DK154812B - Fremgangsmaade og apparat til strengpresning af en blanding af vegetabilske partikler og et bindemiddel. - Google Patents

Description

DK 154812 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat til strengpresning af en blanding af små plantedele og et bindemiddel, ved hvilken fremgangsmåde blandingen leveres 5 periodisk fra et forråd via en ved et spjæld aflukkelig tragt ind i et fylderum og en ekstruderingspresse af stempeltypen, hvor blandingen ekstruderes gennem en formgivende kanal, som fastlægger tværsnitsformen af ekstrudatet, og videre gennem en tilstødende, opvarmet 10 hærdekanal, som har eftergivelige vægdele.

En fremgangsmåde af denne art kendes fra DE-fremlæggelses-skrift nr. 2.714.256. Ved den herfra kendte fremgangsmåde har det været tilstræbt at forbedre formnøjagtigheden ved den dannede streng, ligesom man har forsøgt at opnå en 15 bedre overfladekvalitet og en større homogen afbinding.

Hidtil har der været anvendt ekstruderingspresser, der har arbejdet med en forholdsvis kort slaglængde på f.eks. 150 mm, en forholdsvis høj frekvens på f.eks. 100-120 slag/minut og tilsvarende en meget høj komprimering på 20 f.eks. 10:1. Tilsvarende værdier er almindelige ved streng- eller ekstruderingspresning af spånplader. Den på denne måde fremstillede streng har en meget høj tæthed eller komprimeringsgrad og som følge heraf en meget stor massefylde.

25 For at kunne reducere tætheden og for at kunne kontrollere denne har man gjort brug af den fra det førnævnte DE-frem-læggelsesskrift nr. 2.714.256 kendte fremgangsmåde, hvor vægafsnittene i hærde- eller udhærdningskanalen under presseslaget udvides i mindre grad. På denne måde 30 reduceres friktionen under strengfremføringen væsentligt. Desuden efterlades strengen ved tilbageføringsslaget for pressestemplet i indspændt tilstand, hvilket har til følge, at afbindingen af de enkelte spåner ikke forstyrres så meget ved pulserende kræfter.

DK 154812 B

2

De på denne måde fremstillede strenge har en struktur med i det væsentlige ens orientering af spånerne i det væsentlige parallelt eller i konveks lagdannelse i forhold 5 til strengpressestemplets presseflade. Sådanne strenge bryder sammen ved bøjebelastning parallelt med denne lagdeling af spånerne. Man har derfor forsøgt at deformere spånerne i den endnu ikke udhærdede tilstand yderligere i en retning, som i det væsentlige forløber vinkelret på 10 strengens overflade, for først derpå at udhærde strengen.

En sådan lære til fremstilling af spånplader kan uddrages af DE-offentliggørelsesskrift nr. 1.703.414. Denne defor-mering af spånerne mente man at kunne opnå derved, at pressestemplet indførtes i en trinformet indsnævret 15 cylinder. Den samme tendens kunne man imidlertid også iagttage, når cylinderen ikke har en sådan trinformet indsnævring, hvilket formentlig skyldes, at der som følge af pressestemplets korte slag og den høje gnidning mellem strengen ved form- henholdsvis udhærdningskanalen 20 fremkommer en større modstand ved strengens periferiområde end ved strengens midterområde. Strenge med sådanne perifert krummet forløbende spåner har ingen væsentlig større styrke over for bøjningpåvirkning. Deres brudflader har en kalotlignende form.

25 Andre foranstaltninger til påvirkning af spånlagdelingen og fordelingen i strengen kendes indtil videre ikke.

Opfindelsen har'til formål at anvise en fremgangsmåde til strengpresning af med bindemiddel sammenholdte, små plantedele, hvor orienteringen af spånerne skal kunne 30 overføres fra en stilling parallelt med eller konvekst i forhold til pressefladen til placeringer over strengens samlede tværsnit for forøgelse af styrken i de forskelligt rettede lag, fortrinsvis til en intensivt sammenfiltret tilstand.

35 Opfindelsen bygger på den erkendelse, at styrken ved en

DK 154812 B

3 strengpresset genstand er desto højere, jo mindre de enkelte spåner forbliver i den ved de kendte fremgangsmåder gængse, hyppigst forekommende parallelle stilling i 5 forhold til strengpressefladen.

I forhold til DE-fremlæggelsesskrift nr. 2.714.256 har det overraskende vist sig, at dette formål kan opnås derved, at spjældventilen før hvert presseslag føres frem og tilbage mindst to gange, fortrinsvis tre gange, og at 10 blandingen komprimeres over en strækning på fra 400 til 800 mm, fortrinsvis 600 mm, ved konstant fremføringshastighed for pressestemplet over en største første del af ekstruderingsbanen under sammenfiltring af materialet.

Det kan overraskende konstateres, at orienteringen af 15 spånerne i strengen ændres ganske væsentligt, når pressestemplets slag forlænges væsentligt i forhold til det ved de kendte udførelsesformer, og hvis stemplets fremføringshastighed reduceres på kontrolleret måde.

Pressestemplets forlængede slag medfører åbenbart, at de 20 enkelte, oprindeligt vilkårligt i fyldningsrummet opho-bede spåner i komprimeringsbanen orienteres i en mere parallel eller skråt i forhold til strengretningen vendende stilling og eventuelt helt uafhængigt af pressestemplet tvinges til en også kun tilnærmet parallel stilling i 25 forhold til pressefladen. Som følge af den reducerede c fremføringshastighed fremkommer der desuden en mindre tæthed i strengen, der ejendommeligt nok i forbindelse med den opnåelige struktur muliggør en væsentligt højere styrke ved den færdige streng ifølge opfindelsen end ved 30 de sammenlignelige kendte strenge. Målinger har vist, at der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan opnås en omkring 30% højere styrke end ved de konventionelle strengpresningsmetoder.

Denne styrkeforøgelse har gjort det muligt at anvende 35 ifølge opfindelsen fremstillede strenge til fremstilling

DK 154812B

4 af bæredygtige bjælker, idet strengene sairanenlimes med naturtrælag eller lignende ved to modsatte sider eller ved alle sider.

5 En anden væsentlig anvendelse for strengene ifølge opfindelsen er bearbejdning til klodser til lastpaller, idet sådanne vil opfylde alle af brugeren ønskede egenskaber, navnlig ringe brudømfindtlighed, fasthed, Overrivningsstyrke, hårdhed og bearbejdelighed, sammen-10 klæbningsegenskaber og sømbarhed ved overfladerne samt vejrligsbestandighéd. Da de i overensstemmelse med opfindelsen fremstillede strenge har en mindre vægt end de kendte strenge, opnås der udover de nævnte teknologiske fordele også betydelige vægtbesparelser og dermed mindre 15 omkostninger.

Fra DE-fremlæggelsesskrift nr. 2.602.822 kendes der en indretning, hvor to materialemængder presses forudgående i to på hinanden vinkelrette retninger og føres til et fylderum i en strengpresse af stempeltypen, hvorfra 20 strengen presses gennem en opvarmet udhærdningskanal med en fremføringshastighed på 0,053 m/sek. og er dækket ved begge sider. Den sammenpressede strengs fremføringshastighed frembringer imidlertid på grund af den ikke beskrevne komprimering ikke nogen reduktion af fremføringshastig-25 heden ved strengpressens stempel, da der her er tale om en forud presset blanding, og ikke en løs opfyldning af materialemængden .

Ved det indledningsvis nævnte DE-fremlæggelsesskrift nr. 2.714.256 er der tale om en forholdsvis lang arbejdsbane 30 for strengpressens stempel, hvis længde imidlertid ikke er nærmere angivet, og denne opfindelse har desuden et andet formål, nemlig at tilvejebringe en formnøjagtighed og en bestemt overfladebeskaffenhed i strengen.

I forhold hertil har det med apparatet ifølge opfindelsen,

DK 154812 B

5 som er angivet i krav 5 vist sig, at pressestempl ets slaglængde til frembringelse af en sammenfiltring i en blanding skal udgøre fra ca. 400 til 800 mm, navnlig 600 5 mm, og fremføringshastigheden for stemplet skal ligge mellem 0,02 og 1,5 m/sek. Hensigtsmæssigt fremdrives stemplet ved presseslaget med en overvejende konstant fremføringshastighed, hvorved hydrauliske styreindretninger er særlig hensigtsmæssige. Det har imidlertid også 10 vist sig hensigtsmæssigt at kunne forandre fremføringshastigheden trinvis, idet der ved presseslagets start arbejdes med en højere fremføringshastighed end ved afslutningen. Omskiftningen til den langsommere hastighed kan f.eks. ligge ved 4/5 af presseslagets længde.

15 En yderligerre forbedring af apparatet ifølge opfindelsen opnås derved, at stemplets presseflade i midterområdet over for det perifere område er trukket tilbage og yderligere bølget profileret, hvorved det er en fordel at lade stemplets presseflade langs omkredsen være bølget og 20 på en sådan måde, at de enkelte bølger forløber frem mod presseflademidten under tværsnitsformindskning.

Fra det DD-fremlæggelsesskrift nr. 11.158 kendes der en konstruktion, hvor strengpressens stempelendeflade er sav-takformet profileret med henblik på at føre pressemassen 25 mod stempel fladens midte og give anledning til en fjernelse af trykket fra presserummets vægge.

I forhold hertil har apparatet ifølge opfindelsen ikke blot den fordel, at de til anlæg mod hinanden kommende presselag er ujævne, dvs. fortandet ind i hinanden.

30 Endvidere bemærkes, at der ved profileringen af pressefladen sker det, at spånernes flydende fremføring begunstiges under komprimeringsbanen, idet spånerne bibringes en fra den oprindelige presseretning i sideretningen afvigende komposant. Graden af sammen-35 filtring forøges herved.

DK 154812 B

6

En gunstig indflydning har endvidere tværsnitsudformningen af form- og udhærdningskanalen, hvorved der gås ud fra den fra DE-fremlæggelsesskrift nr. 2.714.256 kendte teknik, 5 hvor der i tilslutning til en strengpresses fyldrum er tilvejebragt en afkølet formkanal og en dertil stødende opvarmet udhærdningskanal. Opfindelsen angiver nu, at formkanalens udgangstværsnitsareal er større end kanalens tilførselstværsnit, men mindre end det med ringe afstand 10 derfra anbragte tilførselstværsnit ved udhærdningskanalens første afsnit, og at udhærdningskanalen ved enden af dette første afsnit har et i forhold til strengens færdigmål udvidet udgangstværsnit.

Ved en sådan anbringelse af form- og udhærdningskanalen 15 beherskes ikke alene, således som det er tilfældet ved den kendte teknik, strengens ønskede tæthed, men tillige den som et væsentligt træk ved opfindelsen ønskede udflydning af spånerne under komprimeringen. Ved den for opfindelsen særegne tværsnitsudformning af kanalerne opnås det 20 modsatte af den lære; der- kan uddrages af DE-offentliggø-relsesskrift nr. 1.703-414, idet de ved omkredsen beliggende såner ikke som ved den kendte teknik forløber i det væsentlige parallelt med strengens kappeflade. Spånernes struktur og deres orientering bliver ved en fremgangs-25 måde ifølge opfindelsen i forhold til den gensidige sammenfiltring i praksis fordelt over det samlede tværsnit, hvorved der blot kan iagttages, at spånerne ved omkredsen ikke ombukkes, men forløber parallelt med kappefladen over deres samlede længde.

30 Bøjningsforsøg med i overensstemmelse med opfindelsen fremstillede strenge har på overraskende måde vist brudlinier, der ikke forløber vinkelret på kappefladen eller langs en konkav henholdsvis en kalotformet flade, men på hidtil ukendt måde i spidse vinkler i forhold til 35 strengens længdeakse. Af brudlinierne kan man tydeligt se, at den forøgede styrke ved de i overensstemmelse med

DK 154812 B

7 opfindelsen fremstillede strenge hidrører fra den større belastningsmulighed ved de enkelte spåner og deres indbyrdes sammenklæbning som følge af deres sammenfiltring og 5 delvise længdeorientering parallelt med strengretningen.

En ikke uvæsentlig indflydelse på de ved opfindelsen opnåede fordele består i anvendelsen af en skydeventil, der før hvert presseslag føres frem og tilbage mindst to gange, fortrinsvis tre gange. På denne måde opnår man dels 10 en regelmæssig opfyldning af fylderummet, uden at der opstår hulrum, samt en bedre udluftning af den i cylinderen tilstedeværende luft. Dels bidrager disse foranstaltninger væsentligt til, at graden af sammenfiltringen af spånerne kan indstilles ved den samlede 15 omkreds. Desto flere skydeventilbevægelser for hvert stempelslag, desto intensivere bliver sammenfiltringen.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser skematisk et længdesnit gennem et strengpres-20 seapparat, fig. 2 et tværsnit efter linien II-II i fig. 1, fig. 3 et strengpressestempel set fra enden, og fig. 4 et længdesnit gennem strengpressestemplet ifølge fig. 3 efter linien IV-IV.

25 Ved den i fig. 1 viste udførelsesform bringes mængden af små plantedele og bindemidler gennem en forrådsbeholder 1 ind i fylderummet 3, hvorved forrådsbeholderen l's afgivningsåbning er dækket ved et spjæld 2, der kan bevæges frem og tilbage ved hjælp af en indretning 6, som 30 vist i fig. 2. En i spjældet 2 udformet gennemstrømnings-åbning 5 bringes under denne frem- og tilbagebevægelse ind

DK 154812 B

8 under beholderen 1T s afgivningsåbning og muliggør en gennemstrømning af materialemængden til et fylderum 3.

Hvis man før hvert presseslag fører spjældet 2, der er 5 udformet som et pressestempel 4, flere gange, fortrinsvis tre gange, frem og tilbage, opnår man en bedre og mere homogen udfyldning af fylderummet 3, hvorved der samtidig opnås en mere gunstig udluftning af fylderummet 3. Desuden opnår man som følge af antallet af skydebe- vægeiser en 10 mulighed for påvirkning af graden af sammen- filtring af spånerne i den pressede streng. Spjældet 2's slag er fortrinsvis således udmålt, at gennemstrømningsåb- ningen 5 ved hvert slags afslutning bringes til at ligge uden for fylderummet 3's tværsnitsområde henholdsvis 15 forrådsbeholderen l's afgivningsåbning.

Stemplet 4 har en i forhold til ved de hidtil kendte udførelser en væsentlig større slaglængde, f.eks. i størrelsesordenen på omkring 600 mm. Stemplet skyder i fylderummet 3 opsamlede materiale' ind i en formdannende 20 kanal 7, der ved den på tegningen viste udførelsesform er afkølet. Tilførselstværsnittet 10 i kanalen 7 er mindre end afgivningstværsnittet 11. Ved en foretrukken udførelsesform udgør kanalen 7's længde mellem 200 og 800 mm, medens den i en dimension målte forøgelse af tværsnit-25 tet 11 er omkring fra 0,5 til 4 mm større end samme dimension ved tilførselstværsnittet 10.

Til kanalen 7 støder et første afsnit i en udhærdnings-kanal i en bestemt afstand, der er fastlagt ved spalten 15. Bredden af denne spalte kan f.eks. udgøre fra 3 til 5 30 mm. Da udhærdningskanalens første afsnit 8 er opvarmet, betinger denne spalte 15 en termisk isolering til afkøling af formkanalen 7. Afsnittet 8 kan også være gennemvarmet ved højfrekvenspåvirkning. Tilførselstværsnittet 12 i afsnittet 8 er atter større end formkanalen 7's bortfør-35 selstværsnit 11. Ved et eksempel udgør den i en dimension

DK 154812 B

9 målte forøgelse omkring 0,4 mm i forhold til afgivningstværsnittet 11. Det første afsnit kan ved denne udførelsesform have en længde på fra omkring 1500 mm. Ved enden 5 har dette afsnit 8's afgivningstværsnit 13 en større lysning end tilførselstværsnittet 12. Forskellen mellem de to tværsnit 12 og 13 kan målt i en dimension ved et eksempel udgøre fra mellem 0,4 til 5 mm. Først med dette afgivningstværsnit 13 opnås det ønskede tværsnitsmål ved den 10 under fremstilling værende streng. Den tilstødende udhærdningskanal 9 har i tværsnit samme størrelse som afgivningstværsnittet 13. Medens den formdannende kanal 7 og det første afsnit 8 i udhærdningskanal fortrinsvis er dannet af stationære kanalvægge, kan den egentlige 15 udhærdningskanal 9 være forsynet med på udvidelig måde anbragte vægafsnit.

På grund af den over en ikke ubetydelig længde forløbende konisk eller kegleformede udvidelse af kanalerne 7 og 8 opnås samtidigt, at den komprimerede streng kan udvide sig 20 strømningsmæssigt, uden at dette medrører en blokering af strengen.

Ved den i fig. 3 og 4 viste udførelsesform har et streng-pressestempel 4's endeflade 17 en særlig udformning. Ved den viste udførelsesform har stemplet 4 en central boring 25 16. Stemplet fremføres på passende måde på en stang, der på ikke vist måde er ført gennem cylinderen 3. På denne måde er det muligt at opnå en gennemgående åbning i den fremstillede streng.

Stemplet 4's endeflade 17 har forhøjede og tilbagetrukne 30 områder 18 og 19, der ved det viste udførelseseksempel forløber fra stemplets rand stråleformet i retning mod midterområdet. Stemplets midterområde er udformet tilbagetrukket fra randområdet. De forhøjede områder 18 har ved stemplets rand den største bredde og er indsnævret i 35 retning mod stemplets midterområde. Det samme er tilveje-

DK 154812 B

10 bragt ved de tilbagetrukne områder 19. På denne måde frembringes et tandindgreb mellem den under komprimering værende masse med den allerede komprimerede masse.

5 Samtidig bibringes tillige de i en bestemt strømningsbane værende spåner en på tværs af strengpresseretningen rettet bevægelseskomponent, hvilket fremmer sammenfiltringen af spånerne indbyrdes.

Det er selvsagt også muligt at udforme profileringen af 10 endefladerne 17 på anden måde, idet man f.eks. kan anvende koncentriske eller spiralformede vulster og fordybninger.

Med det viste apparat er det muligt at fremstille strenge med en massefylde på fra 350 til 850 kg/m^, navnlig fra 400 til 600 kg/m3.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til strengpresning af en blanding af vegetabilske partikler og et bindemiddel, ved hvilken 5 fremgangsmåde blandingen leveres periodisk fra et forråd (1) via en ved et spjæld (2) aflukkelig tragt ind i et fylderum (3) for en ekstruderingspresse af stempeltypen, hvor blandingen ekstruderes gennem en formgivende kanal (7), som fastlægger tværsnitsformen af ekstrudatet, og 10 videre gennem en tilstødende, opvarmet hærdekanal (8,9), som har eftergivelige vægdele, kendetegnet ved, at spjældventilen (2) føres frem og tilbage i det mindste to gange, fortrinsvis tre gange, før hvert ekstruderings-slag, hvorpå blandingen komprimeres med sammenfiltring 15 over en strækning på fra 400 til 800 mm, fortrinsvis 600 mm, medens fremføringshastigheden for pressestemplet (4) er konstant over en største første del af ekstruderings-banen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 20 blandingen komprimeres i et forhold på i det væsentlige fra 2:1 til 4:1, fortrinsvis 3:1.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at blandingen komprimeres under en fremføringshastighed for ekstruderingspressens stempel på i det væsent- 25 lige fra 0,02 til 1,5 m/sek.

4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at der under ekstruderingsslaget påføres en bevægelseskomponent rettet sideværts fra ekstruderings-retningen til blandingen.

5. Apparat til brug ved udøvelse af en fremgangs måde ifølge krav 1 eller et efterfølgende krav, hvor fyl-dekammeret (3) i en ekstruderingspresse af stempeltypen forbindes med en ved en frem- og tilbagebevægelig spjæld- DK 154812B 12 ventil (2) aflukkelig tragt, som står i forbindelse med et forråd (1), og som i ekstruderingsretningen er forbundet med en stiv, formgivende kanal (7), der fastlægger tvær-5 snitsformen af ekstrudatet, og som senere i strømningsretningen er forbundet med en opvarmet hærdekanal (8,9) med eftergivelige vægdele, kendetegnet ved, at spjældventilen (2) fremdrives på en sådan måde, at den kan bevæges frem og tilbage i det mindste to gange, fortrinsvis tre 10 gange, før hvert ekstruderingsslag for ekstruderingspres-sens stempel (4), og at der er tilvejebragt et stempel (4) med stor slaglængde i størrelsesordenen 400 til 800 mm, fortrinsvis 600 mm, hvilket stempel er indrettet til fremføring med en konstant fremføringshastighed på fra 15 0,02 til 1,5 m/sek. i en største første del af ekstrude- ringsbanen.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at stem plets (4) fremføringshastighed kan varieres trinvis ved ekstruderingsslagets endeområde.

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at stemplets (4) presseflade (17) er trukket tilbage ved dets midterområde i forhold til dets randområde, og pressefladen er desuden forsynet med ujævnheder.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at stem-25 plets (4) presseflade (17) er ujævn ved randområdet, og at de enkelte ujævnheder (18,19) forløber mod pressefladens midterområde, idet tværsnittene i ujævnhederne aftager i retning frem mod midterområdet.

9. Apparat ifølge et af kravene 5-8, kendetegnet 30 ved, at den formdannende kanals (7) udløbstværsnit (11) er større end indløbstværsnittet (12) ved en første del (8) af hærdekanalen, hvorved tværsnittet (12) er placeret med afstand til tværsnittet (11) ved hjælp af en smal spalte (15), og at hærdekanalen for enden af den første del (8) DK 154812 B 13 har et udløbstværsnit (13), der er udvidet til den endelige størrelse (14) af ekstrudatet.