Спосіб виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев

Реферат: Спосіб виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, поздовжній розкрій заготовок на бруси-заготовки, теплову обробку брусів-заготовок для стругання, стругання бруса-заготовки на шпоностругальному станку за допомогою ножа, сушіння та сортування шпону. Стругання бруса-заготовки здійснюють у гарячому стані останнього, при цьому лезо ножа орієнтують під гострим кутом до напряму стругання бруса-заготовки, а готовий шпон висушують під пресом. UA 109929 U (12) UA 109929 U UA 109929 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до деревообробної промисловості, зокрема до виготовлення різаного шпону, який може бути використаний для облицювання дерев'яних та інших виробів. Відомий спосіб лущіння шпону, що включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, теплову обробку заготовок для лущіння, радіальне лущіння заготовок шпонолущільному верстаті на шпон, сушіння і сортування шпону [див. пат. України № 1253 з класу B27L 5/00 опублікований 15.05.2002 року в Бюл. № 5]. Недоліком цього способу є низька якість радіального шпону, який за своїми технологічними показниками (шорсткість, схильність до розтріскування, відшаровування пізньої деревини річних шарів тощо) гірший за струганий тангенціальний шпон. Відомий спосіб виготовлення шпону, який включає стругання деревини твердолистяних порід на листи, потім листи сушать, наносять на них клей та формують пакети шляхом накладання листів один на другий, причому кожен наступний лист розвертають на 360°, пакети пресують та підігрівають, далі бокову поверхню пакетів стругають вздовж волокон та отримують шпон [див. пат. України № 7757 з класів B27D 1/00, B27L 5/00 опублікований 15.12.2006 року в Бюл. № 12]. Даному технічному рішенню притаманні принаймні два суттєвих недоліки. По-перше, подвійна технологія. Спочатку стругають деревину на листи шпону, потім ці листи шпону збирають у пакети, які ще раз стругають по торцю на остаточний шпон. По-друге, шпон, отриманий даним способом, складається з набору стрічок деревини, тобто мимоволі складає враження, ніби виконаний не з цілісної деревини, а з відходів, тому він непривабливий для споживачів. Для облицьовування треба використовувати шпон, на якому проглядається суцільна структура деревини, який складає враження, що виріб виготовлений з цілісної деревини. Відомий також спосіб виготовлення шпону з твердолистяних порід дерев, що включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, поздовжній розкрій заготовок на шпон шляхом розпилювання її декількома пилками, що дозволяє за один прохід повністю розпустити заготовку на шпон [див. статтю: Алексеев А.Е. "Базирование лесоматериалов в лесопилении", Обзорн. информ. - М.: "ВНИПИЭИлеспром", 1990 - с. 4-5 (Деревообработка; Вып.3)]. Незважаючи на те, що заготовка повністю розпускається на шпон з однієї технологічної позиції, основним суттєвим недоліком відомого технічного рішення є низький вихід готової продукції. Оскільки пилки мають певну товщину, частина, майже половина, заготовки перетворюється ними у тирсу. При виготовленні шпону з твердолистяних або цінних порід деревини, таке ставлення до неї є марнотратством. Крім того, отримані таким способом смуги деревини потребують подальшої обробки поверхонь для перетворення їх у якісний шпон, оскільки різ від пилок має нерівності. Це призводить також до додаткової втрати деревини. Найбільш близьким за своєю суттю та ефекту, що досягається, та який приймається за прототип, є спосіб виготовлення шпону з твердолистяних порід дерев, що включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, поздовжній розкрій заготовок на бруси-заготовки, теплову обробку брусів-заготовок для стругання, стругання на шпоностругальному станку за допомогою торцевого ножа з лезом, орієнтованим перпендикулярно напряму руху, сушіння та сортування шпону. Особливістю даного способу є те, що при розкрої круглих заготовок на бруси-заготовки на площини перших двох зовнішніх протилежних пропилів орієнтують паралельно між собою та осі бруса-заготовки, а подальші площини пропилів орієнтують паралельно, але під кутом до осі заготовки. Це дозволяє у подальшому струганні уникнути відколів та задирок, та саме так зменшити вихід бракованих смуг шпону, які можна вважати невиправданою втратою деревини коштовних порід дерев [див. пат. Російської Федерації № 2414348 з класу B27L 5/00 опублікований 20.03.2011 року]. Основним недоліком відомого способу виготовлення шпону є невиправдана складність попередньої підготовки заготовки до стругання (зрізання зовнішніх шарів під кутом), зокрема, перетворення заготовки у брус-заготовку квадратного перерізу. Для такого пропилювання треба використовувати додаткове обладнання, яке дозволяє змінювати орієнтацію заготовки відносно горизонту. Проте, необхідність виконувати перші пропили під кутом, обумовлена невдосконаленістю технології самого стругання бруса-заготовки на шпон, зокрема тим, що лезо ножа при струганні входить перпендикулярно напряму свого руху поздовж бруса-заготовки (або руху бруса-заготовки відносно ножа - значення не має). Завдяки тому, що волокна деревини при косому зрізі крайніх шарів, волокна деревини у брусі-заготовці вже не орієнтовані паралельно лінії різу, тобто вони розташовані під кутом до леза ножа, що дозволяє уникнути появи відколів та задирок на вході леза ножа у брус-заготовку та виході леза з неї. Крім того, утворенню відколів та задирок сприяє те, що стругання відбувається, коли брус-заготовка знаходиться у 1 UA 109929 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 остиглому стані, тобто у стані, коли деревина, зазвичай, набуває певної ламкості (крихкості). Таким чином, перпендикулярна орієнтація леза ножа до напряму стругання бруса-заготовки на шпон, вимушує ускладнювати технологію підготовки заготовки до стругання, що і є суттєвим недоліком відомого способу виготовлення шпону з твердолистяних порід дерев. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення способу отримання облицювального шпону з твердолистяних порід дерев за рахунок відмови від спеціальної попередньої підготовки заготовок до стругання шляхом зміни просторової орієнтації леза ножа до напряму стругання бруса-заготовки на шпон. Рішення поставленої задачі досягається тим, що у способі виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев, що включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, поздовжній розкрій заготовок на бруси-заготовки, теплову обробку брусів-заготовок для стругання, стругання бруса-заготовки на шпоностругальному станку за допомогою ножа, сушіння та сортування шпону, згідно з пропозицією, стругання бруса-заготовки здійснюють у гарячому стані останнього, при цьому лезо ножа орієнтують під гострим кутом до напряму стругання бруса-заготовки, а готовий шпон висушують під пресом. Сукупність запропонованих ознак забезпечує об'єкту (способу) нові властивості, а саме: дозволяє відмовитися від виконання косих зрізів під час виготовлення брусу-заготовки, уникнути втрат деревини за рахунок відсутності відколів та задирок у шпоні при різанні ножем брусазаготовки розташованим під кутом, а через попереднє розпарювання бруса-заготовки та різання її у гарячому стані запобігає трісканню деревини та зробити стругання більш лагідним, а сушіння під пресом дозволяє збільшити вихід готового шпону та знизити витрати на остаточне обробляння шпону. Суть запропоновано способу виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев полягає у наступному. Після сортування та поперечного розкрою колод на кряжі за будь-яким відомим способом, кряж потрапляє, наприклад, на однопилковий станок, на якому з кряжу виготовлюють брусизаготовки шляхом поздовжнього пропилювання кряжу з чотирьох боків. Далі готовий брус пропарюють, наприклад, у автоклаві. Під час теплової обробки, волога на поверхні заготовки закипає та утворена пара дифундує всередину брусу, що призводить до швидкого прогрівання та зволоження заготовки за всією товщиною. Крім того, з підвищенням температури деревини зменшується її опір деформуванню, а також з підвищенням температури значно збільшується вологопровідність деревини. Волога, що знаходиться в деревині, під час нагрівання, стає менше в'язкою, тому полегшується просочення нею бруса-заготовки. Таким чином брус-заготовку підготовлюють до стругання її ножем на шпон. Операцію стругання бруса-заготовки на шпон здійснюють, коли остання знаходиться у гарячому та вологому стані. Стругання відбувається ножем, лезо якого розташоване під гострим кутом до напряму стругання. Тобто лезо ножа входить у кут бруса-заготовки з мінімальним опором останнього, що дозволяє уникнути утворення задирок на передньому торці, а при виході леза ножа при кінці бруса-заготовки утворення відколів на задньому торці. Отриманий облицювальний шпон відправляють до сушарки, де під пресом сушать та сортирують готовий виріб. Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці. Заявлений спосіб виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев не містить технологічних операцій та фізичних процесів, які б неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема у галузі деревообробної промисловості, а отже є придатним для промислового застосування, має технічні та інші переваги перед відомими аналогами, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено подібних способів виготовлення облицювального шпону (ламелю) із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення відповідає критерію "новизна" та вважається таким, що може отримати правовий захист. Суттєва відмінність запропонованого способу виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев полягає у технологічному забезпеченні умов для якісного стругання брусу-заготовки на шпон у гарячому стані косим лезом ножа, що дозволяє спростити попередню підготовку деревини до розпускання її на шпон та уникнути утворення бракованих виробів. Жодна із відомих технологій у даній галузі знань не може водночас мати всі перераховані властивості, оскільки не містять у своєму складі всієї сукупності заявлених ознак. До технічних переваг запропонованого способу виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев, у порівнянні з прототипом, можна віднести: 2 UA 109929 U 5 10 15 20 25 30 35 40 - безвідходність технології за рахунок того, що шпон виготовлюють різанням заготовки на смуги, а не розпилюванням; - спрощення технології виготовлення за рахунок відсутності необхідності у технологічних операціях спеціальної підготовки брусу-заготовки; - запобігання розтріскуванню заготовки під час різання за рахунок виконання цієї операції у гарячому стані останньої; - запобігання утворенню відколів та задирок за рахунок того, що лезо ножа орієнтовано під гострим кутом до напряму стругання заготовки - зменшення фізичного навантаження на лезо ножа за рахунок того, що воно входить у заготовку з кута й під кутом. Соціальний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок безвідходності технології виготовлення шпону та відсутності бракованого шпону. Економічний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення, у порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок зниження вартості готового виробу внаслідок економії сировини та енергетичних ресурсів для підготовки сировини до стругання. Після опису запропонованих способу виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти виконання способу, зокрема режими теплової обробки, використовуване обладнання, кути встановлення ножа тощо, можуть змінюватися залежно від порід дерев та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що заготовку розпускають на шпон у зволоженому та гарячому стані за допомогою ножа, лезо якого розташоване під гострим кутом до напряму стругання, і саме ці обставини, у сукупності, дозволяють надбати запропонованій технології вищеперераховані й інші переваги. Використання окремих технологічних процесів, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новими технічними рішеннями в даній області знань, оскільки інші процеси, подібні описаним, вже не вимагатимуть будь-якого творчого підходу від конструкторів та інженерів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб виготовлення облицювального шпону з твердолистяних порід дерев, що включає поперечний розкрій колод на кряжі, калібрування кряжів на круглі заготовки, поздовжній розкрій заготовок на бруси-заготовки, теплову обробку брусів-заготовок для стругання, стругання брусазаготовки на шпоностругальному станку за допомогою ножа, сушіння та сортування шпону, який відрізняється тим, що стругання бруса-заготовки здійснюють у гарячому стані останнього, при цьому лезо ножа орієнтують під гострим кутом до напряму стругання бруса-заготовки, а готовий шпон висушують під пресом. 45 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3