DE2535989A1

DE2535989A1 - Vorrichtung zum aushaerten stranggepresster koerper

Info

Publication number: DE2535989A1
Application number: DE19752535989
Authority: DE
Inventors: Anton Heggenstaller
Original assignee: Anton Heggenstaller GmbH
Current assignee: Anton Heggenstaller GmbH
Priority date: 1975-08-12
Filing date: 1975-08-12
Publication date: 1977-02-24
Also published as: BE844888A; ES450625A1; IL50236A0; NO146979B; NO146979C; DE2535989C3; IT1064743B; SE420896B; SE7608250L; LU75577A1; NL175393C; DE7525585U; IL50236A; AT356365B; NL175393B; FI68781B; FI68781C; CH605099A5; NL7608056A; JPS5223180A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aushärten stranggepreßter Körper aus vornehmlich pflanzlichem Material, z. B. Abfallprodukten der Holzindustrie, bestehend aus einem beheizbaren, im Anschluß an eine Strangpreßdüse angeordneten, dem Düsenquerschnitt anpaßbaren und aus mehreren Wandabschnitten gebildeten Aushärtekanal.

Es ist bekannt, pflanzliche oder textile Abfallprodukte in Form von
Pulver, Granulaten, Fasern, Spänen und dgl. mit einem Bindemittel zu mischen, die Mischung in einen Zylinderraum einer Strangpresse zu
bringen und durch eine Düse als endlosen Strang auszudrücken. Dieser

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gebildete Strang beliebigen Querschnittes bedarf der thermischen Aushärtung, um Festigkeit und Formbeständigkeit zu erhalten. Bei einer durch die DT-OS 2 253 121 bekannten und für die Verarbeitung pflanzlicher Abfallprodukte besonders geeigneten Vorrichtung wird hierzu eine Kaltstrangpresse verwendet, an deren Preßdüse sich im Abstand die Einlauföffnung eines Aushärtekanals anschließt. Dieser Aushärtekanal ist im Querschnitt etwa dem gepreßten Strangquerschnitt angepaßt. Er besteht aus mehreren geteilten und miteinander verspannbaren sowie mit einer Beheizung versehenen Rohren.Am Ende dieses Aushärtekanals ist eine Gegenpreßvorrichtung, beispielsweise in Form einer Rohrverengung, vorgesehen, welche die Aufgabe hat, den durch den Aushärtekanal zu drückenden Strang abzubremsen, um somit eine größere Dichte und bessere Homogenität des Stranges zu erreichen. Dieses Ziel wird aber mit der vorbekannten Einrichtung nur unvollkommen erreicht, weil die Gegenpreßvorrichtung kexnen Einfluß auf die Reibungsverhältnisse zwischen dem Strang und der Innenfläche des Aushärtekanals ausübt. Bekanntlich verändert ein stranggepreßter Körper seinen Querschnitt auf demWeg von der Strangpreßdüse bis zum Auslauf des Aushärtekanals. Nach Verlassen der Düse quillt der Strang zunächst unter Vergrößerung seines Querschnittes auf. Der Aushärtekanal muß demgemäß diesem vergrößerten Querschnitt angepaßt sein. Im Zuge der Aushärtung verdampft der größte Teil der im Strang befindlichen Feuchtigkeit, was in Verbindung mit dem kontraktiven Einfluß der Kanalwände wiederum zu einer Verringerung des Querschnittes führt. Darüberhinaus ist das in Abbindung befindliche Strangmaterial fortgesetzt Zug- und Druckspannungen pulsierender Art aus-

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gesetzt. Durch die Strangpresse werden Über das zu- verdichtende Material Druckstöße in den Strang eingetragen. Da aber das Material eine gewisse Elastizität besitzt, versucht sich der Strang während des Rückhubes der Strangpresse wieder zu entspannen. Die einzelnen Strangpartikel binden daher während einer gewissen Relativbewegung zueinander ab, weshalb häufig das gewUnschte Maß an Homogenität nicht oder nicht ausreichend erzielbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aushärten stranggepreßter Körper zu entwickeln, bei der die Dichte des Strangpreßkörpers vorbestimmt und während der Produktion auch eingehalten sowie gegebenenfalls verändert werden kann und bei der dafür Sorge getragen wird, daß die Abbindung des Stranges in einem Zustand größerer Ruhe stattfinden kann.

Ausgehend von der Lehre der DT-OS 2 253 121 besteht die Erfindung darin, daß der Aushärtekanal aus ortsfesten und beweglich geführten, sich gegenseitig nicht berührenden Wandabschnitten gebildet ist, von denen die beweglichen Wandabschnitte an Spannelementen abgestützt sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das einzelne Spannelement aus einem Huberzeuger, beispielsweise einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben. Dadurch ist es möglich, die Spannelemente im Takt mit dem °trangpreßkolben zu steuern, derart, daß beim Rückwärtshub des Strangpreßkolbens eine einstellbar erhöhte Abstützkraft und beim Preßhub eine reduzierte Abstützkraft

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am beweglichen Wandelement wirksam ist.

Der erfindungsgemäße Aushärtekanal besteht also nicht, wie beim Stand der Technik, aus einem starren, rohrartigen Hohlkörper sondern ist aus mehreren ortsfesten und beweglich geführten Wandabschnitten zusammengesetzt, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung den Aushärtekanal bilden. Dadurch, daß die Wandabschnitte sich gegenseitig nicht berühren, werden zwischen deren Rändern Spalte gebildet, durch welche die Feuchtigkeit des erwärmten Stranges entweichen kann. Die zur Abstützung der beweglichen Wandabschnitte vorgesehenen Spannelemente dienen dazu, eine bestimmte und gegebenenfalls veränderliche Abstützkraft auf die beweglichen Wandabschnitte einwirken zu lassen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Querschnitt des Aushärtekanals Über seine Länge entsprechend der verwendeten Wandabschnitte so zu verändern, daß er dem jeweiligen Strangquerschnitt angepaßt ist. Wenn die Spannelemente als pneumatische oder hydraulische Huberzeuger ausgebildet sind, läßt sich die Abstutzkraft durch Druckregelung genau einstellen. Man kann aber auch andere Arten von Spannelementen, z. B. vorgespannte Druckfederpakete oder dgl., verwenden, deren Abstutzkraft durch Veränderung der Vorspannung oder dgl. einstellbar ist.

Wenn dieSpannelemente im Sinne eines Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung entsprechend dem Takt der Strangpresse gesteuert werden können, dann verhindert man die Entspannung des Stranges,während sich der Strangpreßkolben

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rückwärts bewegt. Damit wird die Relativbeweglichkeit der einzelnen Partikel des Stranges wesentlich reduziert und beim Aushärten eine größere Homogenität des Stranges erzeugt. Diese Art der Steuerung der Spannelemente reduziert andererseits die Reibung zwischen der Innenfläche des Aushärtekanals und der Außenfläche des Stranges während des Preßhubes, weil die beweglichen Wandabschnitte während dieser Bewegungsphase zufolge reduzierter Abstützkraft der Spannelemente geringfügig ausweichen können.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Wandabschnitte an aufrechten und im Abstand zueinander angeordneten Ständern befestigt bzw. geführt sind, mit denen die Spannelementejverbunden werden können« Zweckmäßigerweise besteht der einzelne Ständer aus zwei den Aushärtekanal umgreifenden,miteinander gelenkig verbundenen und verspannbaren, bügelartig geformten Teilen, von denen der untere Teil als Ständerfuß ausgebildet ist. Dieser Ständerfuß kann vorteilhafterweise in einer parallel zum Aushärtekanal sich erstreckenden Führung beweglich angeordnet sein, damit die zur Folge der Erwärmung in Längsrichtung des Aushärtekanals stattfindende Dehnung der Wandabschnitte ausgeglichen werden kann.

Dadurch, daß die Wandabschnitte an solchen bügelartig geformten und gelenkig miteinander verbunden-en Ständerteilen geführt und abgestützt sind, bedarf es lediglich der öffnung und Abschwenkung des beweglichen Bügelteiles, um den Aushärtekanal zu öffnen, was beispielsweise dann von Vorteil ist, wenn eine Betriebspause oder Produktionsstörung stattfindet. Durch

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die Öffnung des Aushärtekanals verhindert man eine zu große Wärmezufuhr, ganz abgesehen davon, daß der im Aushärtekanal befindliche Strangabschnitt leicht entformt"werden kann. Diese einfache Gestaltung des Aushärtekanals ist wiederum auch nur dadurch möglich geworden, daß die einzelnen Wandabschnitte sich gegenseitig nicht berühren.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der bewegliche Wandabschnitt im Bereiche der Ständer mit je einer Trägerplatte verbunden und die Trägerplatte ist über Führungsbolzen an einem Stärrferteil aufgehängt und außenseitig am Spannelement abgestützt. Dabei kann der einzelne Führungsbolzen axial beweglich im Ständerteil geführt und an einer Feder einstellbar abgestützt sein. Auch die ortsfesten Wandabschnitte werden zweckmäßigerweise mit ähnlichen Trägerplatten oder Verbindungsstegen fest am unteren Bltplteil des Ständers angeordnet.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich im Sinne der Erfindung dann, wenn ein an der Trägerplatte nach außen vorstehender Ansatz über einen beidseitig gelenkig gelagerten Zuganker mit der der StrangpreSdüse abgekehrten Seite des Ständers verbunden ist. Dieser Zuganker hält die Trägerplatte und damit den an der Trägerplatte befestigten ftandabschnitt gegen die in Strangpreßrichtung wirkende Reibkraft zurück, bietet aber dieMöglichkeit, daß der einzelne Wandabschnitt radial bzw. senkrecht zur Strangoberfläche beweglich geführt ist. Wenn also das Spannelement eine reduzierte Ab stützkraft auf den beweglichen Wandabschnitt ausübt oder gar dem Wandab-

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schnitt ein- gewisses radiales Spiel vermittelt, dann kann dieserWandabschnitt trotz großer Reibung zufolge der gelenkigen Anordnung des Zugankers radial ausweichen, was dann nicht ohne weiteres möglich wäre, wenn der bewegliche Wandabschnitt bzw. dessen Trägerplatte an einem Anschlag der einzelnen Ständer anliegen würde.

Im Sinne der Erfindung empfiehlt es sich schließlich, an der Außenseite eine der Strangaußenfläche angepaßten Formplatte des Wandabschnittes eine Reihe von gekapselten Heizstäben bzw. Ölheizungsleitungen anzuordnen und diese mit isolierenden Platten oder dgl. abzudecken. Damit wird der einzelne Wandabschnitt zu einer kompakten Heizeinheit ausgebildet, die in Serie hergestellt werden kann und nach Bedarf entsprechend der Länge des'Aushärtekanals bzw. des Querschnittes des Strangpreßkörpers in die Ständer eingesetzt werden kann.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt durch einen Aushärtekanal mit in Ständern angeordneten Wandabschnitten,

Fig. 2: einen Querschnitt durch eine Variante gemäß Fig. 1 bei einem anderen Strangpreßquerschnitt,

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Fig. 3: einen Querschnitt durch den Aushärtekanal zwischen den in Fig. 1 dargestellten Ständern und

Fig. 4: einen Längsschnitt durch den oberen Bereich eines Ständers.

In den Ausfuhrungsbeispielen der Fig. 1 und 3 ist die Gestaltung eines Aushärtekanals 1 für ein im wesentlichen rechteckiges Strangpreßprofil, dessen Kanten abgeschrägt sind, dargestellt. Dieser Aushärtekanal 1 wird von je zwei festen Wandabschnitten 2 und zwei beweglichen Wandabschnitten gebildet, die zueinander sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung nicht in Berührung stehen. Die zwischen den Wandabschnitten 2,3 befindlichen Spalte 4 stellen längsdurchlaufende Schlitze dar, durch welche die im erwärmten Strang befindliche Feuchtigkeit entweichen kann.

Der einzelne Wandabschnitt 2,3 weist eine der Außenfläche des zu pressenden Stranges angepaßte Formplatte 5 auf, an deren Außenseite sich eine Anzahl von Heizkörpern 6 befindet, die in einem Gehäuse 7 zusammengefaßt sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um elektrische Heizstäbe oder um Rohre für die Durchleitung erwärmter Flüssigkeit (z. B. Kontaktöl) bzw. heißer Dämpfe handeln. Das Gehäuse 7 ist an seinen freien Außenflächen von isolie-

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renden Platten 8 umgeben.

Die festen Wandabschnitte 2 sind nun über Verbindungsstege 9 mit dem Unterteil 12 eines Ständers 11 fest verbunden. An dem Unterteil 12 ist im Gelenk 14 ein bügelartiges Oberteil 13 des Ständers 11 schwenkbar gelagert. Beide Ständeteile 12,13 werden mit Hilfe der Flansche 15 und der Schraube 16 fest miteinander verspannt. Es ist vorgesehen, für jede Gruppe der Wandabschnitte 2,3 zwei Ständer im Abstand zueinander anzuordnen, wobei man davon ausgeht, daß die gesamte Länge des Aushärtekanals von mehreren solcher hintereinander angeordneten Gruppen mit je zwei Ständern gebildet wird. Einer dieser Ständer Π ist mit dem Fundament fest verbunden, der andere Ständer 11 kann, wie Fig. 1 zeigt, mit Hilfe einer Führung 18 in einem Ständerfuß 17 parallel zur Strangachse verschiebbar geführt sein, um die Wärmeausdehnung der Wandabschnitte 2, 3 auszugleichen. Darüberhinaus kann jeder Ständer 11 der Höhe und Breite nach einstellbar angeordnet sein, um eine genaue Fluchtung der Achse des Aushärtekanals 1 zur Achse der Strangpreßdüse einrichten zu können.

Die beweglichen Wandabschnitte 3 sind über v'erbindungsstege 9 mit Trägerplatten 10 verbunden, die ihrerseits über Führungsbolzen 19 am beweglichen Ständeroberteil 13 verschiebbar angeordnet sind. Innenseitig werden die Trägerplatten 10 von einem als Anschlag wirkenden Kopf 22 gehalten. Der Führungsbolzen 19 trägt an der der Trägerplatte 10 abgewandtenSeite eine

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mittels Mutter 23 und Kapsel 21 vorspannbare Feder 20. Zwischen den Führungsbolzen 19 greift ein Spannelement 24 an der Außenseite der Trägerplatte 10 an. Dieses Spannelement 24 kann beispielsweise der Kolben eines hydraulischen Zylinders 25 sein, der am beweglichen Ständeroberteil 13 angeflanscht ist. Mit diesem Spannelement 24 kann die Reibkraft der beweglichen Wandabschnitte 3 an dem durch den Aushärtekanal 1 hindurchzuführenden Strang eingestellt werden. Wenn das Spannelement 24 beispielsweise als vorgespannte Druckfeder ausgebildet ist, dam wird an den beweglichen Wandabschnitten 3 eine nach oben begrenzte Abstützkraft erzeugt. Falls der Quellvorgang innerhalb des Stranges sich über das normale Maß hinaus entwickeln sollte, sind die beweglichen Wandabsdnitte 3 in der Lage, nach außen zurückzuweichen und somit die Reibung zu reduzieren. Wenn hingegen ein Schwindvorgang unter Reduzierung des Strangquerschnittes stattfindet, sind die beweglichen Wandabschnitte 3 unter der Vorspannkraft.der Spannelemente 24 in ώΐ Lage, den Aushärtekanal-Querschnitt zu verringern und somit einen ständigen und kontrollierbaren Reibkontakt mit dem Strang zu erhalten.

Bei der Verwendung hydraulischer oder pneumatischer Spannelemente 24,25 ergibt sich jedoch der besondere Vorteil, diese in Abhängigkeit vom Takt der Strangpresse zu steuern. Beim Preßhub der Strangpresse kann man beispielsweise die Spannelemente 24 etwas lüften und somit die Reibung zwischen Strang und Aushärtekanal-Wandabschnitten reduzieren. Daher braucht die Strangpresse einen verhältnismäßig geringen Widerstand zu Überwinden, um

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den Strang im Aushärtekanal 1 voranzubewegen. Je geringer die Reibung ist, desto kleiner wird die Dichte des Stranges. Beim Rückwärtshub der Strangpresse werden hingegen die beweglichen Wandabschnitt 3 Über die Spannelemente 24, 25 fest gegen den Strang gedrückt. Dies hat zur Folge, daß der im Aushärtekanal 1 befindliche Strang gewissermaßen eingespannt ist und die einzelnen Partikel des Stranges keiner Zugspannung unterliegen, die den Abbindeprozeß unkontrollierbar machen würde. Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, daß die fortlaufende Pulsation der Strangpresse entsprechende Druck- und Zugspannungen in dem im Aushärtekanal befindlichen Strang erzeugen, so daß der Abbindeprozeß unter fortwährender Relativbewegung der einzelnen Strangpartikel erfolgt. Ist hingegen der Strang während des Rückwärtshubes der Strangpresse, bei dem die Zugspannung zur Auswirkung kommen würde, mit Hilfe der Spannelemente 24,25 eingespannt, dann kommen die Zugspannungen überhaupt nicht mehr oder nur unbedeutend zur Auswirkung.

Wenn Betriebspausen oder Arbeitsstörungen eintreten, läßt sich der Strang aus dem Aushärtekanal 1 verhältnismäßig einfach entformen. Man braucht lediglich die Eanschverbindung 15, 16 der Ständer 11 lösen und schwenkt dann den Ständeroberteil 13 mitsamt den beweglichen Wandabschnitten 3 vom Ständerunterteil 12 mit den ortsfesten Wandabschnitten 2 ab, was deswegen ohne Schwierigkeit vonstatten geht, weil die einzelnen Wandabschnitte 2,3 untereinander nicht verbunden sind.

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Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Aushärtekanal 1 zur Formung und Aushärtung eines zylindrischen Stranges dargestellt. Die Trägerplatte 10 für den beweglichen Wandabschnitt 3 ist hierbei als trapezartiger Bügel gestaltet, mit dem die im Querschnitt halbkreisförmige Formplatte 5/ das Gehäuse 7 und die entsprechend gestaltete isolierende Platte 8 fest verbunden ist. Der ortsfeste Wandabschnitt 2 ist seinerseits mit einem Verbindungssteg 26 fest verbunden, der gleichzeitig als Flansch für den Ständerunterteil 12 gestaltet sein kann. Man sieht daraus, daß im Sinne der erfindungsgemäßen.Ausgestaltung des Aushärtekanals beliebige Querschnittsformen gestaltet werden können.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wird gezeigt, wie man die Trägerplatte und damit auch den beweglichen Wandabschnitt 3 so am Ständer 11 aufhängen kann, daß der bewegliche Wandabschnitt 3 nicht unter der Reibung durch den Strang in Strangpreßrichtung mitgenommen wird, daß aber trotzdem eine radiale Beweglichkeit des beweglichen Wandabschnittes 3 gewährleistet bleibt. Zu diesem Zweck befindet sich an der Trägerplatte 10 ein nach außen vorragender Ansatz 27, an dem ein Zuganker 29 über das Gelenk 30 angreift. Dieser Zuganker 29 ist mit Hilfe des anderen Gelenkes 30 an einem Lager 28 des Ständers 11 angelenkt, wobei sich dieses Lager 28 an der der Strangpreßdüse abcpkehrten Seite des Ständers 11 befindet. Auf diese Weise kann der bewegliche Wandabschnitt 3, nachdem er noch in intensivem Reibkontakt mit dem Strang sich befand, durch Lüften des Spannelementes 24 leicht und ohne wesentliche Widerstände vom Strang geringfügig abgehoben werden, auch

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während der Strang sich vorwärtsbewegt. Diese Möglichkeit wäre bei Anordnung einer Anschlagfläche, die am Ständer ganzflächig anliegen würde, nicht ohne weiteres gegeben.

Der Aushärtekanal 1 schließt sich mit Abstand an die Strangpreßdüse an, damit eine thermische Isolation des Aushärtekanals 1 von der Kaltstrangpresse gegeben ist. Die einzelnen Wandabschnitte 2,3 des Aushärtekanals 1 sind auch an ihren Stirnseiten durch einen Spalt voneinander getrennt. Dadurch wird der Wäremdehnungjder Wandabschnitte 2,3 Rechnung getragen.

Patentansprüche:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

.J Vorrichtung zum Aushärten stranggepreßter Körper aus vornehmlich pflanzlichem Material, z. B* Abfallprodukten der Holzindustrie, bestehend aus einem beheizbaren, im Anschluß an eine Strangpreßdüse angeordneten, dem Düsenquerschnitt anpaßbaren und aus mehreren Wandabschnitten gebildeten Aushärtekanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Aushärtekanal (i) aus ortsfesten (2) und beweglich geführten, sich gegenseitig nicht berührenden Wandabschnitten (3) gebildet ist, von denen die beweglichen Wandabschnitte (3) an Spannelementen (24) abgestützt sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Spannelement (24) aus einem Huberzeuger (25), beispielsweise einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben, besteht.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich«· net, daß die Wandabschnitte (2,3) an aufrechten und im Abstand

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zueinander angeordneten Ständern (ii) befestigt bzw. geführt sind, mit denen die Spannelemente (24) verbunden sind.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn ze ichnet, daß der einzelne Ständer (ll) aus zwei den Aushärtekanal (l) umgreifenden, miteinnder gelenkig verbundenen und verspannbaren, bUgelartig geformten Teilen (12,13) besteht, von denen der untere Teil (12) als Ständerfuß ausgebildet ist.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn ze ichnet, daß der Ständerfuß in einer parallel zum Aushärtekanal sich erstreckenden Führung (18) beweglich angeordnet ist.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch

gekennzeichnet, daß der bewegliche Wandabschnitt (3) im Bereiche der Ständer (11) mit je einer Trägerplatte (1O) verbunden und die Trägerplatte (1O) über Führungsbolzen (19) an einem Ständerteil (13) aufgehängt und außenseitig am Spannelement (24) abgestützt ist.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn ze ichnet, daß der einzelne Führungsbolzen (19) axial beweglich imStänderteil (13) geführt und an einer Feder (20) einstellbar abgestützt ist.

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8.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichn e t, daß ein an der Trägerplatte (ΙΟ) nach außen vorstehender Ansatz (27) über einen beidseitig geleikig gelagerten Zuganker (29) mit der der Strangpreßdüse (31) abgekehrten Seite des Ständers (11) ver» bunden ist.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (24) im Takt mit dem Strangpreßkdben gesteuert sind, derart, daß beim Rückwärtshub des Strangpreßkolbens eine einstellbar erhöhte Abstützkraft und beim Preßhub eine reduzierte Abstutzkraft am beweglichen Wandelement (3) wirksam ist.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite einer der Strangaußenfläche angepaßten Formplatte (δ) des Wandabschnittes (2,3) eine Reihe von gekapselten Heizstäben (6) bzw. Ölheizungsleiiren angeordnet und diese mit isolierenden Platten (δ) oder dgl. abgedeckt sind.

Dipl.-Ing.H.-D.Ernicke Patentanwalt

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