Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4380
.pdf
Усовершенствованный процесс и оборудование для использования в производстве щеток.
Мы, компания M. NEUHAFER AND LEVI, LIMITED, расположенная по адресу: Форе-стрит, 11, Лондон, E.C. 2,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и Ричард Марогг, проживающий по
адресу: Постплац, Равенсбург, 16, Германия, гражданин Республики Лихтенштейн, настоящим заявляем, что
данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к производству щеток, метел
и тому подобного и имеет своей целью разработку усовершенствованного процесса и аппарата для вставки
пучков щетины в заготовки щеток, метел и тому подобного и их фиксации без использования проволоки или
подобных материалов, обеспечивая при этом надежное закрепление пучков щетины внутри заготовки.
Изобретение представляет собой способ закрепления пучков щетины внутри основы, подложки или опоры
щетки, который включает в себя сгибание пучка щетины и его введение в согнутом состоянии изгибом вперед
в основу или опору щетки.
Изобретение также включает в себя способ закрепления пучков щетины в держателе или подставке для
щетки, который включает в себя сгибание пучка щетины, проталкивание его в согнутом состоянии через
держатель для щетки с целью обнажения изгиба для нанесения на него клея, а затем втягивание пучка так,
чтобы изгиб располагался внутри держателя для щетки.
Изобретение также включает в себя устройство для осуществления вышеуказанного процесса, содержащее
средства для захвата пучка щетины, средства для его изгиба, а также для протягивания или проталкивания
его через щетку или опору таким образом, чтобы изгиб был направлен вперед.
Изобретение также включает в себя устройство указанного выше типа, содержащее средства для
пропускания пучка щетины в согнутом состоянии через держатель щетки с целью обнажения изгиба, средства
для нанесения клея на изгиб и средства для извлечения пучка таким образом, чтобы изгиб с нанесенным на
него клеем находился внутри держателя щетки. 50 Изобретение также включает в себя другие детали и
решения, описанные или указанные ниже.
Для удобного воплощения нашего изобретения в жизнь мы создали усовершенствованную машину с
захватывающим элементом для пучков щетины, включающим две пружинные губки, имеющие естественную
тенденцию расходиться друг от друга, причем захватное устройство крепится на скользящей каретке,
перемещающейся вперед и назад, а втулка — с помощью кривошипа или подобного механизма, приводимого
в действие соответствующим приводом.
Параллельно захватному элементу расположена планка, передний конец которой, ближайший к щетке 65,
имеет два расположенных на некотором расстоянии друг от друга упора или выступа, а другой конец
выполнен таким образом, что в определенный момент при движении каретки назад рычаг будет
перемещаться кареткой 70 против действия соответствующей пружины, которая может, например,
представлять собой пружину растяжения, закрепленную между резервуаром для клея и кольцом на планке,
причем это кольцо взаимодействует с неподвижным упором, ограничивая движение планки, управляемое
пружиной.
Контейнер для клея снабжен совком, предпочтительно утяжеленным таким образом, чтобы он подвешивался
вертикально и поворачивался на стержне 80 или звене, вращательно установленном на емкости для клея и
имеющем рычаг или упор на валу стержня или звена, который взаимодействует с кулачковой поверхностью на
каретке, так что в соответствующее время совок, заполненный клеем, будет поднят так, чтобы его открытая
передняя поверхность соприкасалась с пластиной, которая предотвратит вытекание клея из совка до тех пор,
пока пластина не совпадет с пазом 90 или отверстием в зажимной части пластины для подачи клея к пучку
щетины, как описано ниже.
На направляющей или каретке скользит второй стержень, конец которого, ближайший к щетке, имеет кольцо
или отверстие, окружающее захватывающий элемент. Этот скользящий стержень также взаимодействует с
неподвижным упором при возвратном движении направляющей или каретки способом, описанным ниже.
Устройство для сгибания пучков щеток расположено на той стороне щеточного полотна, которая удалена от
направляющей или каретки, и в одном из удобных вариантов конструкции включает конический или
воронкообразный элемент, наименьший диаметр которого примыкает к щеточному полотну, а также
устройство для сгибания пучков щеток также приводится в движение вперед и назад относительно щеточного
полотна с помощью соответствующих средств.
На элементе воронки установлен вал, ось которого параллельна оси конуса или воронки. Вал управляется
соответствующей пружиной и несет на своем внутреннем конце рычаг, который предназначен для
взаимодействия с пазом во внутреннем меньшем конце щеткогибочного механизма, однако его движение
предотвращается в неподходящее время с помощью неподвижной управляющей поверхности, которая,
однако, посредством кулачкового углубления допускает это движение, когда щеткогибочный механизм
отходит от щетки, но при дальнейшем движении заставляет рычаг снова выйти из паза или отверстия в
щеткогибочном механизме.
Принцип работы станка следующий: начиная с положения, в котором трубогиб соприкасается с щетиной, а
направляющая или каретка перемещена в переднее положение, в котором захватные рычаги или губки
проходят через коническое отверстие в щетине и через трубогиб так, чтобы они были разнесены друг от
друга, а пучок щетины, расположенный поперечно относительно захватных губок, вставляется между губками
так, чтобы последние находились приблизительно посередине длины пучка: при перемещении каретки или
направляющей назад губки смыкаются на пучке и перемещают его назад до тех пор, пока пучок не упрется во
внешний конец воронки. Указанный пучок волос изгибается при протягивании внутри воронки.
В этом согнутом состоянии пучок волос протягивается изгибом вперед через меньший конец конического
отверстия в щетке и протягивается через щетку так, что он полностью обнажается и располагается внутри
выемки в верхней части пластины, к которой прижимается клеевой совок во время своего движения вверх. На
этом этапе работы захватные губки проходят между упорами на переднем конце планки, расположенными
параллельно захвату, так что захватные губки открываются, освобождая пучок волос 70, который затем
удерживается между упорами.
Одновременно с этим, движение направляющей или каретки назад приводит к тому, что поверхность каретки
приподнимает лоток для клея, так что открытый изгиб пучка 75 опускается в лоток и получает клей.
Кроме того, во время дальнейшего движения направляющей или каретки назад стержень с кольцом,
окружающим захватное устройство 80, ударяется о его неподвижный упор, так что элементы захвата
протягиваются через кольцо и, таким образом, закрываются.
Когда захватная направляющая снова перемещается вперед к щетке, подходящее приводное устройство 85
отводит гибочный инструмент от щетки и с помощью неподвижной управляющей поверхности заставляет
рычаг или рукоятку прочно зажимать конец пучка в воронке или конусе 90 для гибки пучков, так что при этом
пучок с внутренним концом, снабженным клеем, втягивается обратно через щетку, и его изогнутый конец
прочно втягивается в коническое отверстие в щетке. 95 Как только это будет выполнено, дальнейшее
перемещение устройства для сгибания пучков приводит к освобождению пучка, и устройство перемещается в
свое внешнее положение, в то время как щетка 100 продвигается или перемещается на одно отверстие
вперед, готовясь к следующей серии операций. Тем временем закрытый захватный элемент перемещается
через упоры и через следующее отверстие в щетке, а планка 1lU5 с упорами возвращается в исходное
положение под действием пружины управления, и захватные элементы удерживаются в закрытом положении
до тех пор, пока не войдут достаточно глубоко в устройство для сгибания пучков, после чего они снова
открываются, чтобы между ними можно было поместить новый пучок. После этого вся последовательность
операций повторяется снова.
При желании мы можем предусмотреть автоматические средства 115 для подачи пучков щетины к захватному
элементу, например, щетина может храниться в контейнере, расположенном горизонтально в направлении,
перпендикулярном движению захвата 120, при этом нижняя сторона пучка щетины образована ползуном, а
груз или подобное устройство прижимает щетину к ползуну, который установлен таким образом, чтобы
перемещаться в продольном направлении в 125 подходящей раме или направляющей и совершает
возвратно-поступательное движение с помощью соответствующих средств.
На передней части ползунка на его поверхности выполнена поперечная канавка 130 254,794 254,794, глубина
которой регулируется соответствующим образом и в которую щетинки вдавливаются под действием груза или
подобного средства, когда ползунок находится в правильном положении.
Направляющий рычаг выступает из накопительной колонны в направлении оси ползунка и обеспечивает его
движение вперед к устройству для изгибания пучков волокон, расположенному с одной стороны и перед
направляющим. Ползунок при движении вперед перемещает пучок щетины, вдавленный в паз ползунка; его
выпадение из паза предотвращается прижатием к шероховатой нижней стороне направляющего элемента.
В переднем положении ползунка захватный элемент принимает пучок волос, после чего последний
подвергается описанным выше операциям.
Основная особенность изобретения заключается в изгибании пучков щетины и их введении в согнутом
состоянии через держатель щетки, резиновую, металлическую или другую подушечку, полоску или опору,
после чего клей может быть нанесен вручную или иным способом.
Поэтому следует понимать, что приведенные выше детали конструкции являются иллюстративными и не
носят ограничивающего характера, и мы можем модифицировать способы сгибания пучка и последующего
извлечения согнутого пучка обратно в щетку или опору в зависимости от типа производимой щетки или любых
практических требований, которые могут потребоваться.
Датировано 8 апреля 1925 года.
МАРКС &. КЛЕРЛК.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный процесс и оборудование для использования в производстве щеток.
Мы, компания M. NEUHArFaR AND LEvI, LIMITED, расположенная по адресу: Форе-стрит, 11, Лондон, E.C. 2,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и Ричард Марогг, проживающий по
адресу: Постплац, Равенсбург, 16, Германия, гражданин Республики Лихтенштейн, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству щеток и метел и имеет своей целью разработку
усовершенствованного процесса и устройства для вставки пучков щетины в держатели щеток или другие
опоры для них и закрепления щетины в них без использования проволоки или подобных материалов,
обеспечивая при этом надежное удержание пучка щетины в держателе.
Изобретение представляет собой способ закрепления пучков щетины в держателе или опоре щетки,
включающий сгибание пучка щетины, введение его в согнутом состоянии через держатель щетки таким
образом, чтобы изгиб был виден для нанесения клея, и последующее втягивание пучка так, чтобы изгиб
находился внутри держателя или опоры щетки.
Изобретение также включает в себя устройство для осуществления вышеуказанного процесса, включающее в
себя комбинированные средства для захвата пучка щетины, средства для его изгибания и для введения его в
изогнутом состоянии через держатель щетки или опору таким образом, чтобы изгиб был виден с целью
нанесения на него клея, и средства для извлечения пучка таким образом, чтобы... Изгиб с нанесенным на него
клеем находится внутри кисти. 80 Изобретение также включает в себя другие детали и решения, описанные
или указанные ниже.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют один из удобных способов осуществления изобретения № 85.
Рисунки 1 и 2 представляют собой, соответственно, боковой вид и план одного удобного варианта аппарата в
соответствии с изобретением; рисунки 3 и 4 представляют собой аналогичные виды, что и рисунок 1, но
показывающие детали в разных положениях; рисунки 5 и 6 показывают на переднем плане два разных
положения устройства для нанесения клея; рисунок 7 представляет собой план, соответствующий рисунку 6;
рисунок 8 показывает детали, показанные на рисунках 1 и 3, но в несколько ином положении; рисунки 9 и 10
представляют собой, соответственно, боковой вид и план детали в большем масштабе; рисунок 11
показывает положение внешней мертвой точки 105 устройства для сгибания пучков, а рисунки 12-15
представляют собой виды, показывающие дополнительные детали. Для эффективного осуществления
нашего изобретения одним удобным способом мы создали усовершенствованную машину с захватывающим
элементом. Для пучков щетины, состоящих из двух пружинных зажимов 2, 3, обладающих естественной
тенденцией расходиться друг от друга, захват перемещается с помощью скользящей каретки 4, которая
может перемещаться к щетке 5 и от нее с помощью кривошипного или подобного механизма (не показан),
приводимого в действие соответствующим приводом.
Параллельно захватному элементу расположена планка 8, передний конец которой, ближайший к щетке,
имеет два расположенных на некотором расстоянии друг от друга упора или выступа 6 и 7, а другой конец 26
выполнен таким образом, что в определенный момент при движении каретки 4 назад планка 8 будет
перемещаться кареткой против действия подходящей пружины 24, которая может, например, представлять
собой пружину натяжения, закрепленную между резервуаром 12 для клея и кольцом 27 на планке 8, которое
взаимодействует с фиксированным упором 25, ограничивая движение планки, управляемое пружиной.
Контейнер для клея 12 снабжен совком 17 (рис. 5), предпочтительно утяжеленным грузом 16, который
подвешен вертикально и шарнирно на стержне или звене 15, вращательно установленном на валу 13 на
емкости для клея и имеющем рычаг или упор 11 на валу 13, который взаимодействует с кулачковой
поверхностью 114 на каретке 4 (см. также рис. 2), так что в соответствующий момент времени совок 17,
заполненный клеем, будет поднят, при этом его открытая передняя поверхность будет соприкасаться с
пластиной 18, которая будет предотвращать вытекание клея из совка до тех пор, пока последний не совпадет
с прорезью или отверстием 28 в верхней части пластины, с целью подачи клея к пучку щетины, как описано
ниже.
На направляющей или каретке 4 установлен скользящий стержень 9, конец которого, ближайший к щетке,
имеет кольцо или отверстие J, окружающее захватывающий элемент. Этот скользящий стержень 9 также
взаимодействует с неподвижным упором при возвратном движении направляющей или каретки 4 описанным
ниже способом.
Устройство для сгибания пучков щетины 6 расположено на той стороне щетки, которая удалена от боковой
стороны или каретки, и в одном из удобных вариантов конструкции включает конический или
воронкообразный элемент, наименьший диаметр которого примыкает к щетке, а также устройство для
сгибания пучков щетины также приводится в движение вперед и назад относительно щетки с помощью
соответствующих средств.
На элементе воронки установлен вал 23, ось которого параллельна оси конуса или воронки. Вал управляется
подходящей пружиной 21 и несет на своем внутреннем конце рычаг 22, который предназначен для
взаимодействия с пазом 29 (рис. 10) во внутреннем меньшем конце устройства для сгибания пучков щеток.
Однако этот рычаг предотвращается от попадания в паз в неподходящее время с помощью неподвижной
управляющей поверхности 19, которая, однако, посредством кулачкового углубления 70 позволяет это
движение, когда устройство для сгибания пучков щеток отходит от щетки, но при дальнейшем перемещении
заставляет рычаг 22 снова выйти из паза или отверстия 29 в устройстве для сгибания пучков щеток.
Работа станка осуществляется следующим образом, начиная с положения, показанного на рисунке 1, в
котором устройство для сгибания щетины соприкасается с щетиной, а каретка или направляющая 80
перемещена в переднее положение, в котором захватные рычаги или губки 2, 3 проходят через коническое
отверстие в щетине и через устройство для сгибания щетины так, что они расположены на некотором
расстоянии друг от друга, а щетинная щетка b, расположенная поперечно захватным губкам, вставляется
между губками так, чтобы последние находились приблизительно посередине длины щетины: при движении
каретки или направляющей 4 назад губки 2, 3 смыкаются на щетке b и перемещают ее назад до тех пор, пока
щетка не упрется во внешний конец воронки, как показано на рисунке 8. Указанный пучок волос изгибается
при протягивании внутри воронки.
В этом изогнутом состоянии пучок протягивается изгибом вперед через меньший конец конусообразного
отверстия в щетке и протягивается через щетку так, чтобы он был полностью открыт и располагался внутри
выемки 28 в верхней части пластины 18, к которой прижимается 105 клеевой черпак 17 во время своего
движения вверх. На этом этапе операции захватные губки 2, 3 прошли между упорами 6a и 7 на переднем
конце стержня 8, так что захватные губки l10 открылись, освободив пучок шерсти, который затем
удерживается между упорами.
Одновременно с этим движение ползунка или каретки назад приводит к тому, что кулачковая поверхность 14
на нем поднимает 115-й желобок для клея, так что открытый изгиб c пучка клея погружается в желобок и
получает клей.
Кроме того, во время дальнейшего движения направляющей или каретки 120 назад стержень 9, несущий
кольцо или воротник d, окружающий захват, ударяется о его неподвижный упор 10, так что элементы захвата
протягиваются через воротник и, таким образом, закрываются. Когда ползун захвата 125 снова перемещается
вперед к щетке, соответствующее приводное устройство отводит изгибатель пучка щетины 6 от щетки и
посредством неподвижной управляющей поверхности 19 приводит в движение рычаг 130 :4 254,794. Ползун в
своем движении вперед перемещает пучок щетины, который был вдавлен в канавку ползуна, при этом его
выпадение из канавки предотвращается при нажатии на шероховатую нижнюю сторону 70 42 направляющего
элемента 41.
В переднем положении ползунка захватный элемент принимает пучок волос, после чего последний
подвергается описанным выше операциям. «Основная особенность изобретения заключается в том, что пучки
щетины в согнутом состоянии вставляются через держатель щетки или через резиновую, металлическую или
другую подушку, полоску или опору, так что изгиб 80 обнажается для нанесения клея вручную или иным
способом, а затем извлекается из опоры». Таким образом, следует понимать, что приведенные выше детали
конструкции являются лишь иллюстративными примерами, а не ограничивающими положениями, и мы можем
модифицировать способы сгибания пучка и последующего извлечения согнутого пучка обратно в щетку или
опору в зависимости от типа производимой щетки или любых практических требований, которые необходимо
выполнить.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_254795.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=254795&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB254795A
[]
С,
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. -....-9 . Дата подачи заявления: 3 апреля 1925 г. № 9т412/25, 254, 795 Полный
Коептод А: 8 июля 1926 г., - %: . . X -
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Пропитанная древесина и методы обработки древесины.
Я, Джозеф Рэндольф Кулидж, 3D, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу:
Уолнат-стрит, 258, Бруклин, округ Норфолк, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к обработке древесины материалами, предназначенными для улучшения ее
характеристик. Основная цель изобретения — повысить прочность древесины, устранить некоторые из её
нежелательных свойств и придать ей качества, которые повысят её полезность.
Хотя древесина всегда широко использовалась во многих отраслях промышленности, она, тем не менее,
обладает некоторыми нежелательными характеристиками, такими как, например, восприимчивость к гниению
и склонность к усадке и набуханию при изменении влажности. Хотя эти характеристики хорошо известны и
широко признаны, и древесина, несмотря на них, используется повсеместно, они все же серьезно
ограничивают возможности ее применения в некоторых целях, особенно с учетом того, что цена на
востребованные породы древесины стала очень высокой. Это хорошо иллюстрируется использованием
деревянных столбов телеграфными, телефонными и электроэнергетическими компаниями для поддержки
проводов, передающих электрическую энергию. Обычно для этой цели используются более устойчивые
породы древесины, такие как кедр и каштан, но такие столбы служат в среднем всего от восьми до
двенадцати лет. Менее устойчивые к болезням породы древесины имеют еще более короткий срок службы.
Когда этих лесов было очень много, короткий срок службы таких столбов не был особенно серьезным
фактором, но сегодня такие столбы относительно редки, очень дороги, а затраты на рабочую силу, связанные
с установкой столба на место, значительно возросли.
Следовательно, короткий срок службы деревянных столбов является очень важным фактором для компаний,
занимающихся электроснабжением, телеграфом и телефонной связью.
Легкость, с которой древесина впитывает и отдает воду, что приводит к ее набуханию и усадке, также
является нежелательной характеристикой этого материала. Это справедливо, например, при использовании
древесины для изготовления моделей для литья, для колодок, используемых при производстве обуви и
другой обуви, а также в производстве мебели, где усадка и набухание древесины приводят к растрескиванию
мебели и разрыву соединений. Кроме того, он нежелателен при использовании в напольных покрытиях, в
деревянных лодках, где усадка и расширение должны компенсироваться герметизацией, а также во многих
других областях применения.
Ранее предлагалось преодолеть некоторые из этих возражений, в частности, проблему гниения, путем
насыщения древесины консервантами. Наиболее удовлетворительным консервантом для древесины из всех
обнаруженных на данный момент является креозотовое масло, и хотя оно широко используется для
железнодорожных шпал, свай и тому подобного, оно свободно выделяется из древесины при атмосферных
температурах и т.п. 7-5:
в этом случае древесина становится совершенно непригодной для других целей, где с ней необходимо
обращаться или где она контактирует с человеком или одеждой. Значительная часть креозота также теряется
через относительно несколько лет, когда обработанная креозотом древесина подвергается воздействию
погодных условий. То есть креозот выделяется из клеток древесины в теплую погоду, особенно под
воздействием солнца, и креозот, оказавшийся на поверхности древесины, смывается дождями и его:
Эффективность утрачивается.
Также было предложено пропитывать древесину другими материалами, которые обладают свойствами,
повышающими её прочность.
Известно, что эти материалы обладают водостойкостью, например, асфальт, смолы и смолы, но ни один из
них не становится достаточно текучим при определенной температуре.
Условия, которым может подвергаться древесина. 95:
не повреждая волокна древесины, чтобы обеспечить их проникновение в трахеиды. Хотя их можно ввести
путем растворения в растворителях, эта процедура сопряжена с дополнительными практическими
трудностями и увеличивает стоимость обработки до такой степени, что она становится нецелесообразной для
большинства целей.
Было установлено, что указанные здесь воски в высшей степени подходят для целей изобретения, поскольку
они обладают свойством оставаться твердыми и нелипкими при повышении температуры, пока эта
температура почти не достигнет точки плавления, в то время как озоцерит и парафиновые воски, которые
ранее использовались для пропитки древесины, становятся пластичными при температуре около 100 °F.
Кроме того, экспериментальным путем было установлено, что в случае парафинового воска выделение воска
происходит из древесины, пропитанной им при температуре 130 °F (54 °C). — Поэтому следует понимать, что
заявленные свойства воска не включают такие воски, как озоцерит и парафин.
Настоящее изобретение касается, в частности, проблемы защиты древесины от гниения и обеспечения ее
существенной влагонепроницаемости.
Для достижения этой цели необходимо пропитать древесину материалом, обладающим следующими
характеристиками: 8/5 Во-первых: он должен быть водонепроницаемым. Само древесное волокно не является
водонепроницаемым, а, наоборот, обладает выраженным сродством к воде. Следовательно, для придания
древесине водонепроницаемости волокна древесины должны быть защищены водонепроницаемым
материалом.
Во-вторых: она должна быть твердой и не иметь липкости или жирного ощущения при максимальной
температуре, которой древесина будет подвергаться естественным образом во время эксплуатации.
Древесина, подвергающаяся воздействию солнечных лучей в летние дни, может нагреваться до температуры
от 131 до 140 градусов по Фаренгейту.
Следовательно, пропитывающий материал должен выдерживать эту температуру, не становясь липким или
жирным. Третье: материал должен стать настолько жидким при температуре -248 °F или ниже, чтобы его
можно было ввести в трахеиды древесины для обеспечения тщательной пропитки древесины. Предельная
температура в 248 °F (112 °C) установлена тем фактом, что если древесина подвергается воздействию
значительно более высокой температуры в течение длительного времени, ее структура ослабевает.
Следовательно, процесс пропитки следует проводить при температуре ниже 2480 °F, и я предпочитаю
использовать температуру около 221 °F. Это требование также включает вопрос вязкости материала при
температуре пропитки, и я обнаружил, что материал, подходящий для этой цели, должен иметь
максимальную вязкость при 221 °F не более двух пуаз, и предпочтительно минимальную вязкость 0,075 пуаз.
Я не нашел ни одного материала, подходящего для этой цели, с вязкостью менее 0,075 пуаз при 221 °F.
«Четвертое: для некоторых целей материал должен быть таким, чтобы предотвратить рост грибов,
вызывающих гниение».
Пуаз — это абсолютная единица вязкости, которую можно определить как силу, эквивалентную одной дине на
квадратный сантиметр. 80 Для сравнения следует отметить, что вязкость воды при обычных температурах
составляет приблизительно 1 пуаз, тогда как вязкость 88%-ного раствора глицерина в воде при обычных
температурах составляет приблизительно 2 пуаза.
Следует отметить, что под термином «трахеиды» я подразумеваю микроскопические клетки, составляющие
большую часть древесины и известные в структуре древесины как трахеиды, волокнистые трахеиды или
либриформные волокна. Также, под термином «поры» я подразумеваю сосуды и протоки древесины. 95 Я
обнаружил, что монтановый воск не только отвечает всем этим требованиям и придает древесине особенно
желательные консервирующие и водоотталкивающие свойства, но и выгодно изменяет свойства древесины в
некоторых других отношениях. Кусок древесины, тщательно пропитанный монтановым воском, поры и
трахеиды которого полностью заполнены воском, становится непроницаемым для влаги, рост грибков в
древесине подавляется, так что древесина не гниет, и, кроме того, обработанная таким образом древесина
является отличным электроизолятором, и ее можно отполировать простым распилом или шлифованием для
получения гладкой поверхности.
Монтанский воск сам по себе обладает высокой водостойкостью, поэтому, когда поры и 115 трахеид
древесины заполнены этим воском, вода не может проникнуть в древесину. Это фактически исключает любую
возможность усадки или набухания древесины. Наличие воздуха и влаги необходимо для роста грибов,
вызывающих гниение, а поскольку монтановый воск эффективно герметизирует клетки древесины,
препятствуя проникновению воздуха или влаги, он эффективно сохраняет древесину.
Хотя сухая древесина сама по себе является хорошим электроизолятором, поддерживать ее в сухом
состоянии в нормальных условиях эксплуатации невозможно из-за гигроскопической природы. 130 254,795
получили очень удовлетворительные результаты, проводя пропитку при температуре 2210 °F под давлением
четырнадцати атмосфер в течение трех часов.
Затем древесину извлекают и дают ей остыть до 70 градусов. Значительная часть монтанового воска
вытесняется из древесины в процессе охлаждения, но достаточное его количество затвердевает в порах и
трахеидах древесины, что приводит к результатам, описанным выше.
Если необходимо извлечь большую часть воска, вдавленного в древесину, это можно сделать, сняв давление,
но поддерживая высокую температуру, в то время как древесине дадут стечь. В результате поры и трахеиды
древесины частично очистятся от вдавленного в них воска, при этом клеточные стенки останутся полностью
покрытыми, а волокна древесины будут эффективно защищены воском монтан. Если необходимо сохранить
большее количество воска в древесине, ей дают остыть до температуры, близкой к температуре
затвердевания, оставаясь при этом под давлением, прежде чем извлечь ее из резервуара.
Я обнаружил, что могу добиться полной или сквозной пропитки более распространенных твердых пород
древесины, таких как бук, береза, клен и красный дуб. Древесина, которая от природы не обладает
устойчивостью к гниению, лучше переносит обработку, чем та, которая более устойчива к этому процессу.
Заболонь ели очень легко пропитывается на 100%, тогда как ядровая древесина с трудом переносит эту
обработку. Однако это является преимуществом при обработке ели для использования в качестве столбов,
поскольку пропитка заболони достаточна для защиты столба от гниения при минимальном использовании
пропиточного материала. Однако монтановый воск способен проникать в ядровую древесину ели в очень
значительной степени.
1.
Количество монтанового воска, сохраняющегося в древесине, может варьироваться, а количество материала,
заключенного или запечатанного внутри древесины, будет контролироваться в соответствии с
предполагаемым использованием древесины и соображениями экономии.
Однако я предпочитаю сохранять в древесине не менее десяти процентов от ее собственного сухого веса
монтанового воска. Для большинства пород древесины это означает увеличение ее веса как минимум на 120,
то есть на 32 килограмма на кубический метр древесины.
Количество монтанового воска, содержащегося в древесине, может быть значительно увеличено по
сравнению с этими минимальными значениями, и в большинстве случаев это увеличение будет иметь место.
Фактически, мне удалось впитать в такие породы древесины, как бук, береза и клен, более половины их
собственного сухого веса монтанового воска. Даже при относительно небольшом процентном содержании
пропиточного материала вода не проникает в древесину, и, следовательно, древесина сохраняется в
наиболее благоприятном состоянии для использования в качестве изолятора.
Способность пропитанной древесины полироваться простым сглаживанием поверхности является
чрезвычайно важным преимуществом при изготовлении мебели и других деревянных изделий, которые
обычно покрываются лаком или обрабатываются аналогичным образом. Если процесс пропитки завершен до
придания изделию нужной формы, то строгание, токарная обработка, шлифовка или другие операции,
необходимые для придания изделию такой формы, также обеспечивают финишную обработку. В этом случае
достаточно лишь слегка припудрить поверхность изделия после завершения обработки и немного
отполировать ее, если требуется более глубокая полировка. При желании производственные операции могут
быть завершены до пропитки изделия, после чего поверхность готового изделия может быть отполирована
для получения необходимой отделки или блеска.
Монтановый воск — это природный минеральный воск, который производится в больших количествах в
Германии и некоторых других странах и легко доступен по умеренной цене. Обычно источником сырья
является бурый уголь или пирописсит, из которых монтановый воск извлекается с помощью растворителей.
При пропитке древесины этим материалом монтановый воск расплавляется, а затем может быть вдавлен в
древесину либо в открытом резервуаре, либо в резервуаре под давлением, обычно используемых при
пропитке древесины при температуре -40°C креозотовым маслом. Однако я предпочитаю использовать метод
обработки под давлением, и этот процесс может быть осуществлен с помощью оборудования, аналогичного
тому, которое используется для обработки железнодорожных шпал креозотом. В связи с тем, что монтановый
воск находится в твердом состоянии при нормальных температурах, могут потребоваться незначительные
модификации таких устройств, например, обработка труб паром. Обработка облегчается, если древесина i(0)
идеально сухая. Древесину помещают в резервуар под давлением и погружают в расплавленный монтановый
воск. Затем воск вдавливается в древесину при температуре, предпочтительно от 2210 до 2480 °F, и под
давлением, предпочтительно от восьми до четырнадцати атмосфер. Температура, давление и время,
необходимые для достижения желаемой пропитки, будут несколько варьироваться в зависимости от природы
древесины, размера кусков и желаемой степени пропитки, что легко поймут те, кто знаком с процессами
пропитки древесины.
При обработке твердых пород древесины, таких как бук, береза и клен, я использую 254 795 фунтов
материала, который должен оставаться в древесине. Предпочтительно сначала вдавить в нее гораздо
большее количество материала для обеспечения равномерного проникновения, а затем позволить
остаточному материалу стечь после снятия давления, но при этом температура должна поддерживаться на
относительно высоком уровне. Это обеспечивает более равномерную пропитку, чем та, которую можно было
бы получить иным способом.
Желательно, чтобы обрабатываемая древесина была полностью сухой. Важно удалить избыток влаги, прежде
чем пытаться вдавить воск в древесину. Однако выпаривание этой воды сопряжено с большой опасностью
того, что древесина потрескается или «расколется». Я обнаружил, что эту трудность можно эффективно
преодолеть, подвергнув древесину небольшому предварительному давлению, скажем, от одной до трех
атмосфер, пока вода испаряется. То есть древесина погружена в монтановый воск в цилиндре; как описано
выше, воск нагревается для поддержания желаемой температуры, а приложенное давление регулируется в
пределах, указанных выше, скажем, например, в три атмосферы, и поддерживается на уровне -30°C в течение
времени, необходимого для удаления воды. Это может занять от одного до четырех часов. Очевидно, что
откачивать воду при атмосферном давлении было бы экономичнее, но это сопряжено с риском проверки
древесины.
Применив легкое предварительное давление, как описано выше, можно дать воде вытечь, защитив при этом
древесину от растрескивания. После того как вода будет слита, давление повышается до необходимой
степени, чтобы вдавить воск Монтари в древесину.
Продолжительность времени, необходимого для этой цели, и степень необходимого давления могут быть
определены путем наблюдения за работой манометров и фиксации момента, когда древесина перестает
впитывать нитраты.
После пропитки древесины при температуре -50°C опасность ее растрескивания отсутствует.
Фактически, если обработанный таким образом кусок древесины не растрескивается дальше, он сохранит
свое первоначальное состояние. Это справедливо даже для тонких поперечных срезов деревьев, таких, какие
обычно используются в музеях в качестве экспонатов и которые практически всегда имеют дефекты. Защита
древесины от повреждений является чрезвычайно важным практическим преимуществом данного
изобретения.
Феномен растрескивания слишком хорошо знаком тем, кто знаком с обработкой древесины, и является
важной причиной гниения столбов и древесины, подверженных воздействию атмосферы, даже если такие
столбы или древесина были обработаны для их сохранения. Телефонные столбы, обработанные
специальным составом и установленные на открытом воздухе, очень часто трескаются или раскалываются
над землей, нередко раскалываясь до самой сердцевины столба.
Это приводит к проникновению воды внутрь столба и способствует началу гниения у основания столба, в той
части, которая была обработана консервантом.
Описанная выше обработка воском Монтан эффективно предотвращает растрескивание и сохраняет
древесину, подвергшуюся растрескиванию, отчасти за счет предотвращения проникновения влаги в
древесину, а отчасти также благодаря тому, что после затвердевания в древесине воск Монтан действует как
цемент или связующее вещество. Сам воск практически не расширяется и не сжимается при изменении
атмосферных условий, и, следовательно, удерживает древесину в неподвижном и стабильном состоянии. Ни
один из ранее изученных мною методов лечения не обладает таким преимуществом.
Хотя, как указано выше, я обнаружил, что монтановый воск лучше всего подходит для целей данного
изобретения, его можно заменить другими веществами, обладающими вышеописанными характеристиками. Я
обнаружил, что карнабовый воск и канделильский воск обладают некоторыми преимуществами монтанового
воска и могут использоваться вместо монтанового воска для пропитки древесины, предназначенной для
изготовления мебели и аналогичных целей. Однако оба материала вызывают возражения, поскольку они
значительно дороже воска монтан и в настоящее время доступны лишь в ограниченных количествах.
Кроме того, карнаубский воск обладает свойством сильно сжиматься при охлаждении, и когда кусок
древесины, пропитанный карнаубским воском, остывает, сжатие воска настолько сильно сдавливает
древесину, что ее форма часто изменяется.
Также вполне возможно использовать другие материалы вместе с воском монтан для создания специальных
эффектов. Например, при пропитке телефонных столбов, свай, опор и других деревянных изделий,
предназначенных для использования на открытом воздухе, таких как, например, поперечные балки для
телефонных столбов, напольное покрытие для веранд, изоляторы и тому подобное, где основная цель —
сделать древесину водонепроницаемой и сохранить ее, я считаю не только целесообразным, но и
предпочтительным сочетание значительного количества креозотового масла с монтановым воском. Этот воск,
в отличие от большинства других, образует очень стабильное соединение при смешивании с креозотовым
маслом и не имеет тенденции к отделению от масла, которая присутствует в большинстве восков, включая
канделильский и карнаубский, и которая особенно выражена в случае восков парафиновой серии. Смесь
монтанового воска и креозотового масла в соотношении шестьдесят процентов по весу первого к сорока
процентам второго образует композицию, которая при нормальных температурах имеет воскообразную
консистенцию, обладает высокой водоотталкивающей способностью, является хорошим фунгицидом, не
Соседние файлы в папке патенты