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Mit
DE 10 2005 037 765 .3-15
wurde ein Verfahren bekannt, mit dem Stränge beschleunigt ausgehärtet werden.
Bei dieser Lehre wird Wasser in die Wände des Aufheizkanals eingebracht,
welches in diesen verdampft, in den Strang eindringt und diesen erwärmt. In
einer anschließenden
Abbindezone wird der Strang abgebunden und abfolgend abgelängt. Das
Verfahren liefert bei Vollsträngen
sehr gute Ergebnisse hinsichtlich der Qualität der Stränge, insbesondere wenn aus
den Strängen
Palettenklötze
geschnitten werden. Seine besondere Eignung ist in der hohen Leistungsfähigkeit
zu sehen.
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Der überwiegende
Teil der Palettenklötze wird
jedoch mit einem Loch hergestellt.
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Die
Anwender der Palettenklötze
bevorzugen Klötze
mit einer etwas speckigen, glänzenden Oberfläche. Die
bislang mit einer Dampferwärmung hergestellten
Klötze
weisen hingegen eine zwar glatte aber nicht glänzende oder gar speckige Oberfläche auf.
Die Kosten für
den Aufheizkanal sind relativ hoch. Insbesondere die Bohrungen für die Wasser bzw.
Dampfführung
und die Dampfaustrittsstellen stellen an den Hersteller derartiger
Vorrichtungen erhöhte
Ansprüche
und bedingen sehr teure Fertigungsmaschinen.
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Bei
den Produkten ist nachteiligerweise, trotz einer stufen- oder keilförmigen Erweiterung
des Füll- und
Pressraumes, auch Rezipient genannt, ein Dichteunterschied in dem
mit jedem Presshub erzeugten Strangteilstück festzustellen. Die Dichte
von Euro-Palettenklötzen
ist mit 0,58 bis 0,63 kg/dm3 genormt. Die
bereits im gesamten Strang festzustellenden, periodischen Dichteschwankungen über 10 bis 20
Presshübe,
addieren sich zu den Dichteunterschieden in jedem Strangteilstück. Genauere
Messungen von Palettenklötzen
haben ergeben, dass zwar die mittlere Dichte üblicherweise im genormten Bereich
liegt, ein nennenswerter Teil der Klötze über die Länge unzulässige Dichteunterschiede aufweist. Die
Ursache ist, dass die Länge
eines Strangteilstückes
bei einer üblichen
Presshublänge
von 650 bis 700 mm und einer Verdichtung von ca. 1:4 bei einem Befüllgrad des
Füll- und
Pressraumes von etwa 95% bei ca. 155 bis etwa 170 mm liegt, die
Palettenklötze bei
Normpaletten eine Höhe
von 78 mm aufweisen.
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Der
Erfindung ist deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren aufzuzeigen,
mit dem Vollstränge und
Stränge
mit Löchern
gefertigt werden können, die
die gewünschte
Oberfläche
besitzen und über
die Strangteillänge
eine gleichhohe oder annähernd gleichhohe
Dichte aufweisen. Weiter sollen die Vorrichtungen derart ausführbar sein,
dass sie mit relativ einfachen Werkzeugmaschinen gefertigt werden können.
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Die
Aufgaben der Erfindung wurden mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1 und des Anspruches 12 gelöst.
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Bei
Versuchen mit einer Erwärmung
des Stranges auf eine günstige
Abbindetemperatur von bis zu 100°C
hat sich überraschend
gezeigt, dass:
- • Die Erwärmung innerhalb eines Zeitraumes
von weniger als 1 s erfolgen kann.
- • Die
erforderliche Strecke über
die das H2O in den Strang eindringt, geringer
sein kann, als die Länge
eines jeden Strangteilstückes.
- • Der
Strang nach der letzten Dampfaustrittsöffnung, also wenn er seine
gewünschte,
günstige Abbindetemperatur
von bis zu etwa 100°C
erreicht hat, seine Querschnittsform nicht mehr verändert.
- • Eine
Dampfmenge von weniger als etwa 6% des Stranggewichtes, abhängig von
der Temperatur der unverdichteten Kleinteile und der gewünschten
Strangtemperatur genügt.
- • Das,
im Strang kondensierte H2O nicht aus dem Strang
entfernt werden muss, wenn die abfolgenden Transport- und Stapeleinrichtungen
entsprechend ausgelegt sind.
- • Je
nach Ausstoß der
Strangpresse im allgemeinen eine Länge des Abbindekanals von weniger als
dem Produkt aus der Geleirzeit des Bindemittels in min x dem Ausstoß der Presse
in m/min genügt.
- • Kein
nennenswerter oder nachteiliger Dampfaustritt in den Füll- und
Pressraum erfolgt, wenn die erste Dampfaustrittsstelle von der Hinterfläche des
Stranges mehr als etwa dem halben Strangquermaß entfernt ist.
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Völlig überraschend
und im Gegensatz zu allen bisherigen Annahmen wurde bei weiteren
Versuchen festgestellt, dass die Unterschiede der Dichte über die
Länge eines
jeden Strangteilstückes
vollständig
oder nahezu vollständig
eliminiert werden, wenn der Dampfeintrag möglichst unmittelbar nach dem
pressenseitigen Strangende beginnt. Also ab einem Bereich von ca.
dem halben Strangquermaß bis zu
einer Entfernung, die bis zu etwa der Länge von bis ca. 5 Strangteilstücken oder
der Länge,
die der Strang in bis zu etwa 1/3 der Abbindezeit zurücklegt. Als
Ursache wurde eruiert, dass der Strang zwar querschnittstabil ist,
aber, da er nach der Dampfinjektion nur noch einen geringeren Druck
gegen die Begrenzungswände
ausübt
und die Kleinteile quer zur Pressrichtung im Strang liegen, in dem
Strangteilbereich mit einer geringeren Dichte eine gewisse Nachverdichtung
erfolgt, wenn das Bindemittel noch nicht oder nur teilweise geliert
ist.
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Die
Erfindung baut eine Presse deshalb wie folgt auf:
Der Füll- und
Pressraum, wird vorzugsweise mit einfach zu fertigenden parallelen
Wänden
ausgeführt. Allenfalls
zur Verringerung der Reibung des sich bildenden Strangteilstückes während des
Pressstempelhubes sieht die Erfindung eine geringere als bislang übliche,
keilförmige
oder stufenförmige
Erweiterung bis zur ersten Dampfeintrittsstelle oder bis zur Pressdüse in einem
Maß von
bis zu etwa 1,5% des Strangquermaßes vor. Der bekannte erste
Abschnitt des Aushärtekanals
von üblicherweise
etwa 1,5 bis 1,7 m Länge
wird durch eine sehr kurze Aufheizzone mit starren Wänden ersetzt.
Ihre Länge
ist in etwa gleichgroß oder
bis zum etwa sechsfachen größer als die
Länge des
mit jedem Presshub gebildeten Strangteilstückes. In dieser Aufheizzone
erfolgt die Erwärmung
des Stranges durch Dampf. Bei Vollsträngen ohne Loch wird der Dampf
aus den Außenwänden der
Aufheizzone in den Strang eingebracht. Die Aufheizzone wird durch
eine elektrische Widerstandsheizung oder durch Heißwasser
oder Wärmeträgeröl beheizt.
Das H2O kann in die Wände der Aufheizzone sowohl
als Dampf, bei ausreichender Beheizung, auch als Wasser zugeführt werden,
wobei der Dampf erst in den Wänden
gebildet wird. Der Vorteil der letzteren Ausbildung der Erfindung
ist, dass kein Dampfkessel mit den bekannt hohen Betriebskosten
und Sicherheitsanforderungen betrieben werden muss.
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In
vorteilhafter Weise kombiniert die Erfindung die Aufheizzone mit
dem Füll-
und Pressraum und zwar in seinen geschlossenen Bereich, abfolgend
der Eintrittsöffnung.
Im Gegensatz zu Strangpressen z.B. für Metalle, kann beim Strangpressen von
Holzspänen
nicht von einer Pressdüse
gesprochen werden, da eine Düse
stets eine Verengung bedeutet. Hier wird der Presskanal jedoch mit
gleichem, oder sich geringfügig
erweiterndem Profil ausgeführt. Der
geschlossene Bereich des Füll-
und Pressraumes ist zumeist gemäß
DE 29 32 406 ausführt und besitzt
eine Länge
von etwa 300 bis 400 mm. Er ist zumeist mit einer Kühlung versehen,
die jedoch keine praktische sondern lediglich eine patentrechtliche
Ursache hatte. Die erfindungsgemäße Länge des
geschlossenen Teils des Füll-
und Pressraumes besitzt ein Maß von der
ca. einfachen bis zur etwa sechsfachen der Strangteillänge. Er
wird vorzugsweise mit parallelen Innenwänden ausgeführt. Von Vorteil kann allerdings
eine sehr geringe keilförmige
Erweiterung von bis zu etwa ½%
sein. Der geschlossene Teil wird intensiver als üblich beheizt. Seine Temperatur
kann bis zu etwa 240°C,
anstelle der bisherigen etwa 160°C
betragen. Die Beheizung kann sowohl durch Thermoöl erfolgen welches in turbulenter
Strömung durch
Bohrungen zirkuliert, als auch durch eine elektrische Widerstandsheizung.
Durch die höhere
Temperatur und/bzw. den intensiven Wärmeeintrag durch die turbulente
Strömung
des Thermoöls
ergibt sich die gewünschte
speckige Oberfläche.
Ein weiterer Vorteil der Beheizung des geschlossenen Teils des Füll- und
Pressraumes ist, dass praktisch kein oder nur mehr ein geringer
Verschleiß auftritt.
Im Bindemittel ist Fett oder Paraffin enthalten, welches, sobald die
Oberfläche
de Stranges erwärmt
ist, aus dieser austritt, die Reibung vermindert und quasi eine Schutzschicht
gegen den Verschleiß bildet,
die sich ständig
erneuert. Es kann konstruktiv durchaus von Vorteil sein, den geschlossenen
Teil des Füll-
und Pressraumes quer zur Pressrichtung zu teilen bzw. in zwei Abschnitten
zu fertigen.
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Der
Dampfeintrag wird gegenüber
den bisherigen Lehren in einer wesentlich kürzeren Strecke eingebracht,
die allenfalls knapp die Länge
des mit jedem Presshub gebildeten Strangteilstückes beträgt. Als besonders günstiges
Maß hat
sich eine Länge
von etwa 1/5 bis ca. 9/10 der Strangteilstücklänge bewährt. Der geschlossene Teil
des Füll-
und Pressraumes wird im Allgemeinen mit parallelen Begrenzungswänden ausgeführt. Eine
keilförmige
Erweiterung um bis zu etwa ½%
des Strangquermaßes kann
jedoch, insbesondere bei der Verarbeitung von Altholzspänen von
Vorteil sein. Der Dampfeintrag in den Strang kann sowohl kontinuierlich
als auch intermittierend, während
des Strangstillstandes im Presstakt erfolgen.
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Mit
der Dampfeinbringung aus den Außenwänden lassen
sich selbstredend auch Stränge
mit einem Loch fertigen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein Dampfeintrag
aus den Außenwänden des
Dornes hinsichtlich der Dornreibung erhebliche Vorteile bringt.
Da bei dieser Art der Dampfeinbringung die Reibung des Stranges
auf dem Dorn erheblich geringer ist, als bei einem Dampfeintrag
von den äußeren Begrenzungswänden her.
Da die bereits genannte Nachverdichtung Dichteunterscheide im Strangteilstück eliminiert,
ist es vorteilhafterweise nicht mehr erforderlich, einen mitlaufenden
Dom zu verwenden. Dessen Vorteile werden, ohne den erheblichen konstruktiven
Aufwand durch einen feststehenden Dom mit Dampfaustrittsöffnungen
im vorgenannten Bereich erzielt. Das H2O
kann dem Dom wenn er eine ausreichende Heizung aufweist, als Wasser
zugeführt
werden, oder bei einem externen Dampfkessel als Dampf.
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Der
sich über
den Dorn bewegende Pressstempel läuft nicht vollständig gleichmäßig, sondern überträgt gewisse
Erschütterungen
beim Verdichten des Stranges und beim Übergang von der Haftreibung
in Gelitreibung, wenn sich der Strang in Bewegung setzt. Diese Erschütterungen
führen überraschenderweise
dazu, dass sich, insbesondere, wenn der Dorn mit einer Gleitschicht
versehen ist, z.B. Nanobeschichtet ist, kein Kalk an den Dornbohrungen
absetzt. Ein beheizter Dorn kann deshalb mit Leitungswasser betrieben
werden und es ist kein destilliertes Wasser erforderlich, was den
Betrieb der Vorrichtung vereinfacht und die Produktkosten senkt.
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Ebenso überraschender
Weise hat sich herausgestellt, dass sich aufwendige Konstruktionen aus
schmalsten Schlitzen zum Dampfaustritt erübrigen. Es genügen für den Dampfaustritt
eine Vielzahl von kleinen Löchern
in einem Durchmesserbereich von etwa 1 bis ca. 4 mm. Verstopfungen
sind überraschenderweise
im benannten Dampfaustrittsbereich nicht zu beobachten.
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Bei
der Verwendung von aufbereiteten Altholzspänen mit einem Staubanteil hat
es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen weniger Dampfaustrittstellen zu
verwenden, diese jedoch durch Sintermetallscheiben, Sintermetallrechtecke
oder Sintermetallovale abzudecken. Der mittlere Lochdurchmesser
in den Sintermetallabdeckungen kann etwa 5 μm bis ca. 100 μm betragen.
Das Material kann Sinterbronze oder Edelstahl sein. Wird der Dampf
aus Dornen in den Strang eingebracht, verwendet die Erfindung Sintermetallringe,
vorzugsweise aus Edelstahl oder fertigt den Dornkopf, aus dem der
Dampf austritt aus Sintermetall, mit metallenen Füh rungsringen,
um einen Abrieb zu verhindern und einer vorderen Abdichtung, damit
kein Dampf ins Dornloch gelangt. In vorteilhafter Weise kann das
sägenseitige
Ende des Sintermetallkopfes derart dick ausgeführt werden, dass der Dampf
vollständig
durch die Mantelfläche
diffundiert.
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Bei
vorbekannten Pressen ist auf der Presskolbenstange ein Pressstempelkopf
montiert. Die Presskolbenstange ist hohl gebohrt und fährt in den Füll- und
Pressraum. Der Dorn ragt durch die Bohrung der Presskolbenstange.
Da der Dom bei der Erfindung durch den durchströmenden Dampf erhitzt ist, gibt
er seine Wärme
in erheblichen Maß an
den Presszylinder ab. Dies führt
zu einem Energieverlust und verringert die Lebensdauer der Zylinderdichtungen.
Die Energie muss durch das Hydrauliköl abgeführt werden.
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Die
Erfindung verwendet hingegen als Pressstempel ein Normprofilrohr
z.B. gem. DIN EN 10210 auf das sie den Pressstempelkopf montiert. Der
Pressstempel wird durch eine geeignete Linearführung geführt, und durch einen Hydraulikzylinder angetrieben.
Der Dom ragt durch den Pressstempel und ist an geeigneter Stelle
z.B. am Pressenrahmen befestigt. Es ist von keinem besonderen Nachteil, wenn
der Pressstempel durch den Dorn erwärmt wird. Dimensionsbedingt
ist es jedoch auf einfache Weise möglich, den Pressstempel gegen
den Dorn zur Energieeinsparung zu isolieren. Der Dom wird in einer
vorteilhaften Ausführung
so ausgebildet, dass er in seiner Stellung in der Presse bzw. im
Strang in Pressrichtung einstellbar ist, z.B. durch ein Schraubengewinde.
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Die
Erfindung gestaltet den Dom längseinstellbar,
um den Bereich des Dampfaustrittes in Pressrichtung variieren zu
können.
Die optimale Stellung der hintersten Dampfaustrittsöffnung liegt
in einem Bereich zwischen dem etwa halben Strangquermaß und der
ca. sechsfachen Länge
eines Strangteilstückes.
Sie wird durch Versuch ermittelt, da sie in Abhängigkeit von Strang- und Dornquerschnitt
und dem Verschleißzustand
des Füll-
und Pressraumes abhängen.
Die optimale Stellung kann sich im Laufe des Betriebes der Presse
verändern
und wird nachkorrigiert. In ihr benötigt der Pressstempel die geringste
Kraft, um den Strang auf den gewünschten Wert
zu verdichten.
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Die
Länge des
Dampfaustrittsbereiches aus dem Dorn beträgt ca. 1/5 bis etwa 9/10 der
Länge eines
Strangteilstückes.
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Stränge mit
Löchern
werden im Allgemeinen durch eine Dampfinjektion aus dem Dorn auf
eine Abbindetemperatur von bis etwa 100°C erwärmt. Bei Hochleistungspressen
ist es jedoch vorteilhaft, den Strang sowohl von den Wänden des
Füll- und
Pressraumes her als auch gleichzeitig vom Dorn her zu erwärmen, da
diese Pressen eine sehr kurze Takt- und Strangstillstandszeit besitzen.
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Der
Dampfeintrag kann sowohl und in gleich vorteilhafter Weise kontinuierlich
als auch diskontinuierlich, mit Unterbrechungen im Pressentakt erfolgen. Bei
einer diskontinuierlichen Dampfinjektion erfolgt die Steuerung der
Dampfmenge über
die Zeit, bei einer kontinuierlichen über den Dampfdruck und/oder eine
Durchflußmengenregelung.
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Der
in Pressrichtung abfolgende Abbindekanal hat im Wesentlichen die
Aufgabe, die Leimruhe während
des Gelierprozesses des Bindemittels aufrecht zu erhalten und störende Einflüsse der
mitlaufenden Säge
abzufedern. Weiter wird durch ihn in bekannter Weise die Strangdichte
bestimmt. Während des
Strangstillstandes wird einer seiner Winkel oder Teilschalen durch
Spannelemente z.B. Hydraulikzylinder, mit einer geringeren Kraft
gegen den Strang gepresst als bei der Bewegung des Stranges. Die
geringere Kraft bestimmt die Strangdichte und wird entweder durch
ein Druckbegrenzungsventil eingestellt oder die Einstellung erfolgt
rechnerbestimmt. Die Strangdichte wird durch ein Messgerät vor oder
nach der Säge
gemessen und ein Rechner legt die niedere Kraft fest. In gleich
vorteilhafter Weise ist es möglich, auf
einen hohen und eine niederen Druck zu verzichten und mit einem
einstellbaren Druck zu arbeiten.
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Der
Abbindebereich kann in der Länge
kürzer
als vorbekannt gehalten werden. Für eine Pressenleistung von
ca. 60.000 Stück
Palettenklötzen von
78 mm Höhe
je 24 h genügt
allgemein eine Länge
von ca. 3 Metern. Für
Hochleistungspressen von 120.000 oder mehr Klötzen je 24 h wird eine Länge von
6 Metern oder mehr gewählt.
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Wird
das nach der Dampfinjektion im Strang kondensierte H2O
im Strang belassen, hat der Abbindekanal nur noch eine Temperierungsaufgabe.
Er führt
dem Strang also keine Wärme
mehr zu, sondern hält
ihn im Wesentlichen auf seiner erlangten Temperatur. Da die Pressen
ganzzeitig arbeiten, also nur zu wartungs- und Reparaturzwecken
abgestellt werden, kann auf eine Beheizung verzichtet werden. Es
ist lediglich eine sehr gute Isolierung notwendig, um die Wärmeverluste
geringstmöglich
zu halten. Um den beweglichen Winkel oder die bewegliche Teilschale bei
einer Störung
aufklappen zu können,
seiht die Erfindung zur Gewichtsentlastung auf Zug wirkende Gasfedern
vor.
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Nach
dem Abbindekanal ist der Strang hinreichend formstabil und kann
durch eine Säge
abgelängt
werden.
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Soll
dem Strang das in ihm kondensierte H2O ganz
oder teilweise entzogen werden, also ein relativ trockener Strang
erzeugt werden, bewerkstelligt dies die Erfindung einer wesentlich
einfacheren und vorteilhafteren Weise als bei den vorbekannten Anmeldungen.
Sie erwärmt
den Strang durch Wärmezufuhr im
Aufheizbereich und/oder der abfolgenden Abbindezone, die dann beheizt
wird, soweit, dass dem Strang zumindest ein Teil der Verdampfungswärme des
kondensierten Wassers zugeführt
wird. Die Strangtemperatur erhöht
sich dabei nicht über
umgebungsbedingte Verdampfungstemperatur von Wasser. Der gesamte
Bereich vom Füll-
und Pressraum bis zur Säge
wird erfindungsgemäß und in
bekannter Weise abgedichtet. Die druckdichte Verbindung vom Abbindekanal
zur mitlaufenden Säge
wird beispielsweise durch ein teleskopierbares Rohr oder einen Faltenbalg
hergestellt. Die Absaugung der Säge
arbeitet mit einer Absaugung, die mit einem Unterdruck von ca. 08
bis 0,9 bar arbeitet. Dieser Unterdruck reicht aus, um das kondensierte
H2O verdampfen zu lassen. Es ist im Gegensatz
zu vorbekannten Lehren keine Vakuumeinrichtung erforderlich. Selbstverständlich sieht
die Erfindung genauso vorteilhaft eine separate Absaugung mit einem üblichen
Unterdruck von ca. 08, bis etwa 0,9 bar vor. Ebenso ist eine Vakuumeinrichtung
denkbar und vorteilhaft.
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Bei
Versuchen mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Presse hat sich überraschenderweise gezeigt,
dass sich der erforderliche spezifische Pressdruck auf das Gemenge
von ca. 55 kp/cm
2 bei Pressen gemäß
DE 29 32 406 auf etwa 35
kp/cm
2 verringert. Weiter ist es mit dieser
Vorrichtung problemlos möglich,
aufbereitetes Altholz zu verarbeiten, was mit den vorgenannten Anlagen
nicht möglich war.
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Die
Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, wobei
auf die im Übrigen
bezüglich
der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten
ausdrücklich
hingewiesen wird. Es zeigen:
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1.
einen Längsschnitt
durch eine Strangpressanlage.
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2.
einen Querschnitt auf der Linie I-I gem. 1.
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3.
einen Querschnitt auf der Linie I-I gem. 1.
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4.
einen Querschnitt auf der Linie II-II gem. 1.
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5.
einen Längsschnitt
durch eine Strangpressanlage.
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6.
eine Teilansicht eines Domes
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7.
eine Teilansicht eines Domes
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8.
eine Ansicht eines Dornkopfes
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1 zeigt
einen Längsschnitt
durch eine Strangpressanlage für
die Herstellung von Vollsträngen 1.
In der Strangpresse 2 ist der Pressstempel 3 in
seiner vorderen Endstellung 4. Das Gemenge gelangt im Ausführungsbeispiel
aus einem Einlaufschacht 5 in den Füll- und Pressraum 6 und
wird durch den Pressstempel 3 verdichtet und in den geschlossenen
Teil 7, dieser stellt zugleich die Aufheizzone 8 dar,
des Füll-
und Pressraumes 6 transportiert. Er wird im Ausführungsbeispiel
durch Thermoöl, das
in turbulenter Strömung
durch die Bohrungen 9 fließt, intensiv und unter großer Wärmeabgabe
auf eine höhere
Temperatur als üblich,
von bis zu etwa 240°C
erhitzt. Durch diese intensive Beheizung erlangt der Strang 1 die
von den Anwendern gewünschte
speckige Oberfläche.
Der Strang 1 wird im Wesentlichen durch H2O
auf seine Abbindetemperatur von bis zu etwa 100°C erwärmt. Das H2O
dringt aus den Dampfbohrungen 10 in den Strang 1.
Es kann dem geschlossenen Teil des Füll- und Pressraumes 7 als
Wasser zugeführt
werden und wird in diesem in verdampft, oder als Dampf aus einem
Kessel.
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Mit
jedem Presshub wird ein Strangteilstück 11 mit der Länge im Maß 12 erzeugt
und mit dem, im Vorhub erzeugten verbunden. Der Einlaufbereich 13 des
Füll- und
Pressraumes 6 bzw. der Bereich im Maß 14 bis zur ersten
Dampfaustrittsöffnung 15 wird vorzugsweise
mit parallelen Begrenzungswänden 16 ausgebildet.
Zur Verringerung der Reibung kann es jedoch vorteilhaft sein, ihn
in Pressrichtung keil- oder stufenförmig um bis zu etwa 1,5% zu
erweitern. Der geschlossene Teil 7 des Füll- Pressraumes 6 wird
im Allgemeinen ebenfalls mit parallelen Begrenzungswänden 16 ausgeführt. Insbesondere
bei der Verarbeitung von Altholz kann es jedoch von Vorteil sein, in
im Bereich des geschlossenen Teils 7 des Füll- und Pressraumes 6 ebenfalls
keil- oder stufenförmig
zu erweitern. Das Maß der
Erweiterung kann dabei bis zu 12% des Strangquermaßes 17 betragen.
Bei einerstufenförmigen
Erweiterung kann die Anzahl der Stufen bis zu etwa 4 betragen. Die
Erweiterung kann ebenso vorteilhaft lediglich im Bereich des Dampfaustrittes 18 im
Maß 19 erfolgen
und der abfolgende Bereich mit parallelen Begrenzungswänden 16 ausgeführt werden.
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Die
Erwärmung
des Stranges geschieht quasi schlagartig und im Wesentlichen durch
die Abgabe der Kondensationswärme
des eingedrungenen Dampfes an ihn. Das H2O
wird in einer Länge
im Maß 19 von
ca. 1/5 bis etwa 9/10 der Länge
eines Strangteilstückes 11 im
Maß 12 in
den Strang eingebracht. Die Erfindung strebt dabei an, dass jeweils
ein Strangabschnitt in etwa der Länge eines Strangteilstückes auf
seine Abbindetemperatur von bis zu ca. 100°C gebracht wird. Dadurch dass
der Abstand zwischen dem pressenseitigen Strangende 20 im
Maß 21 ca. der
Hälfte
bis zur etwa fünffachen
Länge eines Strangteilstückes 11 im
Maß 12 beträgt werden
die beim Verdichten eines Strangteilstückes aufgetreten sind in den
Folgehüben
des Pressstempels 3 eliminiert und die Strangpressanlage
erzeugt Stränge
mit über
ihre Länge
vollkommen oder annähernd
vollkommen gleicher Dichte.
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Die
Länge im
Maß 22 des
geschlossenen Teils 7 des Füll- und Pressraumes bzw. der
Aufheizzonen beträgt
zwischen etwa einfachen und der sechsfachen Länge eines Strangteilstückes 11 im Maß 12.
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In
Höhe der
letzten Dampfaustrittsöffnung 23 hat
der Strang seine Abbindetemperatur von bis zu ca. 100°C erreicht.
Abfolgend beginnt der eigentliche Abbindeprozess des Bindemittels.
Zur Aufrechterhaltung der Leimruhe und um störende Einflüsse der Mitlaufenden Säge 24 auf
den abbindenden Strang 1 zu vermeiden, sieht die Erfindung
einen Abbindekanal 25 vor. Die Abbindezone 26 kann
in der Länge kürzer als
vorbekannt gehalten werden. Für
eine Pressenleistung von ca. 60.000 Stück Palettenklötzen von
78 mm Höhe
je 24 h genügt
allgemein eine Länge
von ca. 3 Metern im Maß 27.
Für Hochleistungspressen
von 120.000 oder mehr Klötzen
je 24 h wird eine Länge
von 6 Metern im Maß 27 oder
mehr gewählt.
Der Ab bindekanal 25 regelt über die Kraftgeber 28,
die Strangdichte. Während
des Strangstillstandes wird der bewegliche Winkel 29 oder
die bewegliche Teilschale durch die Kraftgeber 28 z.B.
Hydraulikzylinder, mit einer geringeren Kraft gegen den Strang gepresst
als bei der Bewegung des Stranges. Die geringere Kraft bestimmt
die Strangdichte und wird entweder durch ein Druckbegrenzungsventil
eingestellt oder die Einstellung erfolgt rechnerbestimmt. Die Strangdichte
wird durch ein Messgerät 30 vor oder
nach der Säge
gemessen und ein Rechner legt die niedere Kraft fest. In gleich
vorteilhafter Weise ist es möglich,
auf einen hohen und eine niederen Druck zu verzichten und mit einem
einstellbaren Druck zu arbeiten.
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2.
zeigt einen Querschnitt auf der Linie I-I gem. 1.
Der geschlossene Teil 7 des Füll- und Pressraumes 6 wird
im Ausführungsbeispiel
durch Thermoöl
beheizt, das durch Bohrungen 9 in turbulenter Strömung zirkuliert.
Aus den Zuführleitung 31 gelangt
H2O in Form von Wasser, das in den Bohrungen 32 verdampft,
oder Dampf über
die Dampfaustrittsöffnungen 33 in
den Strang 1. Die Größe der Dampfaustrittsöffnungen
kann im Maß 34 bis
etwa 4 mm betragen, ohne dass Verstopfungen durch Abrieb aus dem
Strang 1 festgestellt wurden. Die Anzahl der Dampfaustrittsöffnungen 33 richtet
sich nach dem Querschnitt des Stranges 1 und wird so gewählt, dass
eine möglichst
gleichmäßige Durchdringung
mit Dampf erfolgt.
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3.
zeigt einen Querschnitt auf der Linie I-I gem. 1.
Im Ausführungsbeispiel
erfolgt der Dampfeintrag aus den Bohrungen 32 über die
Verbindungsbohrungen 35 durch Sintermetallelemente 35 in
den Strang 1. Der mittlere Lochdurchmesser in den Sintermetallelementen 35 kann
zwischen 5 μ und
100 μ betragen.
Das Material der Sinterelemente 35 kann Sinterbronze oder
Edelstahl oder ein verschleißfester Werkstoff
sein. Der Vorteil dieser Sinterelemente 35 ist, dass auch
bei der Verarbeitung von Altholz keine Verstopfungen zu erwarten
sind. Weiter erfolgt eine vollkommen gleichmäßige Verteilung des Dampfes im
Strang 1 und es können
auch bei größeren Querschnitten
keine Wassernester beobachtet werden. Die Sintermetallelemente 35 können als
Scheiben oder Rechtecke oder ähnlich
Passfedern wie nach DIN 6885 oder in anderen vorteilhaften Forman
ausgebildet sein.
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4.
einen Querschnitt auf der Linie II-II gem. 1 und behandelt
den Abbindekanal 25. Er kann im Gegensatz zu vorbekannten
Kanaleinrichtungen sehr einfach gehalten werden, da er im Ausführungsbeispiel über keine
Heizung verfügt.
Der Strang 1 wird in seinem Bereich nur noch temperiert, das
heißt,
er muss seine erreichte Temperatur in etwa beibehalten, um zügig abzubinden.
Der Bewegliche Winkel 29 und der feste Winkel 36 sind
aus einem stärkeren
Blech gebogen. Eine Abdichtung ist nicht erforderlich. Der Heizwinkel
wird bei Störungen um
die Achse 37 geschwenkt. Als Gewichtsausgleich wählt die
Erfindung auf Zug arbeitende Gasfedern 38.
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5.
zeigt einen Längsschnitt
durch eine Strangpressanlage. Das Ausführungsbeispiel behandelt das
Strangpressen von Strängen
mit einem Loch. Das Loch 39 wird durch den Dorn 40 erzeugt. Der
Dampf strömt
aus der Leitung 41 durch den hohlen Dom 40 und
dringt über
die Dampfaustrittsöffnungen 33 in
den Strang 1. Wird der Dorn beheizt, beispielsweise durch
Eine Thermoölheizung
oder eine elektrische Widerstandsheizung, kann das H2O
als Wasser in Dorn 40 eingebracht werden. Es wird durch
die Heizung 42 in dampfförmigen Aggregatszustand gebracht
und dringt als Dampf aus den Dampfaustrittsbohrungen in den Strang 1 ein.
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Das
H2O wird in einer Länge im Maß 19 von ca. 1/5 bis
etwa 9/10 der Länge
eines Strangteilstückes 11 im
Maß 12 in
den Strang eingebracht. Die Erfindung strebt dabei an, dass jeweils
ein Strangabschnitt in etwa der Länge eines Strangteilstückes auf seine
Abbindetemperatur von bis zu ca. 100°C gebracht wird. Dadurch dass
der Abstand zwischen dem pressenseitigen Strangende 20 im
Maß 21 ca. der
Hälfte
bis zur etwa fünffachen
Länge eines Strangteilstückes 11 im
Maß 12 beträgt werden
die beim Verdichten eines Strangteilstückes aufgetreten sind in den
Folgehüben
des Pressstempels 3 eliminiert und die Strangpressanlage
erzeugt Stränge
mit über
ihre Länge
vollkommen oder annähernd
vollkommen gleicher Dichte.
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Der
Pressstempel 3 wird von der Linearführung 43 geführt und
durch einen Linearantrieb, üblicherweise
einen Hydraulikzylinder angetrieben. Der Dorn 40 ragt durch
den Pressstempel 3. Er kann dabei gegen den heißen Dorn 40 isoliert
sein. Der Dorn 40 ist, im Ausführungsbeispiel durch ein Schraubengewinde 44 und
Muttern 45 längseinstellbar
um die ideale Stellung des Bereiches des Dampfaustrittes 18 im
geschlossenen Teil 7 des Füll- und Pressraumes 6 einstellen
zu können.
Im Ausführungsbeispiel ist
nur der vordere Teil 46 des geschlossenen Teils 7 des
Füll- und
Pressraumes 6 beheizt. Der hintere Teil 47 bleibt
unbeheizt und kann gegebenenfalls gekühlt werden. Wenn das H2O durch den Strang dringt und kondensiert,
schlägt
es sich im Bereich des hinteren Teils 47 in der äußeren Randschicht 48 des
Stranges 1 als Wasser nieder. Dadurch erzeugt die Erfindung eine
besonders glatte und höher
verdichtete Randschicht, wenn das Wasser beim erreichen des vorderen
Teils 46 wider verdampft.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist der Abbindekanal 25 beheizt und dem Strang soll das
in ihm kondensierte Wasser ganz- oder teilweise entzogen werden.
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Dabei
wird der Strang zumindest ein Teil der Verdampfungswärme des
kondensierten Wassers zugeführt.
Die Strangtemperatur erhöht
sich dabei nicht über
umgebungsbedingte Verdampfungstemperatur von Wasser. Der gesamte
Bereich vom Füll- und
Pressraum 6 bis zur mitlaufenden Säge 24 wird in bekannter
Weise abgedichtet. Die druckdichte Verbindung vom Abbindekanal 25 zur
mitlaufenden Säge 24 wird
beispielsweise durch ein teleskopierbares Rohr oder einen Faltenbalg 49 hergestellt.
Die Absaugung der Säge
arbeitet mit einer Absaugung 50, die mit einem Unterdruck
von üblicherweise
ca. 08 bis 0,9 bar arbeitet. Dieser Unterdruck reicht aus, um das
kondensierte H2O verdampfen zu lassen. Es ist
im Gegensatz zu vorbekannten Lehren keine Vakuumeinrichtung erforderlich.
Selbstverständlich sieht
die Erfindung genauso vorteilhaft eine separate Absaugung 51 im
Abbindekanal 25 mit einem Unterdruck von ca. 08, bis etwa
0,9 bar vor. Ebenso ist eine Vakuumeinrichtung denkbar und vorteilhaft.
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6 zeigt
eine Teilansicht eines Dornes. Im Ausführungsbeispiel ist die Vorderfläche 52 des
Dornes 40 verschlossen. Er ist hohl und an seiner Umfangsfläche sind
die Dampfaustrittsöffnungen 33 als Bohrungen
eingebracht. Der Abstand der Bohrungen zueinander kann zwischen
10 und 50 mm liegen, ihr Durchmesser bis zu etwa 4 mm betragen.
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7 zeigt
eine Teilansicht eines Dornes. Im Ausführungsbeispiel ist die Vorderfläche 52 des
Domes 40 verschlossen. Er ist hohl und an seiner Umfangsfläche sind
Eindrehung 53 und Bohrungen 54 eingebracht. DeH2O diffundiert durch die Sintermetallringe 55 in
den Strang. Dies Ausbildung der Erfindung gewährleistet eine besonders gleichmäßige Erwärmung des
Stranges und verhindert auch bei der Verarbeitung von Altholz, Verstopfungen.
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8.
zeigt eine Ansicht eines Dornkopfes 56 der aus Sintermetall
gefertigt ist. Sofern kein verschleißfester Werkstoff verwendet
wird, schlägt
die Erfindung als Verschleißschutz
die Metallringe 57 vor, die nitriert sein können. Die
mittlere Lochgröße des Sintermetalls
kann ca. 5 μ bis
etwa 100 μ betragen.
Die Bohrung 58 ist derart kurz gehalten, dass das H2O nicht aus der Vorderfläche 52 sondern aus der
Umfangsfläche 59 austritt.
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- 1
- Vollstrang
(Strang)
- 2
- Strangpresse
- 3
- Presstempel
- 4
- Vordere
Endstellung des Pressstempels
- 5
- Einlaufschacht
- 6
- Füll- und
Pressraum.
- 7
- Geschlossener
Teil des Füll-
und Pressraumes
- 8
- Aufheizzone
- 9
- Bohrungen
für Thermoöl
- 10
- Dampfbohrungen
- 11
- Strangteilstück
- 12
- Maß der Länge eines
Strangteilstückes
- 13
- Einlaufbereich
des Füll-
und Pressraumes
- 14
- Maß bis zum
Bereich der ersten Dampfaustrittsöffnung
- 15
- Dampfaustrittsöffnung
- 16
- Begrenzungswände
- 17
- Strangquermaß
- 18
- Bereich
des Dampfaustrittes
- 19
- Maß der Länge des
Dampfaustrittes
- 20
- Pressenseitiges
Strangende
- 21
- Maß zwischen
dem Strangende und der ersten Dampfaustrittsöffnung
- 22
- Maß des geschlossen
Teils des Füll-
und Pressraumes
- 23
- Höhe der letzten
Dampfaustrittsöffnung
- 24
- Mitlaufende
Säge
- 25
- Abbindekanal
- 26
- Abbindezone
- 27
- Maß der Abbindezone
- 28
- Kraftgeber
- 29
- Bewegliche
Winkel oder Teilschalen das Abbindekanals
- 30
- Messgerät für Strangdichte
- 31
- Zuführleitung
- 32
- Bohrung
- 33
- Dampfaustrittsöffnung
- 34
- Maß der Dampfaustrittsöffnung
- 35
- Sintermetallelement
- 36
- Fester
Winkel des Abbindekanals
- 37
- Achse
- 38
- Gasfeder
- 39
- Loch
im Strang
- 40
- Dorn
- 41
- Leitung
für H2O
- 42
- Heizung
- 43
- Linearführung
- 44
- Schraubengewinde
- 45
- Mutter
- 46
- Vorderer
Teil des geschlossenen Tels des Füll- und Pressraumes
- 47
- Hinterer
Teil des geschlossenen Tels des Füll- und Pressraumes
- 48
- Äußere Randschicht
des Stranges
- 49
- Faltenbalg
- 50
- Absaugung
- 51
- Separate
Absaugung
- 52
- Vorderfläche des
Domes
- 53
- Eindrehung
im Dom
- 54
- Bohrungen
im Dorn
- 55
- Sintermetallringe
- 56
- Dornkopf
- 57
- Metallringe
- 58
- Bohrung
- 59
- Mantelfläche