DE69030450T2

DE69030450T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines langgestreckten trägers

Info

Publication number: DE69030450T2
Application number: DE69030450T
Authority: DE
Inventors: Curt Andersson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2010-11-20
Also published as: SE8903907L; EP0593444B1; AU650435B2; DK0593444T3; CA2069091A1; ES2102369T3; WO1991007270A1; US5413745A; ATE151336T1; CA2069091C; DE69030450D1; EP0593444A1; SE8903907D0; JPH05504520A; SE468278B; NZ236163A; AU6883491A

Description

ERFINDUNGSGEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum Herstellen eines länglichen Trägers und insbesondere ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines länglichen Trägers aus komprimierbarem und komprimiertem Ausgangsmaterial.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zum kontinuierlichen Herstellen eines Trägers aus einem komprimierbaren Ausgangsmaterial.
Das bei der Ausübung der Erfindung verwendete komprimierbare Material umfaßt ein Füllmaterial, dem ein Kunststoffmaterial beigemischt worden ist.
Die Erfindung wird besonders vorteilhaft eingesetzt, wenn das komprimierbare Ausgangsmaterial ein Gemisch aus zerkleinertem (vorzugsweise geschnittenem) Füllmaterial und einem zerkleinerten (vorzugsweise geschnittenem) Kunststoffmaterial umfaßt, die beide in Form von Überschuß- und Abfallmaterial vorliegen.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

In der Technik sind verschiedene Verfahren und Anordnungen zum Herstellen länglicher Träger bekannt, wobei diese Verfahren und Anordnungen an das Material, aus dem der Träger besteht, angepaßt worden sind.
Ein diesbezügliches Beispiel für den gegenwärtigen Stand der Technik findet sich in der Maschinenanlage, die in der Internationalen Patentanmeldung PCT/SE84/00303, die der Veröffentlichungsnummer wo-A-8501243 entspricht, gezeigt und beschrieben wird. In dieser Veröffentlichung wird eine Anordnung zum Herstellen eines länglichen Körpers (eines Trägers) gezeigt und beschrieben, bei der eine in einem Kompressionsabschnitt eingebaute Kompressionsanordnung getrennte Chargen von Hackschnitzelfasern, die mit Bindemittel angefeuchtet und durch Abwiegen klar definiert sind, verdrängen und komprimieren soll, wobei diese komprimierten, getrennten Materialchargen einen Hochfrequenzheizabschnitt nacheinander durchqueren sollen.
Der Erfindungsgegenstand der Schwedischen Patentschrift 415 547 (Schwedische Patentanmeldung 7809708-4) gehört ebenfalls zum Stand der Technik. Dieser Patentschrift ist eine Heizabschnittsanordnung zu entnehmen, in der sich Wandteile des Abschnitts in horizontaler Richtung gegeneinander bewegen können und teilweise als Mittel zum Transportieren von komprimierten Hackschnitzelfaserchargen dienen.
Bei jeder dieser bekannten Ausführungsformen wird der Träger aus getrennten, klar festgelegten Materialchargen hergestellt, die durch einen Grenzabschnitt oder Verbindungsabschnitt mit veränderlichem Grad an Kompression und auch bis zu einem gewissen Ausmaß an Faserausrichtung voneinander getrennt sind und in der vertikalen Ebene relativ zueinander verschoben werden, und wobei das erforderliche Härten der Chargen in einem Heizabschnitt bewirkt wird.
Bezüglich der Grundlagen der vorliegenden Erfindung bilden die Inhalte der jeweils folgenden Veröffentlichungen ebenfalls Teil des bekannten Standes der Technik.
Aus der Veröffentlichung FR-1 589 723 ist es bekannt, bei Extrusionsverfahren eine Förderschnecke mit abnehmender Steigung zu verwenden.
Der Veröffentlichung DE-A-2 304 088 ist ein Verfahren zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit einer Extruderschnecke zu entnehmen.
Der Veröffentlichung GB-A 484 544 ist ein Verfahren zu entnehmen, bei dem ein Ausgangsmaterial verwendet wird, das zerkleinerten Kork umfaßt, dem ein Bindemittel zugemischt worden ist, und das zum Herstellen eines kontinuierlichen länglichen Körpers oder Trägers verwendet wird. Während eines Teils der Kompressionsbewegung wird zur Verringerung von Reibung Teil eines länglichen Extrusionskanals axial mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Material verschoben.
Dieser Veröffentlichung ist eine Anwendung zu entnehmen, bei der das Materialgemisch mit Hilfe eines Stempels oder eines Kolbens durch einen Durchgang mit rechteckigem Querschnitt gedrückt wird, wobei die Flächen der oberen und der unteren Wand ortsfest sind, wohingegen die Seitenflächen beweglich sind und sich über die obere Wand hinaus erstrecken. Die beweglichen Flächen oder Wände sind über ein einen Abstand festlegendes Mittel mit dem Kolben verbunden. Dieses Mittel weist die Form eines Vorsprungs auf, der am Kolben ausgebildet ist und mit einer Nut in den Wänden zusammenwirkt. Mit Hilfe einer Einstellschraube kann die Größe dieses Abstands eingestellt werden.
Das Materialgemisch wird von einem Beschickungstrichter aus einem Kompressionsraum zugeführt und wird dort anfänglich durch die Anfangsbewegung des Kolbens komprimiert, wobei die Seitenwände stationär sind, und danach werden während der Endbewegung des Kolbens der komprimierte Teil des Materialgemischs und die beiden Seitenwände auf einanderzubewegt.
Wenn der Kolben zurückgezogen wird, bleiben die Seitenwände so lange ortsfest, bis der Kolben seine Endbewegung ausführt.
Ähnlich wie in der Erfindung ist es ebenfalls bekannt, Abfallkunststoff, Abfallpapier, Abfallmetallfolie und dergleichen in Granulatform zum Herstellen von extrudierten Profilen zu verwenden. Diesbezüglich wird auf die Veröffentlichung SE-B-410 946 Bezug genommen, die sich auf einen Polyolefin-Kunststoffanteil von 60-80% und als Rest Papier oder Pappe und wahlweise auch auf bis zu Gew.-% Metall bezieht.
Die Veröffentlichung DE-B-1 778 230 beschreibt die Möglichkeit, Profilelemente herzustellen, indem ein Gemisch aus Abfallkunststoff und Abfallpapier in Granulatform hergestellt wird, das Gemisch geformt wird und als Füllmittel 20% Papierabfall eingearbeitet wird.
Der Vollständigkeit halber kann auch erwähnt werden, daß in der Technik auch eine große Zahl von Maschinen zum Komprimieren von Granulatmaterial zu Brikettform bekannt sind.
Der Internationalen Patentanmeldung PCT/SE89/00652 ist ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden eines Trägers oder eines länglichen Körpers aus einem Gemisch aus Kunststoffmaterial und einem Füllmaterial wie zum Beispiel Holzfasern, Textilfasern und dergleichen zu entnehmen, in dem das Gemisch komprimiert wird, während der Kunststoffmaterialanteil des Gemisches klebrig ist oder sich in einem geschmolzenem Zustand befindet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

TECHNISCHE PROBLEME

Eine Untersuchung des oben beschriebenen früheren Standes der Verfahren ergibt, daß ein hauptschliches technisches Problem darin besteht, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer ein längliches Element auf einfache und preiswerte Weise kontinuierlich hergestellt werden kann, ohne daß voneinander getrennte Materialchargen verwendet werden müssen und ohne daß diese Chargen komprimiert werden müssen, wo das Material warm ist und ein komprimierbares Material wie zum Beispiel eine Beimischung von Füllstoff und Kunststoffmaterial umfaßt, indem eine schon zuvor bekannte brikettherstellende Maschine verwendet und mit dieser Maschine eine bewegbare Wandmatrix verbunden wird, bei der die Bewegung der Wände derart angepaßt ist, daß ein extrudierter Träger (oder ein extrudiertes Rohr) mit einer Geschwindigkeit durch die Matrix vorgeschoben werden kann, die der Geschwindigkeit gleicht, mit der der Träger von der Maschinendüse aus vorgeschoben wird.
Ein weiteres technisches Problem besteht darin, die Bewegung des Trägers durch die Matrix ohne weiteres einstellen zu können, zum Beispiel so, daß in dem zwischen der Düse und der Matrix befindlichen, kontinuierlich hergestellten Trägerabschnitt eine geringe Streckkraft auftritt.
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß ein weiteres technisches Problem darin besteht, zu realisieren, daß die erforderliche kontinuierliche Vorschubbewegung eines Trägerabschnitts, der sich in einer mehrere sich gegeneinander bewegliche Wandteile umfassenden Matrix befindet, erhalten werden kann, wenn die Bewegungsmuster der einzelnen Wandteile auf bestimmte Weise miteinander koordiniert sind.
Es wird ebenfalls verstanden, daß ein technisches Problem darin besteht, die Vorteile zu realisieren, die sich bieten, wenn, wie im Fall einer Maschine der oben genannten Art, es möglich ist, die Temperatur des Materials am Eingang zum Kompressionsabschnitt anzupassen, wahlweise durch Zuführung von Wärme von einer externen Quelle, und mindestens am Ende des Kompressionsabschnitts die durch die Kompression erzeugte Wärmeenergie zum Aufweichen und/oder Schmelzen des vorliegenden Kunststoffmaterials zu nutzen, so daß ein von der Maschine kontinuierlich hergestelltes Brikettstück oder ein derart hergestellter Träger eine feste, teigartige Konsistenz erhält, wodurch der Träger in eine mit beweglichen Wandteilen versehene Matrix vorgeschoben werden kann und sich dort verfestigen kann.
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß ein technisches Problem in der Bereitstellung einer einfachen Matrixkonfiguration besteht, die das Brikettstück oder den Trägerabschnitt nach ihrer bzw. seiner Fertigung in der Maschine umgibt, und daß die zwischen der Matrix und dem Trägermaterial wirkende Reibung mit Hilfe äußerst einfacher Maßnahmen angepaßt werden kann, indem nämlich eine oder mehrere Matrixwände mit einem solchen Bewegnngsmuster nach hinten und nach vorne bewegt werden, daß die Außenflächen des Trägers während der kontinuierlichen Bewegung des Trägers durch die Matrix bearbeitet werden.
Ein weiteres technisches Problem bezüglich der Bearbeitung des Brikettstücks oder des Trägerabschnitts durch die beweglichen Wandteile in der Matrix besteht darin, die Vorteile zu realisieren, die sich bieten, wenn der Trägerabschnitt durch Bewegung der Wände gegen eine Amboßfläche oder Gegendruckfläche gedrückt wird, so daß die Relativbewegung zwischen Wandteilen und Trägerabschnitt relativ klein ausfällt.
Ein weiteres technisches Problem besteht in der Bereitstellung von Bedingungen mit Hilfe einfacher Mittel, durch die eine geringe Endkompression des Trägerabschnitts innerhalb der Matrix und dann innerhalb eines der Düse am nächsten gelegenen Abschnitts der Matrix bewirkt wird.
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß ein technisches Problem in der Bereitstellung einer einfachen Matrixkon figuration und einer einfachen Verlängerung der Förderschnecke der Maschine besteht, und zwar in der Form, daß der Träger einen kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt oder einen beliebigen anderen geeigneten Außenund/oder Innenguerschnitt aufweisen soll.
Noch ein weiteres technisches Problem besteht darin, die Möglichkeit zu realisieren, als Ausgangsmaterial Abfallmaterial zu verwenden, bei der das Kunststoffmaterial einen beträchtlichen Anteil ausmacht, und damit zu realisieren, daß das Kunststoffmaterial und Füllmaterial in geeigneten Anteilen vorliegen sollten, insbesondere wenn es sich beim Füllmaterial um fein unterteiltes Fasermaterial wie zum Beispiel Holzfasermaterial handelt, um mit Hilfe einer Brikettiermaschine einen dauerhaften Träger zu erhalten.
Ein weiteres technisches Problem besteht darin, zu realisieren, daß die im Holzfasermaterial als Ergebnis der vorausgegangenen, erforderlichen Hitzetrocknung des Materials, wie zum Beispiel Holzhackschnitzel (Sägemehl, Schneidschnitzel) enthaltene Wärme dadurch genutzt werden kann, daß die Holzhackschnitzel unmittelbar nach dem Hitzebehandlungsprozeß mit Kunststoffmaterial vermischt werden und, falls erforderlich, das Gemisch weiter erwärmt wird, so daß das Kunststoffmaterial einen klebrigen und/oder flüssigen Zustand annimmt, bevor das Material komprimiert wird und selbiges danach zur Bildung des Trägers abgekühlt wird.

LÖSUNG

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines länglichen Trägers aus einem komprimierbaren und komprimierten Materialgemisch.
Das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete komprimierbare Material umfaßt eine Mischung aus Füllmaterial und Kunststoffmaterial, wobei der Kunststoffmaterialanteil vorzugsweise in geschmolzenem Zustand vorliegt, wobei dieses Gemisch einem ersten Raum zugeführt wird und dort Kompression unterworfen wird. Das komprimierte Material wird durch eine Brikettmaschine kontinuierlich durch eine Düse in einen zweiten Raum gedrängt, der durch eine Matrix mit beweglichen Wandteilen festgelegt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das im zweiten, matrixähnlichen Raum vorliegende komprimierte Material in einer vom ersten Raum oder der ersten Düse weg verlaufenden Richtung kontinuierlich bewegt, wobei diese Bewegung auf die kontinuierliche Vorschubgeschwindigkeit des Materials von der Düse angepaßt wird, unabhängig davon, daß die Wandteile gegeneinander beweglich sind.
Als bevorzugte Ausführungsformen, die innerhalb des Schutzbereichs der erfinderischen Lösung liegen, wird vorgeschlagen, daß mehrere Wandteile (zwei oder mehr, aber nicht alle) der Matrix in jedem Zeitraum gemeinsam in Richtung der Materialbewegung durch die Matrix hindurch bewegt werden.
Es wird ebenfalls vorgeschlagen, daß die durch die Kompression des Gemischs aus Füllstoff und Kunststoff erzeugte Wärmeenergie derart angepaßt wird, daß das Gemisch auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, das vorliegende Kunststoffmaterial aufzuweichen und/oder zu schmelzen.
Dies kann mit Hilfe einer Förderschnecke mit veränderlicher Geschwindigkeit und/oder einer Förder schnecke erreicht werden, bei der die Schneckensteigung in einer Richtung auf den zweiten Raum hin abnimmt, so daß dadurch innerhalb der Förderschnecke eine gewünschte Kompression erhalten wird.
Erfindungsgemäß wird ebenfalls vorgeschlagen, daß das Material mit Hilfe einer weiteren Förderschnecke einer Vorkompression unterworfen wird, vorzugsweise jedoch bei unterschiedlichen Drehzahlen. In diesem Fall wird die zweite Förderschnecke vorzugsweise schneller gedreht als der erste Förderer.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umschließen die gegeneinander beweglichen Wandteile den Trägerabschnitt oder das Brikettstück in Form einer Matrix, und die jeweiligen Wandteile werden langsam nach vorne bewegt (mit einer Geschwindigkeit, die der kontinuierlichen Vorschubgeschwindigkeit des Trägerabschnitts entspricht oder leicht darüber liegt) und werden schnell zurückbewegt, und das Bewegungsmuster eines Wandteils ist mit dem Bewegungsmuster übriger Wandteile koordiniert, so daß der Träger durch die Matrix hindurch kontinuierlich verschoben wird, vorzugsweise während der Abkühlung.
Um einen steifen Träger zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß das Kunststoffmaterial mit einem Füllmaterial in solchen Anteilen gemischt wird, daß das Kunststoffmaterial in Mengen zwischen 20 und 60%, vorzugsweise zwischen 30-50%, in der Regel von ungefähr 40% des gesamten Materialgehalts vorliegt.
Das Füllmaterial umfaßt vorzugsweise frisch getrocknetes und erwärmtes Fasermaterial, wohingegen das Kunststoffmaterial Abfallkunststoff, Kunststoffmüll oder ähnliches preiswertes Kunststoffmaterial umfaßt.
Die Erfindung stellt auch eine Anordnung zum kontinuierlichen Herstellen eines Trägers oder eines länglichen Körpers bereit, die eine mit einer drehbaren Welle versehene Kompressionsanordnung und eine neben der Kompressionsanordnung liegende Matrix umfaßt, wobei die Kompressionsanordnung bewirkt, daß das Material gemäß den Grundlagen der Brikettfertigungsverfahren durch die Matrix hindurch gedrückt wird.
Die Matrixabschnitte sind so angeordnet, daß sie das Brikettstück umgeben, und eine oder mehrere derartige Abschnitte oder Wandteile sind bezüglich verbleibender Wandteile in einem vorbestimmten Bewegungsmuster gegeneinander beweglich.

VORTEILE

Diejenigen Vorteile, die in erster Linie mit dem erfinderischen Verfahren und der erfinderischen Anordnung verbunden sind, bestehen in der Bereitstellung von Bedingungen, durch die ein Materialgemisch, das ein Füllmaterial und ein Kunststoffmaterial umfaßt, vorzugsweise in flüssigem Zustand vorliegt und wobei das Kunststoffmaterial in einem kleineren Anteil als das Füllmaterial und/oder ein Verstärkungsmaterial, wie zum Beispiel Glasfasermaterial, vorliegt, und dem das Kunststoffmaterial beigemischt worden ist, von einem ersten Raum in eine Maschine zum Herstellen von Brikett zu einem angrenzenden zweiten Raum, einer Matrix, wobei die Räume nacheinander angeordnet sind, und mit Hilfe von beweglichen Matrixabschnitten oder Wandteilen geführt werden kann, um aus preiswertem Ausgangsmaterial und mit angepaßter Reibung an den Wandteilen einen Träger kontinuierlich herzustellen.
Ein derartiger Träger oder länglicher Körper kann als nagelbare Latten, Türrahmen, Fensterrahmen oder dergleichen verwendet werden oder zu vorgegebenen Längen geschnitten werden, um Palettenblöcke zu bilden.
Die in erster Linie charakteristischen Merkmale eines erfinderischen Verfahrens zum Herstellen eines Trägers werden im kennzeichnenden Teil des nachfolgenden Anspruchs 1 dargelegt, während die wesentlichen charakterisierenden Merkmale einer Trägerfertigungsanordnung in dem kennzeichnenden Teil des nachfolgenden Anspruchs 9 dargelegt sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine gegenwartig bevorzugte Ausführungsform einer Anordnung, die sich zum kontinuierlichen Herstellen eines Trägers oder länglichen Körpers aus einem komprimierbaren und komprimierten Materialgemisch eignet, wird nun unter Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in der Figur 1 eine Seitenansicht einer Maschine ist, die einen Kompressionsteil in Form einer Brikettiermaschine umfaßt;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Endabschnitts einer Matrix ist, die vier beweglich angeordnete Wandteile umfaßt; und
Figur 3 ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm für jedes der vier beweglichen Wandteile ist.

BESCHREIBUNG VON GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Figur 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine bekannte Maschine zum Mischen von Kunststoffmaterial mit einem Füllmaterial und/oder einem Verstärkungsmaterial.
Die Maschine 1 ist vorzugsweise in der Lage, das Kunststoffmaterial zu erwärmen, vorzugsweise auf eine Temperatur, die lediglich geringfügig über der Temperatur liegt, bei der das Kunststoffmaterial flüssig wird, jedoch bei einer Temperatur, bei der das Kunststoffmaterial klebrig wird.
Im gezeigten Fall wird imprägniertes oder geschnitzeltes Papier als Füllmaterial und ein Kunststoffmaterial, das durch Erwärmung verflüssigt oder beinahe verflüssigt ist, verwendet. Der Anteil des verwendeten Kunststoffmaterials sollte unter 50% liegen, vorzugsweise aber über 10%. Ein normaler Anteil wird zwischen 20 und 50% liegen, also ungefähr bei 40%.
Ein Kunststoffmaterial wie zum Beispiel Polyethylen kann in einem Anteil von 25-40% vorliegen, wenn Papier das verwendete Füllmaterial ist.
Die Maschine 1 enthält weiterhin eine Vorkomprimiereinrichtung in Form eines Schneckenförderers derart, daß ein Gemisch aus Kunststoffmaterial und Füllmaterial unter Druck durch ein Rohr 2 einem Raum 3 zugeführt wird. Von diesem Raum 3 kann man sagen, daß er von einem internen, drehbaren Kern und einer externen Hülse 5 festgelegt wird.
Das Material wird im Raum 3 allmählich komprimiert, wobei das Material im wesentlichen den Druck aufweist, der ihm beim Durchgang durch das Rohr 2 vermittelt wird. In einem Bereich 3', der sich stromabwärts im Raum 3 befindet, wird das Material in einem viel größeren Ausmaß komprimiert. Das im Gemisch vorliegende Kunststoffmaterial nimmt innerhalb dieses Bereichs 3' einen flüssigen oder klebrigen Zustand an.
Beim Durchgang des Materials durch die Maschine nach links in Figur 1 steigt die Temperatur des Materials derart, daß das Kunststoffmaterial aufgeweicht wird, und derart, daß das Kunststoffmaterial und Füllmaterial im Bereich 3' eingehend miteinander vermischt werden, wobei das gesamte vorliegende Kunststoffmaterial sich im wesentlichen in einem flüssigen Zustand befindet. Das am Ende in der Maschine 1 komprimierte Material wird vom Ende eines ersten Raums 3' kontinuierlich durch eine Düse 4 geführt, und es liegt dort in Brikettform als Trägerteil vor.
Diese endgültige Kompression des Materials wird mit Hilfe einer ersten Förderschnecke bewirkt, die mit einem Flügel versehen ist, dessen Steigung in Richtung des zweiten Raums abnimmt. Dies bietet den Vorteil, daß das Material von der Förderschnecke und von der Fördersteigung bis auf ein vorbestimmtes Ausmaß komprimiert werden kann.
Die Förderschraube und der Flügel werden mit Hilfe eines Antriebsmittels 6 im Raum 3 und 3' gedreht.
Eine Brikettform, die einen Trägerteil A bildet, wird durch die Düse 4 hindurch und in eine Matrix 10, die vier beweglich angeordnete Wandteile 11, 12, 13 und 14 umfaßt, kontinuierlich vorgeschoben.
Die Entfernung zwischen der Düse 4 und dem benachbarten Endteil 10a der Matrix 10 wird vorzugsweise klein gehalten, zum Beispiel bei ungefähr 0,2 m.
Es wird angemerkt, daß der Trägerabschnitt A eine niedrige mechanische Festigkeit aufweist und daß es erforderlich ist, diesen Abschnitt zu bearbeiten und abzukühlen und den Abschnitt in Matrix 10 auch endgültig auf gewisses Ausmaß zu komprimieren.
Die Seitenflächen jeweiliger Trägerabschnitte werden in der Maschinendüse 4 auf vorbestimmte Abmessungen bearbeitet, und es wird angenommen, daß die Geschwindigkeit, mit der die Tragertelle durch die Matrix 10 vorgeschoben werden, mindestens fast gleich der Geschwindigkeit ist, mit der der Trägerteil A durch die Düse 4 vorgeschoben wird.
Der Trägerteil A ist warm und weist nur eine geringe mechanische Festigkeit auf, wenn es sich neben der Düse 4 befindet, und kann deshalb keine nennenswerten Druckkräfte aufnehmen und neigt auch zum Reißen, wenn er kleinen Zugkräften ausgesetzt wird. Diese Umstände stellen an die Konstruktion der Matrix 10 hohe Anforderungen, wie zum Beispiel, daß der Träger mit einer kontinuierlichen Vorschubbewegung, die der Geschwindigkeit, mit der der Trägerteil durch die Düse 4 vorgeschoben wird, angepaßt ist, kontinuierlich durch die Matrix hindurch vorgeschoben werden kann, ungeachtet der Tatsache, daß gegeneinander bewegliche Wandteile verwendet werden.
Praktisch durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß es von Vorteil ist, wenn die Trägerteile einer weiteren, niedrigen Kompression unterworfen werden, wenn sie die Matrix 10 durchqueren.
Dazu ist die gezeigte Maschine mit zwei Amboßeinrichtungen oder Gegendruckeinrichtungen 20, 21 versehen, die gegen die Kantenflächen des fertiggestellten Trägers wirken. Zum Zusammenwirken mit der oberen und der unteren Fläche des fertiggestellten Trägers können zwei weitere Amboßeinrichtungen vorgesehen sein, um den Widerstand zu vergrößern.
Diese Amboßeinrichtungen oder Gegendruckeinrichtungen bestehen aus einer (nicht gezeigten) Feder, die gegen den Träger drückt und mit der die ausgeübte Druckkraft derart eingestellt werden kann, daß eine zunehmende Druckkraft zu einer weiteren Kompression der Trägerteile in der Matrix führt, wie im folgenden Text ausführlich beschrieben wird.
Die von den Wandteilen auf die in der Matrix 10 befindlichen trägerteile ausgeübte Kraft kann als Funktion von der betreffenden Anwendung eingestellt werden.
Damit die Reibung zwischen den Außenflächen der Trägerteile und den Innenflächen der Matrix 10 angepaßt werden kann, wird vorgeschlagen, daß die Matrix in Abschnitte oder Wandteile unterteilt wird. Figur 2 zeigt eine Matrix, die in vier Wandteile 11, 12, 13 und 14 unterteilt ist, die so angeordnet sind, daß sie einen rechteckigen Querschnitt festlegen.
Jeder dieser Wandteile wirkt mit einer (nicht gezeigten) j eweiligen hydraulischen Kolben-Zylinder- Einrichtung zusammen, die bewirkt, daß jeweilige Wandteile in der Längserstreckung des Trägers nach hinten und nach vorne bewegt werden. Gegebene Wandteile sollen sich synchron und andere asynchron bewegen.
Jeweilige Wandteile werden von (nicht gezeigten) Walzen in Position gehalten, die sich entlang der gesamten Matrix erstrecken und in einer Anzahl vorgesehen sind, die ausreicht, um die erforderliche Stabilität zu erzielen.
Durch die mit jeweiligen Wandteilen zusammenwirkenden Kolben-Zylinder-Einrichtungen können die Wandteile bei jedem Arbeitstakt der Einrichtungen entweder über eine kurze oder eine lange Strecke verschoben werden, wobei die Einrichtungen, wie durch das in Figur 3 gezeigte Muster veranschaulicht ist, einen vollen Arbeitstakt zu unterschiedlichen Zeitpunkten beenden können.
Wie oben erwähnt, wird ein Gemisch aus Holzhackschnitzeln oder Sägemehl oder dergleichen verwendet, dem ein Kunststoffmaterial beigemischt wird, wobei das Sägemehl oder das ähnliche Material während des Trockenverfahrens erwärmt wird und der Wärmegehalt des Sägemehls direkt dazu verwendet wird, eine Vermischung des Sägemehls mit dem Kunststoffmaterial zu erzielen. Wie in Figur 1 gezeigt, wird diese Mischung bei ihrem Durchgang durch das Rohr 2 vertikal vorkomprimiert und wird mittels einer horizontalen Förderschnecke, deren Steigung in Richtung auf die Düse 4 und die Matrix 10 hin abnimmt, ihrer Hauptkompression ausgesetzt.
Der Raum unterhalb des Rohrs 2 und das Rohr selber können von Heizspulen erwärmt werden.
Die Wandteile der Matrix können zueinander parallel sein, da das Volumen des Kunststoffmaterials bei niedrigeren Temperaturen abnimmt. Es liegt allerdings innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, die Wandteile so anzuordnen, daß der die Matrix 10 durchquerende Träger fest gegen die Innenfläche der Wandteile geklemmt wird.
Bei Ausübung der Erfindung ist es wichtig, daß sich das in der Maschine 1 vorliegende Kunststoffmaterial in einem klebrigen und/oder flüssigen Zustand befindet, und das Material muß folglicherweise eine bestimmte Temperatur aufweisen.
Erfindungsgemäß kann die erforderliche Temperatur durch Verwendung einer hjnsichtlich Geschwindigkeit steuerbaren Förderschnecke in der Maschine 1 aufrechterhalten werden.
Bei hohen Geschwindigkeiten treten hohe Reibungsverluste auf und bei niedrigeren Geschwindigkeiten treten niedrige Reibungsverluste auf.
Die Zuführung von Wärme kann auch durch die Temperatur des Ausgangsmaterials und/oder durch Zufuhr von Wärme von einer externen Quelle gesteuert werden.
Da der Aufbau des Rests der Maschine 1 in der Technik bekannt ist, wird dieser Teil der Maschine hier nicht beschrieben.
In der Ausführungsform von Figur 2 können alle vier Wandteile mit Hilfe von (nicht gezeigten) bekannten Einrichtungen über eine Strecke von zwischen 10 und 100 mm, vorzugsweise ungefähr 50 mm, nach hinten und nach vorne bewegt werden.
Die Erfindung basiert auf der Lösung, daß der Trägerabschnitt A und weitere Trägerabschnitte mit Hilfe der gegeneinander beweglichen Wandteile kontinuierlich durch die Matrix 10 hindurch transportiert werden können, ohne den neben der Düse 4 befindlichen Trägerabschnitt zu deformieren.
Um dies zu ermöglichen, sind die Wandteile so angeordnet, daß sie sich in einem bestimmten Muster bewegen, wie in Figur 3 gezeigt.
Während der Zeitdäuer t1 bewegen sich die Wandteile 11, 12 und 14 von der Düse 4 aus synchron langsam mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der der Trägerteil A die Düse 4 verläßt, wodurch der Träger durch die Matrix 10 gezogen wird, wohingegen der Wandteil 13 eine schnelle Rücklaufbewegung bewirkt.
Während der Zeitdauer t2 bewegen sich die Wandteile 11, 12 und 13 langsam, während Wandteil 14 zurückkehrt, und so weiter.
Es hat sich herausgestellt, daß mindestens zwei Wandteile, vorzugsweise drei Wandteile, während jeder Zeitdauer gemeinsam und synchron in Richtung der Bewegung des Materials oder des Trägerteils A bewegt werden sollen.
Als Alternative dazu kann der Wandteil 14 oder der Bodenteil der Matrix 10 durch einen Förderer ersetzt werden, der eine gleichbleibende, niedrige Förderge schwindigkeit aufweist, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der der Trägerteil A die Düse 4 verläßt.
Wünschenswerterweise wird die Rücklaufbewegung so schnell wie möglich bewirkt, das heißt, kürzer als die in Figur 3 gezeigte Zeitdauer, was es dann den vier Seitenteilen ermöglichen würde, eine kurze Zeitdauer lang zum Vorschub des Trägerabschnitts A durch die Matrix 10 beizutragen.
Die obige Beschreibung stellt eine Abweichung von der Annahme dar, daß die Trägerteile in der Matrix die Bewegung der Wandteile von der Düse 4 aus präzise begleiten, und daß die Reibung, die dazu erforderlich ist, dies zu erzielen, zwischen den Innenflächen der Wandteile und der Trägerteile erzeugt wird.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Geschwindigkeit, mit der die Trägerteile durch die Matrix vorgeschoben werden, durch den Zug der Amboßeinrichtungen 20, 21 oder auf beliebige ähnliche Weise bestimmt werden, um zu bewirken, daß sich die Wandteile mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegen, die geringfügig über der Geschwindigkeit liegt, mit der die Trägerteile vorgeschoben werden.
Dies führt zu einer Relativbewegung in der Vorschubrichtung, berechnet zwischen den Wandteilen und den Trägerteilen, wobei die Außenflächen der Trägerteile als Ergebnis dieser Relativbewegung bearbeitet werden.
Bei Anwendung dieser Alternative können elektrische Spulen oder Schleifen in die Wandteile des Matrixteils 10a, das sich neben der Düse 4 befindet, so eingebaut sein, daß sie eine Heizwirkung 22 bereitstellen.
Es kann ebenfalls zweckmäßig sein, eine Abkühlwirkung 23 bereitzustellen, indem Wasserkanäle in die Wandteile des Matrixteils 10b eingebaut werden, die sich von der Düse 4 entfernt befinden.
In Figur 3 ist ein 0-Pegel 25 für die Geschwindigkeit eines Wandteils, zum Beispiel des Wandteus 11, eingesetzt worden.
Der Pegel 26 über dem 0-Pegel kennzeichnet eine niedrige Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit ent spricht, mit der der Trägerteil die Düse 4 verläßt, wobei sich dieser Pegel über einen langen Zeitraum erstreckt, wohingegen der Pegel 27 eine hohe Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung über eine kurze Zeitperiode kennzeichnet.
Der Pegel 26' über dem Pegel 26 kennzeichnet eine Geschwindigkeit, die geringfügig größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Trägerteile die Düse 4 verlassen, und die ein effektives Zusammenwirken zwischen Amboßeinrichtungen 20, 21 und einem fertiggestellten Träger (A') erfordert.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf ihre oben beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist und daß innerhalb des in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Schutzbereichs Abänderungen vorgenommen werden können.
Solchermaßen ist in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen der Ausdruck "Träger" verwendet worden. Dies ist der Einfachheit halber geschehen, und jeder Fachmann auf dem Gebiet versteht, daß die Erfindung sich ganz allgemein auf die Herstellung eines länglichen Körpers oder Elements bezieht, der bzw. das nicht nur als "Träger", sondern auch für andere Zwecke verwendet werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines länglichen Trägers (A, A') aus einem komprimierbaren und komprimierten Materialgemisch, das ein Kunststoffmaterial und ein Füllmaterial umfaßt, wobei das Materialgemisch in einem ersten Raum (3') eingebracht und dort komprimiert wird, und wobei das derartig komprimierte Material (A) kontinuierlich zu einem zweiten Raum (10a) gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Material (A) im zweiten Raum (10a), in der Form einer beweglichen Wandmatrix (10), einer kontinuierlichen Transportier- oder Vorschubbewegung in einer von dem ersten Raum (3') weg führenden Richtung unterworfen wird; und daß die Vorschubbewegung an die Geschwindigkeit, mit der das komprimierte Material (A) den ersten Raum (3') verläßt, angepaßt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Wandteilen (11, 12, 13, 14) des zweiten Raums (10a) oder der Matrix (10) in der Richtung des Transports des Materials durch den Raum bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder drei Wandteile (11, 12, 13, 14) während jedes Zeitabschnitts gemeinsam in Transportrichtung des Materials bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Komprimieren des Gemischs aus Füllmaterial und Kunststoffmaterial im ersten Raum erzeugte Wärmeenergie so angepaßt wird, daß das Gemisch auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreichend hoch ist, um das vorliegende Kunststoffmaterial aufzuweichen und/oder zu schmelzen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Wärmeenergie durch Einstellen der Geschwindigkeit einer drehbaren Welle mit einer Schnecke gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Materialgernisch mit Hilfe einer Förderschnecke, deren Steigung in Richtung auf den zweiten Raum (10a) abnimmt, komprimiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile eine Matrix bilden; und daß die Wandteile entlang den Außenflächen des Trägers langsam nach vorne und schnell nach hinten bewegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial mit Füllmaterial in solchen Anteilen gemischt wird, daß das Kunststoffmaterial in einer Menge von zwischen 20 und 60%, vorzugsweise ungefähr 40%, vorliegt.

9. Anordnung zum Herstellen eines länglichen Trägers (A, A'), vorzugsweise gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Hilfe einer komprimierenden Anordnung, die ein Gemisch aus Kunststoffmaterial und Füllmaterial komprimieren soll und das Materialgemisch (A) durch eine Düse (4) drücken soll, dadurch gekennzeichnet, daß das komprimierte Materialgemisch (A) zu einem benachbarten zweiten Raum (10a) gelangen soll; daß die Wandteile (11, 12, 13, 14) dieses zweiten Raums (10a) zu einem derartigen Ausmaß gegeneinander bewegt werden können, daß das komprimierte Materialgemisch (A) veranlaßt wird, sich in dem zweiten Raum (10a) mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die der Geschwindigkeit angepaßt ist, mit der das Materialgemisch den ersten Raum (3') verläßt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Raum (3') in einer Brikettiermaschine enthalten ist; und daß zwischen der Düse (4) der Brikettiermaschine und dem zweiten Raum (10a) eine freie Strecke vorliegt.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (11, 12, 13, 14) so angeordnet sind, daß sie sich gegeneinander in eine Richtung bewegen, die der Richtung entspricht, in der sich das Materialgemisch (A) durch den zweiten Raum (10a) bewegt.

12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder drei Wandteile (11, 12, 13, 14) so angeordnet sind, daß sie sich von dem ersten Raum (3') aus gemeinsam in Richtung der Bewegung des Materialgemischs (A) bewegen.

13. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Kompression des Füllmaterial-Kunststoffmaterial-Gemischs (A) im ersten Raum (3') erzeugte Wärmeenergie so angepaßt ist, daß das Gemisch auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das in dem Gemisch vorliegende Kunststoffmaterial aufweicht und/oder schmilzt.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Wärmeenergie durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit einer Drehwelle mit einer Schnecke gesteuert wird.

15. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Kompression bewirkt wird, während Wärmeenergie von einer externen Quelle (22) zugeführt wird.

16. Anordnung nach Anspruch 9, 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompression mit Hilfe eines Extruders mit einer eine veränderliche Geschwindigkeit aufweisenden Extruderschnecke bewirkt wird.

17. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Raum (10a) durch eine Matrix mit mehreren Abschnitten festgelegt ist, die den Träger (A') umgibt; und daß eine oder mehrere Matrixabschnitte (11, 12, 13, 14) sich langsam in einer Vorwärtsrichtung und schnell in einer Rücklaufrichtung bewegen sollen.

18. Anordnung nach Anspruch 9 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (A') mit einer Amboßeinrichtung (20, 21) derart zusammenwirkt, daß zwischen den Wandteilen (11, 12, 13, 14) und dem Träger (A') eine Relativbewegung bewirkt wird, wenn sich die Wandteile (11, 12, 13, 14) langsam vorwärts bewegen.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Matrix (10), der sich neben der Düse (4) befindet, erwärmt wird, wohingegen der Teil der Düse (4), der sich von der Matrix (10) entferne befindet, abgekühlt wird.