirkulära rörelsen för digelpressarna 40b har det också fastställts att en kompressionsvektorvinkel 10 15 20 25 30 35 528 128* ll på ungefär 95 grader till ungefär 175 grader också är an- vändbar med den föreliggande uppfinningen. En kompres- sionsvektorvinkel 37 inom detta intervall skulle tydligen resultera i en reversering av materialflödesriktningen 50. Mer specifikt uppnås en andra materialflödesriktning 51 huvudsak motsatt den första materialflödesriktningen 50. Fackmännen inom området kommer att förstå att det os- cillerande pressystemet 20 kan regleras på detta sätt som ett medel för att kontrollera den linjära matningshastig- heten för materialet genom pressen i syfte att reglera uppvärmning eller kompression av materialet 38b. En mer detaljerad diskussion av digelpressrörelse och den resul- terande materialtransporten ges nedan.

Figur 10 visar en annan aspekt som är unik för den föreliggande uppfinningen. Ett pressystem 71 enligt den föreliggande uppfinningen beskrivs specifikt. Pressyste- met inkluderar digelpressar 40b som är utformade för att komma i direkt kontakt med materialet 38b under presspro- cessen. Det bör emellertid noteras att digelpressarna 40b kan vara belagda/invändigt beklädda med ett material, så- som ej visat rostfritt stål för att hjälpa till vid mate- rialets 38b rörelse genom materialformningssystemet 20.

Digelpressarna 40b är vanligtvis av metall eller andra material som är utformade för att inkludera en av- smalnande/konisk ingàngssektion 48 som är utformad för att motta mattanordningen 30 när den inträder i det os- cillerande pressystemet 20. Storleken på avsmalningen/ koniciteten fastställs lämpligtvis av fackmännen inom om- rådet. I en särskild utförandeform av den föreliggande uppfinningen upptäcktes emellertid att en avsmalning inom ett intervall på ungefär 0,3 grader till ungefär 7 grader var tillräckligt. Digelpressar 40b med ingångsomràden 48a som har större, mindre eller blandade/sammansatta avsmal- ningar anses emellertid ligga inom skyddsomfånget för denna uppfinning. Dessutom är ej visade digelpressar 40b med ingångsområden 48 som är placerade vid motsatta ändar 10 15 20 25 30 35 v 528 128 12 av digelpressarna 40b också inom skyddsomfånget för denna uppfinning.

Med avseende på figurna 3-8 och 12 kan material- transportsystemet 26 hos den föreliggande uppfinningen ha olika former. Oberoende av formen kommer fackmännen inom omrâdet att förstå att funktionen för materialtransport- systemet 26 är att förflytta materialet 38b genom det os- cillerande pressystemet 20. Den föreliggande uppfinningen kan användas med vilket som helst känt materialtransport- system 26 som för närvarande är känt inom området. Ett yttre/externt dragorgan 33 kan t ex användas för att dra materialet genom pressen. Dessutom kan materialtransport- systemet 26 vara utformat för att tvinga materialet genom pressen genom att effektivt/fullständigt trycka materia- let 38b in i pressen (visas inte). Materialtransportsy- stemet kan dessutom inkludera ej visade konstruktioner som både trycker och drar materialet 38b genom pressen.

Dessa konstruktioner är väl kända inom området och en de- taljerad beskrivning av sådana är inte inkluderad i denna beskrivning.

I figurerna 5 och 7 visas ett alternativt material- transportsystem 26. Mer specifikt visas ett band- eller transportörsystem 25. Transportörsystemet 25 är anordnat för att uppstödja och annars uppbära materialet 38b genom det oscillerande pressystemet. Lämpliga transportörsystem 25 är väl kända inom området och är som sådana inte be- skrivna i detalj i den föreliggande ansökan. Fackmän inom området kommer att förstå att transportörsystemet 25 kan utformas för att i huvudsak avsluta/stoppa sin rörelse under kompressionsfasen 44 och att förflytta sig under avlastningsfasen 46. Alternativt kan transportörsystemet 25 i huvudsak röra sig konstant genom kompressionsfasen 44 och avlastningsfasen 46.

Ett alternativt materialtransportsystem 26 härleds från rörelsen i den oscillerande rörelsen för digelpres- sarna 40b. Mer specifikt reglerar rörelsen för digelpres- sarna 40b transporten av materialet 38b genom det oscil- 10 15 20 25 30 35 528 128 13 lerande pressystemet 20. Såsom diskuteras ovan, och som tydligast ses i figurerna 5 och 7, inkluderar kompres- sionsvektorvinkeln 37 både en vertikal rörelsekomponent 41 och en sidorörelsekomponent 39.

Ett oscillerande pressystem 20 som har digelpressar 40b vilka är i ingrepp med materialet 38b vid en kompres- sionsvektorvinkel 37 ger den föreliggande uppfinningen ett nytt särdrag. Mer specifikt, när sidorörelsekomponen- ten 39 hos digelpressarna 40b sammanfaller med en kom- pressionsfas 44 verkar sidorörelsekomponenten 39 för transport av materialet 38b genom pressen. Materialet 38b transporteras genom det oscillerande pressystemet 20 ett linjärt avstånd som är något mindre än det linjära av- ståndet som tillryggaläggs av digelpressarna 40b under kompressionsfasen 44. Denna transport sker en gång för varje oscillerande kompressionspresscykel 34. Samtidigt komprimerar den vertikala rörelsekomponenten 41 lämpligt- vis materialet 38b medan materialet 38b transporteras. I enlighet med detta erfordras ingen annan transportkon- struktion, såsom ett yttre dragorgan, för att förflytta materialet 38b genom det oscillerande pressystemet 20.

Ett sätt, på vilket digelpressarnas 40 rörelse kon- trolleras för att uppnå en tillräcklig/tillfredsställande kompressionsvektorvinkel 37, är att driva digelpressen 40 i en huvudsakligen cirkulär rörelse. Med specifik hänvis- ning till figurerna 10 och ll finns en för närvarande fö- redragen metod för att uppnå den önskade rörelsen där di- gelpressarna 40b drivs på en excentrisk axel 67 eller liknande konstruktion. En sådan konstruktion kommer att åstadkomma huvudsakligen cirkulär oscillerande rörelse för digelpressarna 40b som är tillräcklig för att till- handahålla transport och oscillerande komprimering av ma- terialet 38b genom det oscillerande pressystemet 20.

I en för närvarande föredragen utförandeform är var och en av digelpressarna 40b anordnade med åtminstone ett/en hål/borrning 47 som är lämpligtvis anordnat/-d för att uppta en excentrisk axel 67. I en särskild utförande- 10 15 20 25 30 35 528 128 14 form är varje digelpress 40 utformad med tre hål 47, där varje hål är lämpligt anordnat för att uppta en excent- risk axel 67. Den excentriska axeln 67 inkluderar ett bär-/axelområde 68 och ett med lober försett område 69.

Bäromràdet 68 är förbindelse med en drivmekanism 27 via ej visade växlar, band eller direktdrivningsorgan. Det med lober försedda området 69 är utformat för att bibe- hållas i huvudsak internt hos digelpressarna 40b och dri- va dem i en huvudsakligen cirkulär rörelse. Det med lober försedda området 69 är företrädesvis tillräckligt stort för att åstadkomma tillräckligt mycket av ett släppnings- /avlastningsområde 43 så att materialet 38b inte rör sig i en oönskad riktning. Det bör emellertid noteras att även om vilken som helst given punkt för digelpressarna 40b kommer att beskriva en stor cirkulär bana bibehålls de motsatta ytorna på digelpressarna parallellt med var- andra hela tiden.

Med specifik hänvisning till figurerna 3 och l0 är ett valfritt materialbehandlingssystem 28 företrädesvis utformat för att behandla materialet 38b medan materialet 38b befinner sig inuti det oscillerande pressystemet 20.

Materialbehandlingssystemet 28 inkluderar tillförandet av lämpliga färgämnen eller färgade material, brandbeständi- ga material eller konserverande material. Egenskapen hos produkten som tillförs genom materialbehandlingssystemet 28 är emellertid inte tänkt att begränsa skyddsomfånget för den föreliggande uppfinningen. Som ett resultat kan vilken som helst lämplig produkt introduceras medelst ma- terialbehandlingssystemet 28.

En materialbehandlingsenhet 52 är lämpligen utformad för att reglera införandet av vilken som helst behand- lingsprodukt. Formen pá materialbehandlingsenheten 52 är inte tänkt att begränsa den föreliggande uppfinningen.

Vilken som helst konstruktion kan sålunda användas som en materialbehandlingsenhet 52. Materialbehandlingsenheten kan t ex vara en reservoar med lämpliga punkter, mätan- ordningar, givaranordningar etc. som är vanliga att an- 10 15 20 25 30 35 528 128 15 vända med den tillfälliga lagringen och placeringen av olika behandlingsprodukter enligt denna uppfinning.

Materialbehandlingsenheten 52 inkluderar lämpligen vilken som helst konstruktion som är nödvändig för att göra det möjligt för materialbehandlingsenheten 52 att fungera som det är tänkt. Materialbehandlingsenheten 52 kan t ex inkludera vilken som helst slang, ledning, mun- stycke, diffusor eller ledningsväg som används av materi- albehandlingsenheten 52 vid leveransen av behandlingspro- dukten till materialet 38b.

I en för närvarande föredragen utförandeform är ma- terialbehandlingssystemet 28 utformat för att införa pro- dukten på materialet 38b inuti det oscillerande pressy- stemet 20 under avlastningsfasen 46. Materialbehandlings- systemet 28 kan emellertid utformas för införing av pro- dukten innan, under eller efter att materialet befinner sig inuti komprimeringssektionen i det oscillerande pressystemet 20.

Reglering av det materialformande och temperaturre- glerande systemet 24 såsom diskuteras ovan bestämmer den övergripande uppvärmningen av materialet 38b. Figur 12 är en första graf 70 som visar experimentdata som avser ma- terialtemperatur på Y-axeln 74 och tid på X-axeln 76. En ämnestemperaturkurva 72 visar ökningen i materialet 38b över tiden när materialet 38b utsätts för den föreliggan- de uppfinningen. Ämnet var ett 3,81 cmzs (eng. ”l,5- aggregat av fanérträ/LVL/OVL neer lumber”) med orienterad fanér. Den linjära hastighe- inch”) (eng. ”laminated ve- ten genom pressen var 30,48 cm per minut (eng. ”l2 inches per minute”).

Hz.

Pressen drevs vid en frekvens pà ungefär 40 Figurerna 13 och 14 visar en andra graf 80 respekti- ve en tredje graf 90 som visar resultatet av ett annat experiment som utfördes enligt den föreliggande uppfin- ningen. Bàde den andra grafen 80 och den tredje grafen 90 motsvarar data som är tagna från samma experiment. Expe- rimentet använde 0,889 mmzs (eng. ”0,035 inch”) asptrå- 10 15 20 25 30 35 528 128 16 dar/-fibrer som har ett fuktinnehâll på ungefär 4% och är formade till en mattanordning med en varv-/raddensitet (eng. ”row density”) pà ungefär 400.5 kg/ma (eng. ”25 lbs/ft3”) till ungefär 672.8 kg/m3 (eng. ”42 lbs/ft3”).

Mattanordningen inkluderar inget harts, vax eller andra tillsatsmedel. Den oscillerande kompressionspressen os- cillerade vid en frekvens på 30 Hz och hade en linjär matthastighet genom pressen pà 0.18 m/minut (eng. ”O,6 feet/minute").

Den andra grafen 80 avser temperatur i grader Celsi- us på Y-axeln 82 och tid i sekunder på X-axeln. Kurvan 86 visar mattanordningens 30 inre temperatur när den passe- rar genom formningssystemet 20 för komprimerat material.

Den tredje grafen 90 visar de inre tryckvariationer- na inuti materialet 38b beroende på den oscillerande kom- primeringen av den föreliggande uppfinningen. X-axeln 92 motsvarar rotations-/vridningspositionen för den excent- riska axeln i radianer. En övre X-axel 94 motsvarar också tiden i sekunder. Y-axeln indikerar det inre trycket i kg/cmz (eng. ”pounds/in2”). Kurvan 98 visar tillståndet för materialet 38b relativt variablerna som visas på den tredje grafen. De inre tryckvariationerna hos materialet 38b visas specifikt när den oscillerande komprimerings- pressen förflyttar sig genom flertalet presscykler 34.

För detta experiment placerades töjnings-/spännings- /tryckmätaren i högtryckszonen hos pressen.

Figur 15 är en fjärde graf 100 som visar förhållan- det för materialets 38b temperatur på Y-axeln 104 i för- hållande till tiden i sekunder på X-axeln. Kurvan 106 och kurvan 108 motsvarar temperaturen hos materialet 38b vid en given tidpunkt när materialet 38b avancerar genom den oscillerande komprimeringspressen. Kurvan 106 och kurvan 108 visar data som är tagna från termiska kretsar place- rade inuti materialet 38b längs materialriktningen 50.

Experimentet som visas i figur 15 använde tulpan- trädsfibrer med en längd på 1,27 mm (eng. ”0,05 inches”) och ett initialt fuktinnehâll på ungefär 3%. Fibrerna be- 10 15 528 128 17 lades med harts med fenolformaldehyd i vätskeform med 5% koncentration, fast fenolformaldehyd vid 3% och ungefär 2% råparrafin. Den linjära hastigheten för materialet var 2,54 cm/minut (eng. ”1 inch/minute") och frekvensen var 30 Hz. Màlproduktens densitet var 640.7 kg/m3 (eng. ”4O pund/ftäfi. Även om den föredragna utförandeformen av uppfin- ningen har visats och beskrivits, såsom noteras ovan, kan många ändringar göras utan att avvika från tanken med och skyddsomfånget för uppfinningen. I enlighet med detta be- gränsas inte skyddsomfånget för uppfinningen genom be- skrivningen av föredragna utförandeformer. Uppfinningen bör istället fastställas enbart genom hänvisning till kraven som följer.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 528 1,28 18 PATENTKRAV

1. Metod för formning av en komprimerad kompositträ- produkt innefattande: införing av en mattanordning av hartsförsedda, diskreta träelement i en oscillerande kompressionspress; och reglering av oscillationskomprimeringen hos pressen för uppvärmning av mattanordningen till åtminstone en härdningstemperatur för hartset.

2. Metod enligt krav 1, varvid reglering av oscilla- tionskomprimeringen inkluderar reglering av slaget för den oscillerande kompressionspressen.

3. Metod enligt krav 1, varvid reglering av oscilla- tionskomprimeringen vidare inkluderar plasticering av mattanordningen.

4. Metod enligt krav 1, varvid reglering av oscilla- tionen inkluderar reglering av frekvensen för den oscil- lerande kompressionspressen.

5. Metod enligt krav 4, varvid oscillationsfrekven- sen sker vid en frekvens på ungefär l Hz till ungefär 400 Hz.

6. Metod enligt krav 1, varvid reglering av oscilla- tionskomprimeringen inkluderar reglering av ett kompres- sionsslagförhållande.

7. Metod enligt krav 6, varvid kompressionsslagför- hållandet ligger mellan ungefär 0,01 och 0,5.

8. Metod enligt krav 1, mattanordning av hartsförsedda, diskreta träelement. varvid materialet är en

9. Metod enligt krav 1, varvid träelementet är åt- minstone ett av följande slag: flis/spån, flaga, sträng/tråd, fanér, fiber, partikel eller skiva.

10. Metod enligt krav 1, varvid den komprimerade kompositträprodukten är åtminstone en av följande: spån- skiva med orienterade spån, kryssfanér/plywood, lamellträ med orienterade lameller, fanérträ/LVL/OVL med orientera- 528 128 19 de lameller, träfiberplatta, spånskiva med icke- orienterade spân och lamellträ-/limträbalk.