DE202006017826U1

DE202006017826U1 - Strangpressanlage zum Herstellen von Strangpressprodukten

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Publication number: DE202006017826U1
Application number: DE200620017826
Authority: DE
Original assignee: Anton Heggenstaller GmbH
Current assignee: PFEIFER HOLZ GMBH, DE
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: EP2425947A2; DE202007019636U1; EP1925413A3; ES2607079T3; EP2425947B1; PT1925413T; PL2425947T3; EP1925413B1; EP1925413A2; ES2618784T3; PL1925413T3; PT2425947T; EP2425947A3

Abstract

Strangpressanlage zum Herstellen von Strangpressprodukten aus mit Bindemittel versehenen pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wobei die Strangpressanlage (1) eine Strangpresseinrichtung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strangpresseinrichtung (4) eine Trocknungseinrichtung (3) für die pflanzlichen Kleinteile und eine Kleinteilzuführung (6) vorgeschaltet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangpressanlage zum Herstellen von Strangpressprodukten mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Konventionelle Strangpressanlagen besitzen Strangpresseinrichtungen, die aus einer Strangpresse, einer nachgeschalteten kanalartigen Heizstrecke und einer nachfolgenden Auskühlstrecke sowie ggf. einer endseitig angeordneten Säge bestehen, welche den Strang durch Querschnitte in klotzartige Einzelstücke unterteilt. Konventionelle Heizgänge haben mit Öl oder einem anderen Medium beheizte und zumindest z.T. verstellbare Wände, die bei einer reversierenden Strangpresse, z.B. einer Kolbenstrangpresse, im Pressrhythmus zur Erzielung einer Bremswirkung abwechselnd zugestellt und abgehoben werden. Bei dieser Kontaktwärmeübertragung dauert der Abbindevorgang relativ lange Zeit, was eine entsprechend große Länge der Heizgänge und auch der nachfolgenden Auskühlstrecke mit sich bringt. Außerdem ist der Energieaufwand hoch.
Aus der WO 99/48659 ist eine andere Strangpresseeinrichtung bekannt, bei der der Strang gepresst und mit Wärme und Dampf behandelt wird. Bei der Dampfbehandlung wird mit Dampfüberschuss gearbeitet, wobei der überschießende Dampf anschließend mit Entdampfungsgeneratoren abgesaugt und im Kreislauf zum Dampferzeuger zurückgeführt wird. In einer anderen Variante wird nur die Randzone des Strangs bedampft, was zu keiner Abbindung im gesamten Strangquerschnitt führt und eine weitere Wärmezufuhr in einem anschließenden Heizgang verlangt. Die Strangpresseinrichtung hat dadurch ebenfalls eine große Länge. Die Schrift zeigt außerdem eine Vielzahl unterschiedlicher Vorrichtungs- und Verfahrenstechniken für die Durchführung der Strangbedampfung. Der Strang wird hierbei von außen und/oder innen bedampft. Bei der Innenbedampfung wird der Dampf axial durch einen Pressdorn geführt tritt dort stirnseitig in einen innen liegenden Hohlraum des Strangs aus, welcher durch einen Schleppverschluss axial abgedichtet werden soll. Diese Abdichtung ist problematisch, wobei der Verschluss hohe mechanische Belastungen des Strangvorschubs auf Dauer aushalten muss.
Die DE 34 01 929 A1 befasst sich mit einer Verkleinerungstechnik für Holzteile für ein nachfolgendes Verpressen mit einer Schnecken- oder Strangpresse sowie einer Trocknung der Kleinteile zwischen Verkleinerung und Verpressung durch eine Querluftstrom. Hierbei fließt ein Warmluftstrom quer durch das Rieselgut im Durchflusskanal zwischen Zerkleinerer und Pressschnecke.
In der EP 1 479 511 A2 ist die Pellet-Herstellung angesprochen in Verbindung mit Zerkleinerungs- und Trocknungstechniken in einer Pelletpresse. Die Trocknung des Pelletmaterials erfolgt in einem Trommel- oder Stromtrockner.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Herstelltechnik für Strangpressprodukte aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
Eine Trocknung der pflanzlichen Kleinteile, insbesondere eine gezielte Trocknung mit dem beanspruchten Trockengrad und/oder mit einem Sieb- oder Bandtrockner hat verschiedene Vorteile. Durch die Vorbereitung der pflanzlichen Kleinteile, die z.B. als Späne oder Hackschnitzel vorliegen, können diese besser weiterverarbeitet und zu einem Strang mit hoher Qualität und Gleichmäßigkeit verpresst werden. Insbesondere ist es auch aus Energiegründen günstig, die Kleinteile nur so weit zu trocknen, wie für den nachfolgenden Strangpressprozess erforderlich ist. Das fertige und abgebundene Produkt, z.B. die aus dem Strang abgetrennten Klötze, sind relativ unempfindlich gegen Feuchtigkeit und können eine erhebliche Restfeuchte, z.B. bis zu 30% atro, aufweisen. Aus Gründen der Energiebilanz ist es daher vorteilhaft, die Kleinteile vor dem Strangpressen nicht übermäßig stark zu trocknen und hierfür einen hohen Energieaufwand zu betreiben. Eine Kleinteiltrocknung auf einen Feuchtegehalt von ca. 6–18% atro am Ausgang der Trocknung ist daher wirtschaftlich und kostengünstig. Gleiches gilt für den Einsatz eines Sieb- oder Bandtrockners, mit dem die genannten Feuchtegrade erzielt werden können. Die Trocknung kann aber auch bei Bedarf auf einen niedrigeren Feuchtegrad bis z.B. 2% atro oder einen höheren Feuchtegrad bis zu ca. 20% atro oder mehr ausgedehnt werden.
Die Kleinteile können während des Transports mit Trockenluft und mit einem begrenzten Temperaturniveau von z.B. bis zu ca. 120° Celsius, beaufschlagt werden, was zu einer besonders gleichmäßigen, schnellen und wirtschaftlichen Trocknung führt. Die Trocknung kann im Durchlaufverfahren stattfinden, was produktionstechnisch günstig ist und bei Bedarf einen hohen Ausstoß gewährleistet. Der Trocknungsvorgang kann auch unterbrochen werden. Durch den genannten Feuchtegrad lassen sich die Kleinteile nach der Trocknung auch in einem Silo oder einem anderen Behälter zwischenspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt weiterverarbeiten. Die Wiederaufnahme von Wasser und Feuchtigkeit und eine Produktveränderung sind hierbei gering.
Für die Trocknung in einem Bandtrockner oder Siebtrockner ist es vorteilhaft, die von einem Kleinteilerzeuger, z.B. einem Sägewerk, kommenden pflanzlichen Kleinteile einer Vorzerkleinerung zuzuführen. Hierdurch wird deren Oberfläche vergrößert, was für die anschließende Trocknung günstig ist. Nach der Trocknung kann sich eine Nachzerkleinerung anschließen, mit der eine maximale Partikelgröße der Kleinteile eingestellt werden kann. Zugleich kann hierüber eine Homogenisierung des Kleinteilmaterials erreicht werden. Beides ist für die anschließende Beleimung und den Strangpressvorgang günstig. Ferner ist es aus energetischen Gründen von Vorteil, diese Zerkleinerung und die Einstellung der Partikelgröße nach der Trocknung vorzunehmen. Getrocknete Kleinteile lassen sich leichter und mit weniger Energie- und Maschinenaufwand zerkleinern als das feuchte Rohmaterial. Alternativ kann dieser Zerkleinerungs- und Einstellvorgang auch vor der Trocknung stattfinden.
Für die Verarbeitung von Kleinteilen mit dem genannten höheren Feuchtegrad ist es günstig, die zum Abbinden des Bindemittels im Strang erforderliche Wärme durch Dampf und vorzugsweise im wesentlichen ausschließlich durch Dampf und nur an einer einzigen, lokal begrenzten Stelle einzubringen. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch eine Dampfbehandlung der Verbrauch an Bindemittel oder Leim reduziert werden kann. Dementsprechend reduziert sich auch die über die Leimzugabe erfolgende Einbringung von Wasser oder Feuchtigkeit in die Kleinteilmasse. Dementsprechend höher kann der eigene Feuchtegehalt der pflanzlichen Kleinteile sein.
Die Dampfbehandlung hat ferner den Vorteil, dass sie eine schnellere und gleichmäßigere Durchwärmung des Strangs und ein schnelleres Abbinden ermöglicht. Hierbei ist es insbesondere günstig, wenn mit gesättigtem Dampf und dessen Kondensation im Strang gearbeitet wird. Über die Änderung des Aggregatzustands kann besonders viel Wärmeenergie schnell und gleichmäßig im Strang freigesetzt werden. Hierbei ist es von Vorteil, die Dampfmenge und den Dampfdruck auf die Wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs abzustimmen und derart zu bemessen, dass einerseits der Strang in Querrichtung vollständig durchdrungen werden kann und abbinden kann und wobei die Dampfmenge im Strang im wesentlichen vollständig kondensieren kann. Hierdurch lassen sich Dampfüberschüsse und eine aufwändige und platzraubende Dampfentsorgung über Reaktoren oder dergl. vermeiden. Außerdem sind die Umweltbeeinträchtigungen geringer.
Die Dampfbehandlung des Strangs wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass der Strang anschließend eine hohe Formstabilität hat. Dies bedeutet, dass er nach Wegnahme von äußerem Druck keine oder nur unwesentliche Verformungen zeigt. Mit der beanspruchten Technik ist es möglich, den Abbindeprozess im Strang durch die Dampfbehandlung soweit zu vollenden, dass die Leimfestigkeit größer als die inneren Spannungen im Strang ist. Dies hat den Vorteil, dass die Heizstrecke sehr kurz gehalten werden kann, was zu einer wesentlichen Reduzierung der Gesamtlänge der Strangpresseinrichtung führt. Außerdem kann sich an den Auslass der Heizstrecke und an das Ende der Dampfzuführung bzw. der Dampfbehandlung unmittelbar die Auskühlstrecke anschließen. Durch die optimale Energieausnutzung kann auch die Auskühlstrecke kürzer als beim Stand der Technik gehalten werden, was ebenfalls eine beträchtliche Reduzierung der Gesamtlänge der Strangpresseinrichtung mit sich bringt.
Die beanspruchte Bedampfungstechnik bietet außerdem die nötige Betriebssicherheit beim Strangpressen von pflanzlichen Kleinteilen mit einem relativ hohen Feuchtegrad. Diese Kleinteilfeuchte kann über die Dampf- und Energiezufuhr für den Abbindeprozess aufgeheizt und mitbenutzt werden. Außerdem hat sich gezeigt, dass durch die am Ende der Bedampfung erreichte Formstabilität des Strangs dessen weitere Behandlung und insbesondere das Durchschieben durch die Auskühlstrecke unproblematisch sind. Bei Vergleichsversuchen mit einer unvollständigen Abbindung durch Dampfzufuhr sowie mit einer zusätzlich anschließenden konventionellen Kontaktbeheizung durch Heizkanalwände hat sich gezeigt, dass eine hohe Kleinteilfeuchte zu Rissen und Ablösungen im Strang führen kann. Dies lässt sich zwar durch zusätzliche Maßnahmen verhindern und ist insofern praktikabel. Die bevorzugte Bedampfungstechnik bietet demgegenüber jedoch weitergehende Vorteile.
Die Dampfmengensteuerung hat ferner den Vorteil, dass sie für eindeutige und reproduzierbare Prozessverhältnisse und für ein sicheres Abbinden des Bindemittels im Strang sorgt. Andererseits wird Überschussdampf weitgehend vermieden, was zu einer wesentlichen Reduzierung des Bau- und Betriebsaufwandes führt. Entdampfungsgeneratoren und Dampfrückführungen sind entbehrlich. Der vorzugsweise gesättigte Prozessdampf wird außerdem optimal ausgenutzt. Er kondensiert in einem kontrollierbaren Strangbereich, wobei über die Phasen- oder Aggregatsänderung in optimaler Weise und mit gleichmäßiger Verteilung die zum Abbinden benötigte wärme freigesetzt wird. Günstig ist außerdem der Umstand, dass mit relativ geringen Dampfmengen und damit kostengünstig gearbeitet werden kann. Die Kapazität der Bedampfungsanlage kann außerdem kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden.
Für die Dampfmengensteuerung ist eine Innenbedampfung aus dem Mantel des Pressdorns direkt in den anliegenden Strangbereich von besonderem Vorteil, weil hierdurch eine höhere Prozesssicherheit gewährleistet wird. Außerdem ist der bedampfte Strangbereich besser eingrenzbar und kontrollierbar. Der eingebrachte Dampf kann optimal ausgenutzt werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Außenbedampfung möglich.
In allen Fällen ist es von besonderem Vorteil, wenn die Bedampfung im Auslassbereich des Rezipienten und/oder im anschließenden Abschnitt des Heizkanals durchgeführt wird. In diesen Bereichen hat der Strang in der Regel die höchste Verdichtung, so dass die vom Dampf eingebrachte Wärme für die Abbindung optimal genutzt werden kann. Günstig ist es außerdem, wenn im Bedampfungsbereich feste oder starre Kanalwände vorhanden sind. Der Abbindeprozess wird durch die gezielte Bedampfung wesentlich verbessert und beschleunigt, wodurch der Heizkanal kürzer ausgelegt und die Baulänge der gesamten Strangpresse deutlich verringert werden kann. Dies führt zu einer höheren Wirtschaftlichkeit.
Der Dampf kann z.B. kontinuierlich oder taktweise bei stehendem Strang zugeführt werden. In beiden Fällen ist eine Dampfmengensteuerung von Vorteil. Der Antrieb kann reversierend sein und einen Pressstempel aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass der Pressstempel das Strangende gasdicht abschließt und die Dampfausdehnungszone nach hinten begrenzt. Alternativ ist ein kontinuierliches Strangpressen, z.B. mit einer Schnecke, ebenfalls möglich.
Die Innenbedampfung aus dem Dornmantel hat zudem den Vorteil, dass mit relativ kleinen dampfführenden Volumina im Dornbereich gearbeitet werden kann. Hierdurch lässt sich die Dampfmenge besonders gut und zielgerichtet steuern. Die Dampfmengensteuerung kann alternativ oder zusätzlich auch bei einer Außenbedampfung eingesetzt werden. Für den Abbindeprozess ist es in beiden Fällen günstig, wenn die Bedampfung in einem Kanalbereich der Strangpresse stattfindet, der eine im wesentlichen feste Kanalwandung hat, die für die Formgebung des Strangs und ggf. auch eine gewissen Bremswirkung zur Erzielung der gewünschten Verdichtung im Strang sorgt, ggf. in Verbindung mit einer weiteren Bremseinrichtung, z.B. zustellbaren Kanalwänden in der Auskühlstrecke. Für die Prozesssicherheit ist es außerdem günstig, wenn der axiale Zuführbereich des Dampfes in den Strang begrenzt ist und sich insbesondere über eine Strangvorschublänge von ein bis zwei Strangpresshüben erstreckt.
In prozesstechnischer Hinsicht ist die Verwendung von Sattdampf aus Wasser günstig. Ein Dampfdruck von ca. 10 bis 15 bar und eine entsprechende Dampftemperatur haben sich als vorteilhaft erwiesen. Die zum Abbinden benötigte Wärmemenge entspricht einem relativ kleinen Dampfvolumen und wird bei der Kondensation zielgerichtet in einem begrenzten Strangelement freigesetzt. Außerdem sind diese Dampfparameter für die gute und gleichmäßige Durchdringung des beaufschlagten Strangbereichs und für die Effektivität der Energieumsetzung vorteilhaft.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
1: eine Schemadarstellung einer Strangpressanlage,
2: eine Seitenansicht einer Strangpresseinrichtung,
3: einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Strangpresse und einen anschließenden Heizkanal mit Innenbedampfung,
4: einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Strangpresse und einen anschließenden Heizkanal mit Außenbedampfung,
5 bis 8: einen Heizkanal in perspektivischer Ansicht sowie in verschiedenen geklappten Seiten-, Front- und Draufsichten,
9 und 10: eine ausschnittsweise Darstellung einer Auskühlstrecke in Seitenansicht und geklappter Frontansicht und
11 bis 13: einen Bandtrockner in Seitenansicht, Stirnansicht und Draufsicht.
1 zeigt in einem Schemaplan eine Strangpressanlage (1) zur Herstellung eines Stranges (2) aus pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wie Sägespänen, Holzschnitzel oder dergl., die mit einem z.B. thermoreaktiven Bindemittel oder Kleber vermengt sind. Die pflanzlichen Kleinteile können alternativ oder zusätzlich auch aus einem anderen Pflanzenmaterial bestehen. Sie werden von einem Kleinteilerzeuger (51), z.B. einem Säge- oder Hobelwerk, wo sie als Bearbeitungsabfall anfallen, der Strangpressanlage (1) zugeführt.
Der Strang (2) kann eine beliebige Querschnittsform haben, die z.B. kreisrund, oval oder prismatisch, insbesondere im wesentlichen quadratisch oder rechteckig, mit ggf. abgerundeten, abgeschrägten oder angefasten Eckbereichen sein kann. Die Seitenwände des Strangs (2) können eben, gekrümmt oder auch profiliert sein. Der Strang (2) kann massiv oder stellenweise, z.B. in der Mitte, hohl sein. Das Verhältnis von Breite zu Höhe des Strangquerschnitts liegt z.B. im Bereich von ca. 1, insbesondere im Bereich zwischen 0,7 bis 2, wie es z.B. für Palettenklötze üblich ist. Der Strang (2) hat dadurch z.B. die in den Zeichnungen gezeigte Stangenform. Alternativ kann das Verhältnis von Breite zu Höhe deutlich größer sein, wodurch der Strang (2) eine Brett- oder Plattenform erhält. Die Strangpressanlage (1) besteht aus einer Trocknungseinrichtung (3) für die pflanzlichen Kleinteile und einer Strangpresseinrichtung (4), die miteinander über eine Kleinteilzuführung (6) in Form eines oder mehrerer geeigneter Förderer oder dergl. verbunden sein können.
Im Bereich der Trocknungseinrichtung (3) können eine oder mehrere Zerkleinerungseinrichtungen (52, 53) für die pflanzlichen Kleinteile vorhanden sein. Vor dem Eingang der Trocknungseinrichtung (3) ist z.B. eine Vorzerkleinerung (52) angeordnet, in der die z.B. als grobe Säge- oder Hackschnitzel zugeführten pflanzlichen Kleinteile auf eine für die Trocknung geeignete Größe gebracht werden. Sie werden hierbei z.B. grob zerkleinert, um ihre freie Oberfläche für die anschließende Trocknung zu vergrößern. Hinter dem Ausgang der Trocknungseinrichtung (3) kann eine Nachzerkleinerung (53) angeordnet sein, in der die getrockneten pflanzlichen Kleinteile auf eine maximale Partikelgröße gebracht werden, die für den nachfolgenden Strangpressvorgang geeignet ist. Hierbei kann auch eine Homogenisierung des Kleinteilmaterials und eine Vergleichmäßigung der Partikelgrößen stattfinden. Die Zerkleinerungseinrichtungen (52, 53) sind mit geeigneten Maschinen und Werkzeugen ausgerüstet und können auch Messeinrichtungen zur Erfassung der Partikelgröße und zur Steuerung und Regelung der Zerkleinerung aufweisen.
Die Strangpressanlage (1) kann ferner eine Beleimstation (50) an geeigneter Stelle, z.B. in Förderrichtung hinter der Nachzerkleinerung (52) und im Bereich der Kleinteilzuführung (6), aufweisen. Hier werden die vorzugsweise zuvor getrockneten pflanzlichen Kleinteile mit dem Bindemittel versehen, das z.B. aufgesprüht wird. In Abwandlung der gezeigten Darstellung kann außerdem noch ein nicht dargestelltes Zwischenlager in Form eines Silos oder anderen Behälters im Bereich zwischen der Trocknungseinrichtung (3) und der Strangpresseinrichtung (4) angeordnet sein.
Die Strangpresseinrichtung (4) weist eine Strangpresse (5) mit einer nachgeschalteten Heizstrecke (12) sowie einer anschließenden Auskühlstrecke (13) auf, die in Pressrichtung (9) hintereinander angeordnet sind. Am Ende der Auskühlstrecke (13) oder mit Abstand hierzu kann eine Trennvorrichtung (14) für den Strang (2) angeordnet sein. Dies kann z.B. eine Säge sein, die den Strang durch den Querschnitte in eine Vielzahl von klotzartigen Einzelstücken, z.B. Palettenklötzen, unterteilt. Die Strangpresseinrichtung (4) kann ferner ein oder mehrere Förderer oder Förderstrecken (15) aufweisen, die hinter der Auskühlstrecke und/oder hinter der Trennvorrichtung (14) angeordnet sind.
Die Trocknungseinrichtung (3) dient zum Trocknen der pflanzlichen Kleinteile vor der Weiterverarbeitung und dem Strangpressen. In der Trocknungseinrichtung werden die Kleinteile von Ihrem natürlichen Feuchtegehalt so weit heruntergetrocknet, dass sie z.B. am Ende der Trocknung einen Restfeuchtegehalt oder Feuchtegrad von ca. 6 bis 20% atro, vorzugsweise von ca. 6 bis 14% atro, aufweisen. Der Feuchtegrad kann auch niedriger sein und z.B. bis zu ca. 2% atro herabreichen oder höher bis zu ca. 20% atro oder mehr liegen. Die Trocknungseinrichtung (3) kann hierfür von beliebig geeigneter Bauart sein.
Bei dem in 11 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trocknungseinrichtung (3) als Bandtrockner (34), ausgebildet. Hierbei werden die auf einem luftdurchlässigen Kleinteilträger (36) liegenden Kleinteile durch einen erwärmten Trockenluftstrom getrocknet. Dies kann stationär oder während des Transports der pflanzlichen Kleinteile geschehen.
Der in 11 bis 13 gezeigte Bandtrockner (34) besitzt vier Trocknungslinien, die mit jeweils mindestens einem endlos umlaufenden Kleinteilträger (36), mindestens einer Umwälzeinrichtung (46) für die Trockenluftströmung und mindestens einer Heizeinrichtung (44) ausgestattet sind. Die vier Trockenlinien sind miteinander in einem gemeinsamen Maschinengestell (35) untergebracht. In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann die Zahl der Trocknungslinien variieren. Der Bandtrockner (4) kann nur eine Linie oder eine beliebige andere Anzahl von Linien aufweisen.
Der Kleinteilträger (36) ist als luftdurchlässiges und z.B. perforiertes, biegeelastisches und zugfestes Transportband ausgebildet, welches in einer endlosen Schleife durch die Trockenlinie geführt ist und mit einem Antrieb (38) in Umlaufbewegung versetzt wird. Das Band (36) hat ein gerades und im wesentlichen horizontal sich erstreckendes Obertrum sowie ein darunter liegendes Untertrum und wird über Rollen (41) geführt und umgelenkt. Der Antrieb (38) ist ausgangsseitig angeordnet und kann von einer Spanneinrichtung mit mindestens einer verstellbaren Rolle (41) begleitet sein, die in 11 durch die Schlaufendarstellung an der rechten Seite angedeutet ist.
Die pflanzlichen Kleinteile werden auf dem Obertrum transportiert und während des Transports durch die beheizte Trockenluftströmung quer zur Banderstreckung durchströmt und getrocknet. An der Eingangsseite und zu Beginn des Obertrums ist eine Aufgabestelle (39) angeordnet, die mit einer Dosiereinrichtung, z.B. einer Schnecke, ausgestattet sein kann und mit der die Kleinteile auf das Obertrum aufgebracht werden. Die Schüttung ist dabei vorzugsweise gleichmäßig und bedeckt das Obertrum des Bandes (36) in voller Fläche. Seitlich ist das Obertrum in einer längs laufenden Bandführung (37) abgedichtet geführt und abgestützt. Das Band (36) hat eine so hohe Eigenstabilität, dass der Querdurchhang begrenzt ist. Am Ende des Obertrums ist eine Abgabestelle (40) angeordnet, an der die getrockneten pflanzlichen Kleinteile vom Band (36) abgegeben und in geeigneter Weise weiterbefördert werden.
In Laufrichtung des Obertrums sind mehrere Kammern (48) hintereinander angeordnet, durch die das Obertrum und die pflanzlichen Kleinteile transportiert werden. In diesen Kammern (48) wird eine Trockenluftströmung erzeugt und quer zur Bandfläche gerichtet. Die Umwälzeinrichtung (46) besitzt mehrere Gebläse (47) oder andere geeignete Luftumwälzgeräte, die jeweils an eine oder mehrere Kammern (48) angeschlossen sind und dort die Trockenluftströmung erzeugen. Die z.B. extern angeordneten Gebläse (47) erzeugen in der Kammer (48) einen Unterdruck unterhalb des Obertrums des Bandes (36). Oberhalb des Obertrums ist in den Kammern (48) jeweils eine Luftzufuhr (42) angeordnet. Dies kann eine Eintrittsöffnung für die Umgebungsluft sein, die mit einem Gitter oder ggf. einem Filter verschlossen ist. Das Gebläse (47) ist jeweils im Raum zwischen Ober- und Untertrum des Bandes (36) seitlich an die Kammer (48) mit einem Saugschacht angeschlossen und ist ausgangseitig mit einem Luftschacht (49) versehen, durch den die mit Feuchtigkeit beladene Abluft (43) abgegeben wird, ggf. an die Umgebung.
Die Heizeinrichtung (44) kann in unterschiedlicher und ggf. mehrstufiger Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Strömungsweg der Zuluft (42) vor Erreichen des Bandobertrums mehrere Heizregister (45) angeordnet, in denen die Zuluft erwärmt wird. Die Erwärmung und die Ausbildung der Heizregister (45) kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Die Zuluft kann z.B. über einen Wärmetauscher geführt oder durch eine Befeuerung erwärmt werden. Die Heizregister (45) können mit geringem Abstand über dem Obertrum und der Kleinteilschüttung angeordnet sein. Die Zuluft strömt durch das Heizregister (45) und wird dabei auf die gewünschte Trocknungstemperatur erwärmt. Bei einer mehrstufigen Heizeinrichtung (44) kann z.B. eine Vorwärmung der Zuluft durch einen Wärmetauscher erfolgen, der von einer Rauchgaskondensation aus einem Heizkraftwerk gespeist wird.
Die Trocknungstemperatur kann z.B. in einem Bereich von bis zu 120°C liegen. Die erwärmte Trockenluft durchströmt die Kleinteilschüttung auf dem Obertrum und nimmt dabei Feuchtigkeit auf. Der Kammerbereich oberhalb des Bandobertrums kann derart abgedichtet sein, dass in den Kammern (48) die Zuluft nur durch das Heizregister (45) strömen kann. Die Heizregister können hierbei eine kleinere Flächengröße als die Kammergrundfläche aufweisen.
Alternativ kann die Trocknungseinrichtung (3) als stationärer Siebtrockner ausgebildet sein, bei dem die pflanzlichen Kleinteile auf schalen- oder palettenartige Siebe geschüttet werden und in einem Trocknungsofen von beheizter Trockenluft durchströmt werden. Mehrere Siebe können hierbei in einem Gestell oder Transportwagen untergebracht sein. In weiterer Abwandlung kann die Führung der Trockenluftströmung eine andere sein und muss nicht quer zur Hauptebene des Kleinteilträgers (36) geführt sein. Es können auch schräge oder parallele Strömungsrichtungen vorhanden sein.
Die Strangpresse (5) kann von beliebig geeigneter Bauart sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Kolbenstrangpresse mit einem reversierend angetriebenen Pressorgan (8), z.B. einem Pressstempel. Die Grundform einer solchen Strangpresse (5) ist z.B. aus der WO 99/48659 A1 oder der WO 02/34489 A1 bekannt.
Die Strangpresse (5) besteht aus einer mit der Kleinteilzuführung (6) verbundenen Füllstation (11) zum Einfüllen der pflanzlichen Kleinteile in einen Füll- und Pressschacht. An die Füllstation (11) schließt sich in Strangpressrichtung (9) ein Rezipient (16) an, in den das Füllgut durch ein Pressorgan (8) geschoben und hierbei verdichtet wird. Der Rezipient (16) ist als geschlossener Kanal mit starren und ortsfesten Kanalwänden ausgebildet, die den Strang (2) im Umriss formen und die eine leichte konische Erweiterung haben können. Hinter der Füllstation (11), z.B. im Zwischenraum zum Rezipienten (16), kann ein Kühlbereich, z.B. mit einer wassergekühlten Kanalwandung, eingebaut sein, der einen Wärmeübergang von der Heizstrecke (13) in die Füllstation (11) verhindert.
An den Rezipienten (16) schließt sich die Heizstrecke (13) an, die von ein oder mehreren Heizkanälen (17) gebildet wird, die mit Heizeinrichtungen versehen sein können und in denen der Strang (2) unter Wärmezufuhr von nicht dargestellten Heizeinrichtungen beliebiger Art ausgehärtet wird, wobei das Bindemittel abbindet und die Holzkleinteile verklebt. Der direkt an den Rezipienten (16) anschließende Heizkanal (17) kann ein Vorheizgang mit ebenfalls starren und ortsfesten Kanalwänden (18) sein, die den Strang (2) umlaufend dicht umschließen. Der Rezipient (16) kann Bestandteil der Strangpresse (5) sein. Er kann alternativ und wie in der gezeigten Ausführungsform zumindest bereichsweise in den Heizkanal (17) hineinreichen oder dort angeordnet sein. 2 bis 8 zeigen derartige Ausführungsformen.
Der Strang (2) wird in der gezeigten Ausführungsform intermittierend bzw. getaktet vorgeschoben und verpresst. Hierfür ist das Pressorgan (8) als hin und her beweglicher Pressstempel ausgebildet, der mit einem geeigneten reversierenden Antrieb (7) verbunden ist, der z.B. als hydraulischer Zylinder, als elektrischer Kurbeltrieb oder dergl. ausgebildet sein kann.
Die Strangpresse (5) weist ferner eine Bedampfungseinrichtung (21) auf, welche einen Dampferzeuger (22) mit ein oder mehreren Dampfleitungen (23) und eine Dampfzuführung (24) zum Beaufschlagen des Strangs (2) umfasst. Der Dampferzeuger (21) produziert z.B. einen gesättigten oder überhitzten Dampf aus Wasser oder einem anderen geeigneten Medium. Die erzeugten Dampfdrücke und -temperaturen hängen vom Kleinteilmaterial, den Strangabmessungen, insbesondere dem Durchmesser, dem beaufschlagten Strangvolumen und anderen Vorgaben ab und können entsprechend variieren. Günstig sind in der Praxis z.B. bei Sattdampf Drücke von 5 bar und mehr, z.B. 10 bar oder mehr und den zugehörigen Sattdampftemperaturen.
Der Dampf wird dem Strang (2) in der nachfolgend erläuterten Weise von innen mit einer Innenzuführung (26) durch mindestens eine kanalartige Öffnung zugeführt. 3 zeigt diese Variante. Alternativ oder zusätzlich kann der Dampf von außen mit einer Außenzuführung (25) an den Strangmantel zugeführt werden gemäß der in 4 bis 8 gezeigten Variante.
Die Bedampfung erfolgt in diesen Varianten bevorzugt im Bereich der maximalen Strangdichte, d.h. im Bereich des Rezipienten (16) und/oder des in Strangpressrichtung (9) anschließenden Bereichs des Heizkanals (17). Die Bedampfung kann z.B. nur an einer Stelle und nur in dem vorgenannten Bereich vorgenommen werden. Alternativ können mehrere Bedampfungsstellen in Strangpressrichtung (9) vorhanden sein, wobei die nachfolgend genannten Bedampfungsparameter für die erste Bedampfungsstelle am Rezipienten (16) bzw. am Kanalbereich gelten.
Die Bedampfungseinrichtung (21) weist ferner ein Ventil zum Öffnen und Schließen der Dampfzufuhr auf, welches mit einer Steuerung verbunden und von dieser gesteuert wird. Die eingebrachte Dampfmenge wird z.B. über die Öffnungszeit und/oder die Öffnungsweite des Ventils gesteuert. Die Steuerung kann mit dem Antrieb (7) des Pressstempels (8) gekoppelt sein und das Ventil in Abhängigkeit von den Antriebsbewegungen steuern.
In der Ausführungsform von 3 wird ein hohler Strang (2) mittels eines zentral im Rezipienten (16) und ggf. auch im Heizkanal (17) angeordneten Pressdorns (29) erzeugt. Alternativ können mehrere beliebig über den Strangquerschnitt verteilte Pressdorne vorhanden sein. Der Pressdorn (29) ist rückseitig mittels eines Beschlags im Maschinengestell (10) der Strangpresse (5) lösbar gehalten. Der Pressstempel (8) ist innenseitig mit einer Ausnehmung versehen und gleitet über den Pressdorn (29). Der Pressdorn (29) hat einen über seine Länge gleichbleibenden und z.B. kreisrunden Querschnitt mit einem zylindrischen Mantel. Alternativ kann der Dorn (29) eine andere Querschnittsform, z.B. einen prismatischen Querschnitt, aufweisen. Dementsprechend ist der innenliegende Hohlraum im Strang (2) gestaltet.
Der Rezipient (16) und der Heizkanal (17) können ebenfalls eine beliebige Querschnittsform haben, die kreisrund, oval, prismatisch oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann.
In der Ausführungsform von 3 mit der Innenbedampfung (26) ist der innenseitig hohle Pressdorn (29) ein Bestandteil der Bedampfungseinrichtung (21) und besitzt an seinem Mantel, vorzugsweise im Bereich des freien Endes, einen umfangsseitigen Dampfaustrittsbereich (27) zum Bedampfen des dort dicht anliegenden Strangs (2). Der Mantel hat hierbei eine über die Dornlänge durchgehende einheitliche Kontur. Stirnseitig ist der Pressdorn (29) geschlossen, so dass der Dampf vorzugsweise nur am Mantel über dortige Dampfaustrittsöffnungen (28) radial austritt und direkt in den anliegenden Strang (2) gelangt. Der Dampfaustrittsbereich (27) hat eine begrenzte Länge, die kürzer als die Dornlänge ist.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ragt der Pressdorn (29) nur ein Stück weit in den Heizkanal (17). Der Dampfaustrittsbereich (27) befindet sich z.B. am Dornende und im Eingangsbereich des Heizkanals (17). Er kann sich alternativ ein Stück nach hinten in den Bereich des Rezipienten (16) erstrecken. Alternativ kann sich der Dampfaustrittsbereich (27) auch in einem auslassseitigen Teilbereich des Rezipienten (16) befinden. Dies sind die Bereiche in der Strangpresse (5), in denen der Strang (2) die höchste Verdichtung hat. Im Bereich der Füllstation (11) ist der Dornmantel geschlossen und ggf. thermisch isoliert.
Der Dampfaustrittbereich (27) ist zugleich der Zuführbereich, an welchem dem Strang (2) der Dampf zugeführt wird. In dem durch die Kleinteilstruktur porösen Strang (2) kann sich der Dampf in Axialrichtung etwas verteilen und auch in die dem Zuführbereich (27) angrenzenden Strangbereiche dringen. Der Zuführbereich (27) ist dabei so weit von der Füllstation (11) entfernt, dass vorzugsweise kein Dampf bis in den Füllraum dringen kann. Durch die Bedampfung des Strangs (2) im Bereich seiner höchsten Dichte, wird außerdem die axiale Dampfausdehnung begrenzt.
In der in 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform kann der Strang (2) alternativ oder zusätzlich von außen bedampft werden. In den Wänden des Rezipienten (16) und/oder des anschließenden Bereichs des Heizkanals (17) sind hierzu geeignete Dampfaustrittsöffnungen (28) in beliebiger Art, Größe und Anordnung vorhanden. Es kann sich z.B. um Lochbohrungen oder Schlitze in der Kanalwandung handeln, die mit Verteilkanälen in den Heinzkanalwänden (18) und hierüber mit der Dampfleitung (23) verbunden sind. Auch in diesem Fall ist der Zuführbereich (27) in der Länge begrenzt und befindet sich im Auslassbereich des Rezipienten (16) und/oder im anschließenden Bereich des Heizkanals (17). Bei der in 4 bis 8 gezeigten Bauform kann auf einen Pressdorn (29) verzichtet werden, wobei ein massiver Strang (2) geformt wird.
Die axiale Länge des Dampfaustrittsbereichs (27) bzw. des Dampfzuführbereichs ist begrenzt. Die Länge ist z.B. gleich oder kleiner als die Strangvorschublänge von ein bis zwei Strangpresshüben. Dies ist die Vorschublänge des Strangs (2), die aus der Hublänge von 1 bis 2 Presshüben des Pressorgans (8) resultiert. Die Länge des Dampfaustrittsbereichs (27) kann z.B. ca. 150 bis 500 mm, vorzugsweise ca. 250 mm, betragen. In der bevorzugten Ausführungsform findet nur in dem beschriebenen Bereich eine Bedampfung des Strangs (2) statt.
Bei den in 2 bis 8 gezeigten Varianten kann im Kanalbereich an oder vor der Dampfzuführung (24) der Strang (2) zusätzlich und z.B. von außen beheizt werden. Die Kanalwände (18) können hierfür Heizelemente aufweisen oder durch den Dampf von innen beheizt werden. In Pressrichtung (9) hinter der Dampfzuführung (24) erfolgt vorzugsweise keine Erwärmung oder Beheizung des Strangs (2) mehr. Die Dampfzuführung (24) befindet sich bevorzugt auch am entsprechenden Ende des Heizkanals (17).
Bei der Variante mit der Innenbedampfung (26) besteht der Pressdorn (29) z.B. aus einem Trägerrohr mit dem Beschlag am rückwärtigen Ende. Am vorderen freien Ende des Trägerrohrs ist ein Dampfrohr angeordnet, welches die gleiche Außenkontur wie das Trägerrohr hat. Das Dampfrohr besitzt eine innenliegende Dampfkammer und mehrere am Rohrumfang verteilt angeordnete Auslassöffnungen (28) für den Dampf. Die Auslassöffnungen (28) sind z.B. als radiale Durchgangsbohrungen im Mantel des Dampfrohrs ausgebildet. Solche Durchgangsbohrungen genügen für sich allein. Sie können alternativ außenseitig mit seitlich wegführenden und z.B. kreuzweise angeordneten Verteilkanälen verbunden sein. Die Verteilkanäle können z.B. als außenseitige Rinnen im Mantel ausgebildet sein, die an der besagten Durchgangsbohrung münden.
Stirnseitig ist das Dampfrohr am freien vorderen Ende durch einen Deckel oder dergl. dampfdicht verschlossen. Am anderen Ende ist das Dampfrohr bündig und fluchtend mit dem Trägerrohr verbunden. Dies kann eine lösbare Verbindung, z.B. eine Verschraubung sein, um das Dampfrohr zu Reinigungs- und Wartungszwecken abnehmen und bei Bedarf auch austauschen zu können. Alternativ kann eine feste Verbindung, z.B. eine Verschweißung, vorhanden sein. An diesem Ende ist außerdem eine Dichtung zur Verhinderung des axialen Dampfaustritts angeordnet, die sich z.B. an einem Ansatzstutzen des Dampfrohrs befindet, welcher ein Stück in das Trägerrohr über eine entsprechende Ausnehmung ragt.
Der Dampf wird dem Dampfrohr über eine im Durchmesser gegenüber dem Dampfrohr verkleinerte interne Dampfleitung zugeführt, welche über das besagte fernsteuerbare Ventil mit dem Dampferzeuger (22) verbunden ist. Die Dampfleitung ist z.B. als ein im Trägerrohr verlegtes starres Zuführrohr ausgebildet, welches hier durch radiale Führungen gehalten und befestigt ist. Das Zuführrohr ragt durch die Dichtung in die Dampfkammer. Es kann ggf. in der Dichtung zum Ausgleich von Wärmedehnungen vor und zurück gleiten. Stirnseitig ist das Zuführrohr offen, so dass hier der Dampf austreten und sich in der Dampfkammer verteilen sowie durch deren Auslassöffnungen (28) in den Strang (2) austreten kann. Durch das dünne Zuführrohr ist das hinter dem Ventil befindliche Dampfvolumen relativ klein. Die zum Bedampfen dem Strang (2) zugeführte Dampfmenge kann über das Ventil und dessen Öffnungszeiten mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
Alternativ kann der Pressdorn (29) wie in der Darstellung von 3 als einsträngiges Dampfrohr mit einem einzelnen durchgängigen Innenhohlraum ausgeführt sein. Ferner ist es möglich, den Dampf kontinuierlich und unabhängig vom Pressentakt dem Strang (2) zuzuführen. Das Ventil sorgt dabei für eine ggf. konstant gleichmäßige Dampfzufuhr und für eine Dampfmengensteuerung. Ein einsträngiger Pressdorn (29) und ein Drosselventil sind für eine permanente Bedampfung besonders geeignet.
Dem Strang (2) wird z.B. gesättigter Dampf in einer gesteuerten Dampfmenge über den Dampfaustrittsbereich (27) bzw. den Zuführbereich zugeführt. Die Dampfmenge und der Dampfdruck sind auf die Wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs abgestimmt und z.B. so bemessen, dass der zugeführte Dampf in diesem Strangbereich für die erforderliche Abbindung sorgt und dabei im wesentlichen vollständig kondensiert. Dampfüberschüsse können im Wesentlichen vermieden werden, so dass am Strang (2) außenseitig kein Dampf oder nur wenig Dampf austritt. Auf die bisher üblichen Entdampfungsgeneratoren, Rückführeinrichtungen oder dergl. und die damit einher gehenden Entsorgungsprobleme kann verzichtet werden. Zudem werden Abdampfverluste vermieden.
Die Dampfmenge ist an der Untergrenze so bemessen, dass sie für die Durchdringung des gesamten Querschnitts des Strangs (2) und für das Abbinden des Strangs (2) bzw. des darin enthaltenen Bindemittels im gesamten beaufschlagten Strangbereich ausreicht. Nach oben ist die Dampfmenge so bemessen, dass im Wesentlichen der gesamte in den Strang (2) eingebrachte Sattdampf dort kondensieren kann und dass vorzugsweise kein Überschussdampf am Strang (2) austritt. Es wird die Vermeidung jeglichen Dampfüberschusses angestrebt. In der Praxis lässt das nicht immer im gewünschten Maß erreichen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn die genannten Bedingungen und Verhältnisse zumindest im Wesentlichen erreicht werden.
Durch die Kondensation wird die im Sattdampf enthaltene Wärmeenergie bzw. Enthalpie im beaufschlagten Strangbereich schlagartig frei und sorgt für eine gleichmäßige Durchwärmung und eine extreme Beschleunigung der thermischen Abbindereaktion des Strangmaterials. Der Vorgang kann durch eine evtl. vorhandene externe Zusatzbeheizung in den Kammerwänden unterstützt werden.
Der Verfestigungs- und Abbindeprozess im Strang (2) kann allein durch die Kondensation bewirkt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik kann die Heizstreckenlänge hierdurch wesentlich verkürzt werden und beträgt z.B. ca. 1,5 m.
Die zum Abbinden des Strangs (2) erforderliche Energie wird im wesentlichen durch den Dampf eingebracht. Beim Austritt aus der Dampfzuführung (24) bzw. aus dem Heizkanal (17) ist der Abbindeprozess im Strang (2) soweit abgeschlossen, dass der Strang seine Formstabilität erreicht hat. Dies bedeutet, dass der Strang (2) bei Wegnahme eines äußeren Drucks und einer äußeren Führung keine oder im wesentlichen keine Verformung zeigt. Durch die Abbindung ist die Leimfestigkeit, die für den Zusammenhalt der Kleinteile im Strang (2) sorgt, größer als die inneren Spannungen im Strang (2).
Das poröse Materialvolumen ist in der Lage, das Dampfvolumen aufzunehmen, weil beim Kontakt mit dem kälteren Spanmaterial, das eine sehr große Kontaktoberfläche der Späne anbietet, der Kondensationsprozess sofort einsetzt und das Dampfvolumen zusammenbricht, bevor das Materialgemisch den allseitig geschlossenen Presskanalabschnitt verlässt und der Dampfdruck Risse im Produktstrang verursachen könnte. Das Kondensat fällt homogen verteilt im Materialvolumen an. Am ausgehärteten Produkt ist kein Unterschied zu Produkten ohne Bedampfung erkennbar.
Damit erhöht sich die Wassermenge und Produktfeuchte. Vorausgesetzt das kondensierte Wasser verbleibt zu ca. 100% im Produkt und dunstet nicht, z.B. beim Abkühlen vor dem Verpacken, teilweise wieder aus, so erhöht sich die Produktfeuchte auf ca. 11,4% atro. Das ist ein z.B. für Palettenklötze unkritischer Wert.
Die Dampfmengensteuerung ist beim Ausführungsbeispiel von 3 mit einer Innenbedampfung (26) aus dem Pressdorn (29) im Kontaktbereich mit dem Strang (2) vorgesehen, wobei der Dampf von den Auslassöffnungen (28) und ggf. den Verteilkanälen direkt in den Strang (2) eindringt. In der Variante von 4 bis 8 kann die Dampfmengensteuerung auch mit einer Außenbedampfung (25) des Strangs (2) im genannten Bereich am Rezipienten (16) und/oder anschließenden Bereich des Heizkanals (17) kombiniert werden. Die Dampfmengensteuerung ist außerdem in Verbindung mit einer kombinierten Innen- und Außenbedampfung (25, 26) des Strangs (2) einsetzbar.
Bei den in 2 bis 8 dargestellten Ausführungsformen befindet sich die Dampfzuführung (24) an dem in Pressrichtung (9) hinten liegenden Ende des Heizkanals (17) hinter dem Rezipienten (16). Im vorderen Bereich, der zugleich den Rezipienten (16) oder einen Teil davon bilden kann, hat der Heizkanal (17) in beiden Varianten starre und ortsfest angeordnete Kanalwände (18), die den Strang (2) umlaufend dicht umschließen und in seiner Außenkontur formen, wobei in deren Bereich der Kanal ggf. eine leichte konische oder stufenförmige Erweiterung haben kann.
Im Bereich der Dampfzuführung (24) mit der Innen- und/oder Außenbedampfung (25, 26) kann der Heizkanal (17) mindestens eine begrenzt bewegliche Kanalwand (19) aufweisen, die z.B. an der Oberseite angeordnet ist. Die Beweglichkeit kann in einer Schwenkbewegung bestehen, wobei das vordere Ende der Kanalwand (19) in Art eines Gelenks am anschließenden festen Wandbereich erhalten ist und das hintere Ende auf und ab schwenken kann. Für die Einstellung der Beweglichkeit und der Kanalwandstellung ist eine Stelleinrichtung (20) vorhanden, die einen geeigneten steuerbaren Antrieb, z.B. einen hydraulischen Zylinder, aufweist. Alternativ können die bewegliche Kanalwand (19) und die Stelleinrichtung (20) zu Gunsten durchgehender fester Kanalwände (18) entfallen.
Die bewegliche Kanalwand (19) kann im Strangpressbetrieb mit einer solchen Stellkraft festgehalten und arretiert werden, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen nicht ausweicht und erst bei Auftreten eines abnormalen Überdrucks im hohlen Kanalinnenraum ausweicht.
Alternativ kann die bewegliche Kanalwand (19) als Strangbremse benutzt werden, um den zur Erzielung der Strangverdichtung benötigten Gegendruck gegenüber der Vorschubkraft des Pressorgans (8) zu erzeugen. Beim Pressvorschub wird hierfür die bewegliche Kanalwand (19) von der Stelleinrichtung (20) mit gesteuerter Kraft und ggf. einem gesteuerten Weg an den Strang (2) angepresst und bremst diesen durch Reibkraft. Diese Bremswirkung ist nur über einen Teilbereich des Strangpresshubs vorhanden, bis die erforderliche Verdichtung erreicht ist und der Strang (2) dann auf der ganzen Länge vorgeschoben werden kann. In diesem Zeitabschnitt wird die Kanalwand (19) gelüftet und die Bremswirkung aufgehoben.
2 zeigt die an die Heizstrecke (12) anschließende Auskühlstrecke (13). Diese ist ebenfalls rohr- oder kanalartig ausgebildet und besteht aus mindestens einem Auskühlkanal (30), der in 9 und 10 dargestellt ist. Mehrere solcher z.B. modulartig ausgebildeter Auskühlkanäle (30) können gemäß 2 hintereinander angeordnet werden und eine Auskühlstrecke (13) mit der gewünschten Länge bilden. Die Modul- oder Kanallänge kann z.B. ca. 3 m betragen, so dass z.B. durch zwei oder drei Module eine Streckenlänge von 6 m oder 9 m erzielbar ist.
Der Auskühlkanal (30) kann von starren und ortsfesten Kanalwänden (31) und von beweglichen Kanalwänden (32) oder Wandungsabschnitten gebildet werden, die ggf. an den benachbarten Längsrändern unter Bildung von Freiräumen distanziert sind. Die beweglichen Kanalwände (32) sind mit ein oder mehreren Stelleinrichtungen (33) verbunden, die gesteuert zum Zustellen und Abheben der beweglichen Kanalwände (32) vom Strang (2) gesteuert werden können. Die Teile sind gemeinsam an einem mit der Strangpresse (5) ggf. verbundenen Maschinengestell (10) angeordnet und gelagert. Die Stelleinrichtungen (33) haben einen geeigneten Antrieb, z.B. Hydraulikzylinder, die mit der eingangs genannten Steuerung der Strangpresse (5) verbunden sind. Die Stelleinrichtungen (33) werden im Strangpresstakt betätigt. Während der Verdichtungsphase des eingefüllten Kleinteilmaterials werden die beweglichen Kanalwände (32) angestellt und klemmen den Strang (2) fest. Sobald die gewünschte Verdichtung erreicht ist, öffnen die beweglichen Kanalwände (32) und geben den Strangvorschub frei. Beim Rückhub des Strangpressorgangs (8) kann der Strang (2) wieder festgehalten werden.
Die Kanalwände (31, 32) können die im Strang (2) enthaltene Wärmeenergie durch Wärmeleitung aufnehmen und durch Konvektion an die Umgebung abgeben. Ferner ist eine aktive Kühlung der Kanalwände (31, 32) mit Wasser oder anderen geeigneten Medien möglich. Die Abstände oder Freiräume zwischen den Kanalwänden (31, 32) erlauben ein Ausdunsten überschüssiger Feuchte aus dem Strang (2).
In der gezeigten Ausführungsform beinhaltet die Strangpressanlage (1) die beschriebene Trocknungseinrichtung (3), die Zerkleinerungen (52, 53) und die Strangpresseinrichtung (4). Diese Bestandteile haben jeweils eigenständige erfinderische Bedeutung. Die Trocknungseinrichtung (3) und insbesondere der gezeigte Bandtrockner (34) kann alternativ in Verbindung mit einer anders ausgestalteten Strangpresseinrichtung (4) eingesetzt werden, die z.B. entsprechend der WO 2002/034489 A1 ausgebildet ist. Entsprechendes gilt für die Zerkleinerungen (52, 53) und deren Kopplung mit anderen Trocknungseinrichtungen (3) und/oder Strangpresseinrichtungen (4). Die Strangpresseinrichtung (4) und insbesondere die Strangpresse (5) mit der beschriebenen Bedampfungstechnik zur Erzielung eines formstabilen Strangs (2) nach der Bedampfung kann andererseits in Verbindung mit einer anderen Trocknungseinrichtung (3) oder ohne eine solche Trocknungseinrichtung (3) eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, pflanzliche Kleinteile mit einem natürlichen Feuchtegehalt zu verarbeiten, die bei der Holzbearbeitung anfallen, z.B. als Hackschnitzel, Hobelspäne oder dgl. Derartige Kleinteile werden nicht noch einmal separat getrocknet, sondern können nach der Vermengung mit Bindemittel direkt dem Strangpressvorgang zugeführt werden. Die beschriebene Strangpress- und Bedampfungstechnik lässt sich außerdem mit pflanzlichen Kleinteilen verwenden, die einen geringeren Feuchtegehalt haben.
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft zum einen die konstruktive Gestaltung der Strangpresse (5) und ihrer Komponenten, die beliebig wählbar ist. Das Pressorgan (8) kann z.B. eine Schnecke sein und auch für einen kontinuierlichen Vorschub sorgen. Auch die Ausgestaltung der Bedampfungseinrichtung (21) und ihrer Komponenten ist beliebig veränderbar. Das Gleiche gilt für die konstruktive Gestaltung des Pressdorns (29) und des Dampfrohrs. Der gezielte und lokal begrenzte Dampfaustritt am Pressdorn (29) kann auch mit einer anderen konstruktiven Gestaltung erreicht werden. Ferner kann mit anderen Dampfarten, z.B. überhitztem Dampf, gearbeitet werden.

1: Strangpressanlage
2: Strang
3: Trocknungseinrichtung
4: Strangpresseinrichtung
5: Strangpresse
6: Kleinteilzuführung
7: Antrieb, Zylinder
8: Pressorgan, Pressstempel
9: Pressrichtung
10: Maschinengestell
11: Füllstation
12: Heizstrecke
13: Auskühlstrecke
14: Trennvorrichtung, Säge
15: Förderstrecke
16: Rezipient
17: Heizkanal
18: Kanalwand fest
19: Kanalwand beweglich
20: Stelleinrichtung
21: Bedampfungseinrichtung
22: Dampferzeuger
23: Dampfleitung
24: Dampfzuführung
25: Außenzuführung, Außenbedampfung
26: Innenzuführung, Innenbedampfung
27: Zuführbereich, Dampfaustrittsbereich
28: Zuführöffnung
29: Pressdorn, Dorn
30: Auskühlkanal
31: Kanalwand fest
32: Kanalwand beweglich
33: Stelleinrichtung
34: Siebtrockner, Bandtrockner
35: Maschinengestell
36: Kleinteilträger, Sieb, Band
37: Führung, Bandführung
38: Antrieb
39: Aufgabestelle
40: Abgabestelle
41: Rolle
42: Luftzufuhr
43: Abluft
44: Heizeinrichtung
45: Heizregister
46: Umwälzeinrichtung
47: Gebläse
48: Kammer
49: Luftschacht
50: Beleimeinrichtung
51: Kleinteilerzeuger, Sägewerk
52: Vorzerkleinerung
53: Nachzerkleinerung

Claims

Strangpressanlage zum Herstellen von Strangpressprodukten aus mit Bindemittel versehenen pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wobei die Strangpressanlage (1) eine Strangpresseinrichtung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strangpresseinrichtung (4) eine Trocknungseinrichtung (3) für die pflanzlichen Kleinteile und eine Kleinteilzuführung (6) vorgeschaltet sind.
Strangpressanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (3) einen Feuchtegrad am Ende der Trocknung von ca. 2–20% atro, insbesondere 6– 14% atro, erzeugt.
Strangpressanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (3) als Siebtrockner, insbesondere als Bandtrockner (34), ausgebildet ist.
) Strangpressanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebtrockner oder Bandtrockner (34) mindestens einen bewegten, luftdurchlässigen Kleinteilträger (36), insbesondere ein umlaufendes Band, sowie mindestens eine Umwälzeinrichtung (46) und mindestens eine Heizeinrichtung (44) für eine Trockenluftströmung aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenluftströmung eine Temperatur von kleiner gleich 120°C aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungseinrichtung (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (53) nachgeschaltet ist, in der eine vorgegebene maximale Partikelgröße der getrockneten pflanzlichen Kleinteile eingestellt wird.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungseinrichtung (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (52) vorgeschaltet ist, in der die pflanzlichen Kleinteile grob vorzerkleinert werden.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresseinrichtung (4) eine Strangpresse (5) und eine Heizstrecke (12) mit einer Bedampfungseinrichtung (21) für den Strang (2) aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresseinrichtung (4) eine der Heizstrecke (12) in Pressrichtung (9) nachgeordnete Auskühlstrecke (13) aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) und die Bedampfungseinrichtung (21) derart ausgebildet sind, dass die zum Abbinden der Kleinteile im Strang (2) erforderliche Wärmeenergie im wesentlichen durch Dampf einbringbar ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) und die Bedampfungseinrichtung (21) derart ausgebildet sind, dass der Strang (2) am Ende der Bedampfungseinrichtung (21) formstabil ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) mindestens einen Heizkanal (17) mit einer Dampfzuführung (24) für den Strang (2) aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) als Außenzuführung (25) zum Strangmantel und/oder als Innenzuführung (26) zu mindestens einem Innenkanal im Strang (2) ausgebildet ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedampfungseinrichtung (21) einen Dampferzeuger für gesättigten Dampf aufweist, wobei die Dampfzuführung (24) derart gesteuert ist, dem Strang (2) Dampf in einer gesteuerten Dampfmenge zugeführt wird, wobei die Dampfmenge und der Dampfdruck auf die Wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs abgestimmt und derart bemessen sind, dass sie einerseits für die Querdurchdringung und das Abbinden des Strangs (2) ausreichen und andererseits die Dampfmenge im Strang (2) im wesentlichen vollständig kondensieren kann.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) im strangformgebenden Kanalbereich mit im wesentlichen starren Kanalwänden (18) angeordnet ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) im Rezipienten (16) der Strangpresse (5) oder in dem in Pressrichtung (9) anschließenden Kanalbereich angeordnet ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich (27) der Dampfzuführung (24) eine axiale Länge aufweist, die kleiner oder gleich der Strangvorschublänge von ein bis zwei Strangpresshüben ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich (27) eine axiale Länge bis zu ca. 0,5 m aufweist
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal (17) eine Länge von kleiner oder gleich 1,5 m aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal (17) eine begrenzt bewegliche Kanalwand (19) und eine steuerbare Stelleinrichtung (20) aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskühlstrecke (13) einen Auskühlkanal (30) aufweist, der an den Heizkanal (17) anschließt.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskühlkanal (30) feste und bewegliche Kanalwände (31, 32) und mindestens eine steuerbare Stelleinrichtung (33) für die beweglichen Kanalwände (32) aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskühlstrecke (13) eine axiale Länge von bis zu ca. 9 m aufweist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskühlstrecke (13) eine Trennvorrichtung (14) für den Strang (2) nachgeordnet ist.
Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresse (5) eine Füllstation (11), einen Antrieb (7) und mindestens ein bewegliches Pressorgan (8), insbesondere einen Pressstempel, aufweist.