EP0345557B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere aus pflanzlichen Kleinteilen, mit Bindemitteln - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere aus pflanzlichen Kleinteilen, mit Bindemitteln Download PDF

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EP0345557B1
EP0345557B1 EP89109483A EP89109483A EP0345557B1 EP 0345557 B1 EP0345557 B1 EP 0345557B1 EP 89109483 A EP89109483 A EP 89109483A EP 89109483 A EP89109483 A EP 89109483A EP 0345557 B1 EP0345557 B1 EP 0345557B1
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EP
European Patent Office
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pressure
heating
partitionings
walls
setting
Prior art date
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EP89109483A
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English (en)
French (fr)
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EP0345557A2 (de
EP0345557A3 (de
Inventor
Karl Schedlbauer
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SCHEDLBAUER, KARL
Original Assignee
Schedlbauer Karl
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Publication date
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Publication of EP0345557A3 publication Critical patent/EP0345557A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/26Extrusion presses; Dies therefor using press rams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27NMANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08Moulding or pressing
    • B27N3/28Moulding or pressing characterised by using extrusion presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/224Extrusion chambers

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the compression during extrusion and extrusion tube pressing of small parts, in particular small plant parts, using binders, in which the filling and pressing chamber, and the cooling and molding channel, as well as the curing channel Partitions are divided longitudinally and form at least two or more filling and pressing rooms, optionally cooling and molding channels and curing channels.
  • Document EP-A-339 495 is state of the art according to Art 54 (3) EPC. With this method, individual solid and hollow strands are produced at high pressing speeds with very precise compliance and uniformity of compression in the pressing direction, and thus the weights and the specific weight.
  • the output is naturally correspondingly greater with the increase in the number of strands produced with such a device.
  • the compaction is controlled by moving partitions and / or moving mandrels in extrusion molding.
  • the invention has for its object to produce strands of small parts, in particular small plant parts, with binders, independently or largely independently of their profile and wall thickness with a precisely controllable compression of greatest uniformity and with an increased output.
  • the invention is based on the knowledge that the degree of compression of the strand being formed should not be controlled by a controlled braking deceleration of the longitudinally movable partition walls carried by the press stroke via static friction, which protrude through the filling and pressing chamber and through the curing channel and form the side faces of the strands, but by a hydraulically controlled one Hardening channel profile change.
  • the partitions divided in the longitudinal direction of the shaping and curing channels are fixed in position.
  • a liquid heating and pressure medium is then let into existing cavities in the partitions, which can be made of elastic material. This allows the partition profile to be adjusted or the individual surfaces of the partition walls to be set in different positions.
  • the preferably hydraulically movable partition walls themselves are therefore subdivided into several individual partition walls lying one after the other in the longitudinal direction.
  • the product strand is no longer supported by partition walls that are rigid in the transverse direction, but by individually adjustable membrane surfaces.
  • the degree of compression of the strand that is formed is controlled by a hydraulic hardening channel profile adjustment.
  • these partitions are designed with elastic elements that have cavities for receiving a heating or pressure medium.
  • the invention therefore teaches to design the partitions in the filling and pressing space in such a way that their side faces abutting the strand forming meet the same geometric conditions as the side walls of the filling and pressing space. If the filling and pressing space is shaped accordingly, the partitions narrow in a wedge shape from the ram side towards the hardening channel end of the filling and pressing space. Each individual filling and pressing space formed by the partition walls thus fulfills the geometric conditions mentioned.
  • the partition walls in relation to the frictional forces between them and the adjacent strands, perform the same function as the outer walls of the curing channel opposite them.
  • the same, adjustable, variable and reproducible with each press stroke friction force is generated on the respective strand, as with the outer walls of the curing channel set by them and opposing them.
  • the partition walls produce the same friction on the strands as the outer walls of the hardening duct, based on the time in the pressing cycle and the location in the length of the hardening duct, the strands of the same quality are produced as a single strand in a device without partition walls.
  • the partition walls that are movable hydraulically in the radial direction of the strand are designed as cylinder bottoms with an intermediate pressure space.
  • a temperature-resistant elastic element in which the printing surface of the printing medium is located, is installed pressure-tight between the walls, vulcanized or glued.
  • the liquid heating medium can be used as the pressure medium generating the friction between the strands and the partition walls.
  • the same specific pressure can be generated on the strands in the length of the curing channel as with the tensioning elements of the curing channel over its outer walls.
  • the tensioning elements in the length of the curing channel are expediently dimensioned so that the size determining the frictional force is the same size. This is ensured in particular by the fact that the specific pressure on the strand is adapted to the length of the curing channel in accordance with its degree of setting and internal dimensional stability.
  • the pressure of the medium is used, and in the case of proportional magnets used, the voltage proportional to the magnetic force is used as a control variable for setting the frictional force.
  • the pressure spaces associated with the clamping elements can be divided. If the pressure areas of the partition walls are the same in size, the pressure of the heating and pressure medium is adjusted according to the position of the associated clamping elements. If the printing areas are adjusted in size, the same pressure is applied to them.
  • a closed circuit of the heating and pressure medium with a circulating pump is used in order to be able to set and change the friction on the strands with the same precision using the partition walls.
  • a heat exchanger or a heater is provided in this circuit, which heats the medium. If heat exchangers are used, the heat source that heats the curing duct can of course also be used for heating.
  • an expansion tank is provided in the closed circuit, which compensates for changes in volume of the heating and pressure medium. This expansion tank is also designed according to the invention as a pressure generator, the power source of which is a hydraulic cylinder in the case of proportional magnetic clamping elements.
  • the partitions are each formed with several pressure and heating rooms, the pressure and heating rooms in the same length position in the curing channel of all partitions are to be designed as a closed circuit.
  • the number of pressure and heating rooms of each partition determines the number of closed circuits with the associated elements.
  • the partitions are also rigid up to a length from which the outer walls are set with clamping elements.
  • the partitions are only leaned against the strands in such a way that the heat of the pressure and heating medium can be transferred into the strands without major gap losses.
  • strands with different cross sections are produced at the same time with a device, it has proven to be advantageous not only to provide the walls of the partition walls placed on the strands by the pressure and heating medium, but also to provide a backup transversely to the pressing direction.
  • Part of the walls is expediently designed to be longitudinally and transversely stable over the length of the curing channel and the other part is only designed to be longitudinally stable — that is, it can be set transversely to the pressing direction by the pressure and heating medium. This ensures that the strands in the curing channel cannot deviate significantly from the pressing direction.
  • the pressure of the pressure and heating medium is only adapted to the degree of setting and the internal dimensional stability of the strands in the length of the curing channel.
  • Fig. 1 an extrusion device is shown schematically in longitudinal section with a partially broken partition.
  • the filling and pressing space 01 in which the small parts get out of the filling shaft 02 , is closed by a closing element 04 during the pressing stroke of the pressing die 03 .
  • the invention also includes filling and pressing rooms without closing elements 03 .
  • the curing duct 05 with the clamping elements 06 connects to the filling and pressing chamber 01 .
  • the partition 07 protrudes through the filling and pressing chamber 01 and the curing channel 05 .
  • the hardening duct Up to the beginning 08 of the hardening duct, it is rigid and provided in the hardening duct 05 with a pressure and heating chamber 09 , which is delimited by an elastic element 10 , which rests pressure-tight on the surfaces 11 of the partition.
  • the cross section 12 of the pressure and heating chamber 09 is formed in one piece in this example and adapted to the degree of hardening of the binder of the strand and its internal dimensional stability in the hardening channel 05 .
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through a curing channel 13 , which adjoins a filling and pressing chamber 14 .
  • the partition 16 is divided into a plurality of pressure and heating rooms 17, 17 ′, 17 ′′ lying along the length of the curing channel.
  • the heating rooms 17 and 17 ' are of equal size in cross-section and, depending on their position in the length of the curing duct 13 , may have different, pressures of the heating and pressure medium dependent on the degree of hardening of the strand and its internal dimensional stability.
  • the heating and pressure chamber 17 '' In the length in which the heating and pressure chamber 17 '' lies, the setting has already progressed so far and the internal dimensional stability of the strand is so great that the surfaces 18 of the partition wall 16 only have to be adjusted so that the heat of the heating - And pressure medium can be transferred without major gap losses. If the cross sections of the pressure and heating rooms 17, 17 ', which may also be divided into several pressure and heating rooms, are of different sizes, the pressure and heating rooms can be combined into a closed circuit and subjected to the same pressure .
  • the specific contact force on the strands is determined in such a way that it corresponds to the tensioning elements 19 belonging to the length of the hardening duct 13 .
  • Fig. 3 shows a cross section on the line I - I of FIG. 1 through the filling and pressing space 20 of a three-strand extrusion device.
  • the filling and pressing chamber 20 is closed by a closing slide 21 during the pressing stroke and separated from the inlet shafts 22 .
  • the dividing walls 23 are rigid in the area of the filling and pressing space 20 and are not movably fastened to the boundary wall 24 therein.
  • FIG. 4 shows a cross section through a curing channel in which a rectangular strand 25 , a square strand 26 and a round strand 27 are hardened.
  • the profiles of the strands 25, 26, 27 are adapted to the outer walls 28 , 29, 30, 31 , the outer walls 28, 29, 30 being set against the strands 25, 26, 27 by means of tensioning elements 32 .
  • the surfaces 33, 34, 35, 36 of the partitions 37, 38 are connected to one another by elastic elements 39, 40 .
  • the pressure and heating medium circulates in the cavities 41, 42 .
  • the compression of the strands 25 , 26, 27 by the ram of the extrusion press is controlled by the pressure of the pressure and heating medium in the cavities 41, 42 by their surfaces and by the force of the tensioning elements 32 .
  • the forces acting on the strands are adjusted in the length of the curing channel to the degree of curing and, depending on the time, in the pressing cycle of the desired compression.
  • the outer walls 28 , 29, 30, 31 can be heated, for example, by a liquid medium via the bores 43 .
  • Fig. 5 shows a partial cross section through a curing channel in which pencil halves are cured from wood chips.
  • a rigid partition 44 is arranged next to a dividable partition 45 , which results in a simpler construction.
  • Fig. 6 shows a partial cross section through a curing channel in which concentric strands of wood are cured.
  • Partition 46 in four adjustable walls 48 , which are connected to one another in a pressure-tight manner by elastic, temperature-resistant elements 47 , for example made of silicone rubber.
  • the heating and the generation of the friction pressure on the strands 49 is carried out by the heating and pressure medium in the cavity 50 .
  • the mandrels 51 which create the cavity of the strands 49 can be designed to be standing, moving or widening. From a corresponding size, the mandrels 51 are also to be heated.
  • Fig. 7 shows a partial longitudinal section through an extrusion device.
  • the filling and pressing chamber 52 the walls 53 of which run parallel here, is followed by a molding and cooling channel 54 with widening cross sections.
  • the first rigid part 55 of the hardening channel 56 is also designed to widen in a wedge shape.
  • the adjoining part 57 of the curing channel can be designed as described.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere pflanzlichen Kleinteilen, unter Einsatz von Bindemitteln, bei dem der Füll- und Preßraum, und der Kühl- und Formkanal, sowie der Aushärtekanal durch Trennwände längsgeteilt sind und mindestens zwei oder mehrere Füll- und Preßräume, gegebenenfalls Kühl- und Formkanäle und Aushärtekanäle bilden.
  • In DE 38 14 103.5 bzw. EP-A-0 339 495 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem das Gemenge durch den Preßstempel einer Strangpressung in einem Füllraum verdichtet und im Aushärteraum verfestigt wird.
    Das Füllgut wird durch einen Füll- und Preßraum gedrückt, wobei sich dieser Raum keilförmig zum Aushärtekanal hin erweitert, so daß das Füllgut in Preßrichtung eine gleich große Verdichtung erfährt. Durch die gleich große Verdichtung in der Länge eines jeden mit dem Preßhub erzeugten Strangteilstückes wird der auf die Begrenzungswände des Füll- und Preßraumes wirkende Druck beim Erreichen der endgültigen Verdichtung des Strangteiles über die Länge annähernd gleich groß sein.
  • Es handelt sich hierbei also um eine mehrkanalige Strangpresse mit in Längsrichtung der Formkanäle hydraulisch bewegbaren Trennwänden zwischen den Formkanälen. Die Trennwände werden in gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit mit dem Strang mitbewegt und unter Unterbrechung des Strangpressens taktweise zurückgefahren.
  • Bei dem Dokument EP-A-339 495 handelt es sich um einen Stand der Technik nach Art 54(3) EPÜ. Mit diesem Verfahren werden einzelne Voll- und Hohlstränge mit hoher Preßgeschwindigkeit bei sehr genauer Einhaltung und Gleichmäßigkeit der Verdichtung in Preßrichtung, und damit der Wichte und des spezifischen Gewichtes erzeugt.
  • Eine weitere Steigerung der Aushärteleistung bzw. des Prozeßdurchsatzes ist mit diesem Verfahren nicht möglich.
  • Die Ausstoßleistung ist natürlich mit der Erhöhung der Anzahl der mit einer derartigen Vorrichtung erzeugten Stränge entsprechend größer. Die Steuerung der Verdichtung erfolgt hier durch mitlaufende Trennwände oder/ und mitlaufenden Dornen beim Strangrohrpressen.
  • Ab einem bestimmten Verhältnis von Trennwänden und Dornen und den Wänden des Aushärtekanales zueinander müssen die Dorne und die Trennwände wechselweise aus den Strängen ausgezogen werden, um eine Nachverdichtung der mit dem Preßhub erzeugten Strangteile zu vermeiden. Dies bedingt eine Verlängerung der Taktzeit einer derartigen Vorrichtung.
  • Übersteigt die Reibkraft der Trennwände oder der Dorne die Reibkraft der Wände des Aushärtekanales und der Trennwände oder der Dorne, ist ein Ausziehen der Trennwände oder der Dorne ohne eine Nachverdichtung nicht mehr möglich. Bei einem Nachverdichten der Stränge wird ihre Verdichtung von den Ausziehkräften bestimmt und ist damit nicht mehr steuerbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stränge aus Kleinteilen, insbesondere pflanzlichen Kleinteilen, mit Bindemitteln, unabhängig oder weitestgehend unabhängig von ihrem Profil und ihrer Wandstärke mit einer genau steuerbaren Verdichtung größter Gleichmäßigkeit und mit einer erhöhten Ausstoßleistung zu erzeugen.
  • Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist für das Verfahren im Patentanspruch 1 und für die Vorrichtung im Patentanspruch 7 angegeben.
    Weiterbildungen sind in den zugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Grad der Verdichtung des sich bildenden Stranges nicht durch eine gesteuerte Bremsverzögerung der beim Preßhub über Haftreibung mitgeschleppten längsbeweglichen Trennwände, die durch den Füll- und Preßraum und durch den Aushärtekanal ragen und die Seitenflächen der Stränge bilden, kontrolliert werden soll, sondern durch eine hydraulisch gesteuerte Aushärtekanalprofiländerung.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum mehrkanaligen Strangpressen sind die in Längsrichtung der Form- und Aushärtekanäle Unterteilten Trennwände lagefixiert. Danach wird in vorhandene Hohlräume der Trennwände, die aus elastischem Material bestehen können, ein flüssiges Heiz-und Druckmedium eingelassen. Dadurch kann eine Trennwandprofilverstellung erfolgen bzw. die einzelnen Oberflächen der Trennwände werden in jeweils unterschiedliche Positionen eingestellt.
  • Die vorzugsweise hydraulich bewegbaren Trennwände selbst sind also in mehrere einzelne, in Längsrichtung nacheinander liegende Trennwände unterteilt.
  • Der Produktstrang wird also nicht mehr durch in Querrichtung starre Trennwände sondern durch einzeln verstellbare Membranflächen gestützt.
  • Der Grad der Verdichtung des sich bildenden Stranges wird durch eine hydraulische Aushärtekanalprofilverstellung gesteuert.
  • Zumindest teilweise sind diese Trennwände mit elastischen Elementen ausgeführt, die Hohlräume zur Aufnahme eines Heiz- bzw. Druckmediums besitzen.
  • Zusätzlich sind Mittel zur Steuerung und Durchführung der Profilverstellung des Aushärtekanals vorhanden, wodurch eine Veränderung der Position der Außenwände erfolgt.
  • Die Erfindung lehrt deshalb, die Trennwände im Füll- und Preßraum so auszubilden, daß ihre an den sich bildenden Strang anliegenden Seitenflächen die gleiche geometrische Bedingungen erfüllen wie die Seitenwände des Füll- und Preßraumes. Ist der Füll- und Preßraum entsprechend geformt, so verengen sich die Trennwände keilförmig vom preßstempelseitigen zum aushärtekanalseitigen Ende des Füll- und Preßraumes hin. Damit erfüllt jeder einzelne durch die Trennwände gebildete Füll- und Preßraum die genannten geometrischen Bedingungen.
  • Im Aushärtekanal erfüllen die Trennwände, bezogen auf die Reibkräfte zwischen ihnen und den anliegenden Strangen, die gleiche Funktion wie die ihnen gegenüber liegenden Außenwände des Aushärtekanales. Somit wird die gleiche, einstellbare, veränderliche und mit jedem Preßhub reproduzierbare Reibkraft auf den jeweiligen Strang erzeugt, wie mit den durch Spannelemente eingestellten, ihnen gegenüberstehenden Außenwänden des Aushärtekanales.
  • Erzeugen die Trennwände bezogen auf die Zeit im Preßtakt und den Ort in der Länge des Aushärtekanales, die gleiche Reibung auf die Stränge wie die Außenwände des Aushärtekanales, werden die Stränge gleicher Qualität wie ein einzelner Strang in einer Vorrichtung ohne Trennwände erzeugt.
  • Die hydraulisch in bezüglich des Stranges radialer Richtung bewegbaren Trennwände werden als Zylinderböden mit einem zwischenliegenden Druckraum ausgebildet. Hierzu wird ein temperaturfestes elastisches Element, in dem sich die Druckfläche des Druckmediums befindet, druckdicht zwischen die Wände eingebaut, vulkanisiert oder verklebt.
  • Es ist auch möglich, einfach wirkende Plungerzylinder zu verwenden.
  • Dadurch kann das flüssige Heizmedium als die Reibung zwischen den Strängen und den Trennwänden erzeugendes Druckmedium verwendet werden.
  • Wird die Druckfläche zwischen den Flächen der Trennwände und dem Ort in der Länge des Aushärtekanales in der Größe angepaßt, kann in der Länge des Aushärtekanales der gleiche spezifische Druck auf die Stränge erzeugt werden, wie mit den Spannelementen des Aushärtekanales über dessen Außenwände.
  • Die Spannelemente in der Länge des Aushärtekanales sind zweckmassig so zu dimensionieren, daß die die Reibkraft bestimmende Größe gleich groß ist. Das ist insbesondere dadurch gewährleistet, daß der spezifische Druck auf den Strang entsprechend seinem Grad der Abbindung und inneren Formstabilität der Länge des Aushärtekanales angepaßt wird.
  • Bei als Spannelementen eingesetzten Hydraulikzylindern wird der Druck des Mediums und bei eingesetzten Proportionalmagneten wird die der Magnetkraft proportionale Spannung als Steuergröße für die Einstellung der Reibkraft eingesetzt.
  • Entsprechend der Dimensionierung und der Lage der Spannelemente in der Länge des Aushärtekanales können die den Spannelementen zugehörigen Druckräume unterteilt ausgeführt sein. Sind dabei die Druckflächen der Trennwände in der Größe gleich, wird der Druck des Heiz- und Druckmediums entsprechend der Lage zu den zugehörigen Spannelementen angepaßt. Sind die Druckflächen in ihrer Größe angepaßt, werden sie mit gleichem Druck beaufschlagt.
  • Um die Reibung auf die Stränge mittels der Trennwände gleich präzise einstellen und verändern zu können, wird ein geschlossener Kreislauf des Heiz- und Druckmediums mit einer Umwälzpumpe verwendet. In diesem Kreislauf ist ein Wärmetauscher oder ein Erhitzer vorgesehen, welcher das Medium beheizt. Werden Wärmetauscher verwendet, kann zur Beheizung selbstverständlich die den Aushärtekanal beheizende Wärmequelle mitbenutzt werden. Weiter ist in dem geschlossenen Kreislauf ein Ausgleichsbehälter vorgesehen, welcher Volumensveränderungen des Heiz- und Druckmediums ausgleicht. Dieser Ausgleichsbehälter ist erfindungsgemäß zugleich als Druckerzeuger ausgebildet, dessen Kraftquelle bei proportionalmagnetischen Spannelementen ein Hydraulikzylinder ist.
  • Sind die Trennwände mit jeweils mehreren Druck- und Heizräumen ausgebildet, sind die in gleicher Längen position im Aushärtekanal aller Trennwände liegenden Druck- und Heizräume als geschlossener Kreislauf auszubilden. Die Anzahl der Druck- und Heizräume jeder Trennwand bestimmt die Zahl der geschlossenen Kreisläufe- mit den zugehörigen Elementen.
  • Somit kann nach der Erfindung eine Modifizierung mit allen Füll- und Preßräumen erfolgen.
  • Bei Strangpressvorrichtungen mit einem dem Füll- und Preßraum nachgeordneten Kühl- und Formkanal und einem sich daran anschließenden Aushärtekanal mit einem starren ersten Teil, sind die Trennwände bis zu einer Länge, ab der die Außenwände mit Spannelementen angestellt werden, ebenfalls starr.
  • In dem Bereich des Aushärtekanals, in dem die Stränge ausreichend abgebunden haben und eine genügende innere Formstabilität besitzen, sind die Trennwände nur noch dergestalt an die Stränge anzulehnen, daß die Wärme des Druck- und Heizmediums ohne größere Spaltverluste in die Stränge übertragen werden kann.
  • Werden mit einer Vorrichtung gleichzeitig Stränge mit verschiedenen Querschnitten erzeugt, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die durch das Druck- und Heizmedium an die Stränge angestellten Wände der Trennwände nicht nur längsgesichert auszuführen, sondern auch eine Sicherung quer zur Preßrichtung vorzusehen. Über die Länge des Aushärtekanales wird zweckmassig ein Teil der Wände längs- und querstabil und der andere Teil nur längsstabil - also quer zur Preßrichtung durch das Druck- und Heizmedium anstellbar - ausgeführt. Damit ist sichergestellt, daß die Stränge im Aushärtekanal nicht wesentlich von der Preßrichtung abweichen können.
  • Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß möglich, nicht nur Voll-, sondern auch Hohlstränge zu erzeugen. Hierzu werden Strangrohrpressen mit stehenden oder mitlaufenden und/ oder erweiterbaren Dornen verwendet.
  • Ebenso vorteilhaft ist die Kombination mit Strangpressen, deren Füllraum während des Preßhubes nicht durch Schließeinrichtungen verschlossen wird.
  • Ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Extrusionspressen kombiniert, so wird der Druck des Druck- und Heizmediums lediglich in der Länge des Aushärtekanals dem Grad der Abbindung und der inneren Formstabilität der Stränge angepaßt.
  • Einzelheiten der Erfindung sind beispielsweise und schematisch in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen :
  • Fig. 1
    Einen Längsschnitt durch eine Stangrohrpreßvorrichtung.
    Fig. 2
    Einen Längsschnitt durch einen Aushärtekanal.
    Fig. 3
    Einen Querschnitt auf der Linie I - I gem. Fig. 1
    Fig. 4
    Einen Querschnitt auf der Linie II - II gem. Fig. 1
    Fig. 5
    Einen teilweisen Querschnitt durch einen Aushärtekanal.
    Fig. 6
    Einen teilweisen Querschnitt durch einen Aushärtekanal.
    Fig. 7
    Einen teilweisen Längsschnitt durch eine Strangpreßvorrichtung.
  • In Fig. 1 ist eine Strangpreßvorrichtung im Längsschnitt mit teilweise aufgebrochener Trennwand schematisch dargestellt.
  • Der Füll- und Preßraum 01, in welchen die Kleinteile aus dem Einfüllschacht 02 gelangen, ist während des Preßhubes der Preßstempel 03 durch ein Verschlußelement 04 verschlossen.
  • Selbstverständlich können auch andere Füll- und Preßräume zur Anwendung gelangen. Hierbei schließt die Erfindung auch Füll- und Preßräume ohne Schließelemente 03 ein.
  • An den Füll- und Preßraum 01 schließt sich der Aushärtekanal 05 mit den Spannelementen 06 an. Durch den Füll- und Preßraum 01 und den Aushärtekanal 05 ragt die Trennwand 07.
  • Bis zum Anfang 08 des Aushärtekanales ist sie starr ausgeführt und im Aushärtekanal 05 mit einem Druck- und Heizraum 09 versehen, der durch ein elastisches Element 10 begrenzt ist, das am den Flächen 11 der Trennwand druckdicht anliegt.
  • Der Querschnitt 12 des Druck- und Heizraumes 09 ist in diesem Beispiel aus einem Stück gebildet und dem Grad der Aushärtung des Bindemittels des Stranges und seiner inneren Formstabilität im Aushärtekanal 05 angepaßt.
  • Sein Querschnitt ist am Anfang des Aushärtekanales 05 am größten und nimmt in der Länge des Aushärtekanales 05 hin ab, bis die Aushärtung soweit fortgeschritten und die innere Formstabilität des Stranges so groß ist, daß die Wände 11 nur noch so an den Strang angestellt werden müssen, daß die Wärme des Druck- und Heizmediums ohne größere Spaltverluste in den Strang übertragen werden kann. Bedingt durch den Grad der Abbindung versucht der Strang in diesem Bereich nicht mehr aufzuquellen, was im vorhergehenden Bereich durch das Druck- und Heizmedium verhindert wird. Dadurch wird die notwendige Leimruhe des Bindemittels der Kleinteile während des Abbindens trotz der Preßhübe des Preßstempels 03 nicht nachteilig gestört.
  • Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Aushärtekanal 13, der sich an einen Füll- und Preßraum 14 anschließt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 16 in mehrere in der Länge des Aushärtekanales liegende Druck- und Heizräume 17, 17', 17'' unterteilt. Die Heizräume 17 und 17' sind im Querschnitt gleich groß und werden entsprechend ihrer Lage in der Länge des Aushärtekanales 13 mit möglicherweise verschiedenen, vom Grad der Aushärtung des Stranges und dessen innerer Formstabilität abhängigen Drücken des Heiz- und Druckmediums beaufschlagt. In der Länge, in der der Heiz- und Druckraum 17'' liegt, ist die Abbindung bereits soweit fortgeschritten und die innere Formstabilität des Stranges so groß, daß die Flächen 18 der Trennwand 16 nur noch so angestellt werden müssen, daß die Wärme des Heiz- und Druckmediums ohne größere Spaltverluste übertragen werden kann.
    Werden die Querschnitte der Druck- und Heizräume 17, 17' die ggf. auch in mehrere Druck- und Heizräume unter teilt werden können, verschieden groß ausgebildet, so können die Druck- und Heizräume zu einem geschlossenen Kreislauf zusammengefaßt und mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden.
  • Die spezifische Anstellkraft auf die Stränge wird hierbei derart bestimmt, daß sie den in der Länge des Aushärtekanales 13 zugehörigen Spannelementen 19 entspricht.
  • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt auf der Linie I - I gemäß Fig. 1 durch den Füll- und Preßraum 20 einer dreisträngigen Strangpreßvorrichtung.
  • In diesem Beispiel sind rechteckige Preßprofile etwa gleicher Größe eingesetzt. Der Füll- und Preßraum 20 ist während des Preßhubes durch einen Schließschieber 21 verschlossen und gegen die Einlaufschächte 22 abgetrennt. Die Trennwände 23 sind im Bereich des Füll- und Preßraumes 20 starr ausgeführt und darin nicht beweglich an der Begrenzungswand 24 befestigt.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Aushärtekanal, in dem ein rechteckiger Strang 25, ein quadratischer Strang 26 und ein runder Strang 27 ausgehärtet werden. Den Profilen der Stränge 25, 26, 27 sind die Außenwände 28, 29, 30, 31 angepaßt, wobei die Außenwände 28, 29, 30 gegen die Stränge 25, 26, 27 durch Spannelemente 32 angestellt werden. Die Flächen 33, 34, 35, 36 der Trennwände 37, 38 sind durch elastische Elemente 39, 40 miteinander verbunden. In den Hohlräumen 41, 42 zirkuliert das Druck- und Heizmedium. Die Steuerung der Verdichtung der Stränge 25, 26, 27 durch die Preßstempel der Strangpresse erfolgt durch den Druck des Druck- und Heizmediums in den Hohlräumen 41, 42 durch deren Flächen und durch die Kraft der Spannelemente 32. Die auf die Stränge wirkenden Kräfte werden in der Länge des Aushärtekanales dem Grad der Aushärtung und zeitabhängig im Preßtakt der gewünschten Verdichtung angepaßt. Die Beheizung der Außenwände 28, 29, 30, 31 kann beispielsweise durch ein flüssiges Medium über die Bohrungen 43 erfolgen.
  • Fig. 5 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch einen Aushärtekanal, in dem Bleistifthälften aus Holzspänen ausgehärtet werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist eine starre Trennwand 44 neben einer ansteilbaren Trennwand 45 angeordnet, was eine einfachere Bauweise ergibt.
  • Fig. 6 zeigt einen teilwesen Querschnitt durch einen Aushärtekanal, in dem Konzentrische Holzstränge ausgehärtet werden. In diesem Beispiel ist die Trennwand 46 in vier anstellbaren Wänden 48 ausgeführt, die durch elastische temperaturbeständige Elemente 47, beispielsweise aus Silikonkautschuk, miteinander druckdicht verbunden sind.
  • Die Beheizung und die Erzeugung des Reibdruckes auf die Stränge 49 erfolgt durch das Heiz- und Druckmedium im Hohlraum 50.
  • Die den Hohlraum der Stränge 49 erzeugenden Dorne 51 können stehend, mitlaufend oder sich erweiternd ausgeführt werden. Ab einer entsprechenden Größe ist vorgesehen, die Dorne 51 ebenfalls zu beheizen.
  • Fig. 7 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Strangpreßvorrichtung. An den Füll- und Preßraum 52, dessen Wände 53 hier parallel verlaufen, schließt sich ein Form- und Kühlkanal 54 mit sich keilförmig erweiternden Querschnitten an. Ebenfalls keilförmig erweiternd ist der erste starre Teil 55 des Aushärtekanales 56 ausgeführt. Der sich daran anschließende Teil 57 des Aushärtekanales kann wie beschrieben ausgeführt werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Steuerung der Verdichtung von Kleinteilen beim mehrkanaligen Strangpressen, wobei der Füll- und Preßraum (1, 14, 20, 52), der Kühl- und Formkanal (54) sowie der Aushärtekanal (5, 13, 56) durch Trennwände (7, 16, 23, 37, 38, 44, 45, 46, 48) längsgeteilt sind und wobei die Trennwände lagefixiert sind und, in mehrere einzelne, in Längsrichtung nacheinander liegende Trennwände unterteilt sind, und Hohlräume (41, 42, 50) aus elastischen Materialien aufweisen, in die jeweils ein flüssiges Heiz- bzw. Druckmedium eingelassen wird, um die einzelnen Oberflächen der Trennwände in jeweils unterschiedliche Positionen einzustellen, wobei der Grad der Verdichtung des sich bildenden Stranges durch diese hydraulisch gesteuerte Aushärtekanalprofiländerung eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- und Druckmedium einer jeden Trennwand (37, 38) in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert und die Wärmeenergie durch einen Wärmetauscher oder eine Heizung in das Heiz- und Druckmedium eingeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der zur Steuerung der Verdichtung benötigte Druck durch einen als Druckübersetzer ausgebildeten Ausgleichsbehälter im geschlossenen Kreislauf auf das Heiz- und Druckmedium gebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- und Druckmedium aller Trennwände in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Flächen der Stränge (25, 26, 27), die an den Außenwänden (28, 29, 30) des Aushärtekanals (5, 13, 56) anliegen, wirkende Kraft durch Spannelemente (6, 19, 32) erzeugt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübersetzer eine verschieden große Übersetzung haben und dadurch mit einer gleichen Größe - bei hydraulischer Krafterzeugung gleichen Druck, bei proportionalmagnetischer Krafterzeugung gleicher Spannung - in den einzelnen Heiz- und Druckkreisläufen einen verschieden großen Anpreßdruck erzeugen.
  7. Vorrichtung zur Steuerung der Verdichtung von Kleinteilen in einer mehrkanaligen Strangpresse mit zwischen den Formkanälen in Längsrichtung der Form- und Aushärtekanäle (5, 13, 56) angeordneten Trennwänden (7, 16, 23, 37, 38, 44, 45, 46, 48), wobei die Trennwände im Form- und Aushärtekanal in Längsrichtung lagefixiert und in mehrere einzelne, in Längsrichtung nacheinander liegende Trennwände unterteilt sind, und diese Trennwände zumindest teilweise als elastische Elemente (10, 39, 40, 47) ausgebildet sind und Hohlräume (41, 42, 50) besitzen
    und daß damit und zusätzlich mittels der Veränderung der Position der Außenwände (28, 29, 30) eine Aushärtekanalrpofilverstellung vorhanden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände im Bereich des Füll- und Preßraumes (1, 14, 20, 52) starr ausgeführt sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände in dem Bereich des Aushärtekanals, in dem die Wände durch Spannelemente (16, 19, 32) an die Stränge (25, 26, 27) angestellt sind, aus mindestens zwei oder mehreren miteinander druckdicht verbundenen Wänden bestehen, daß das sie verbindene Element (10, 39, 40, 47) druckelastisch ist und einen Hohlraum (9, 17, 41, 42, 50) zwischen den Wänden bildet, so daß das Heiz- und Druckmedium in diesem Hohlraum unter Druck zirkuliert, und dadurch die Reibkraft, die die Verdichtung der Stränge bewirkt, durch diesen Druck erzeugt wird.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (9, 17, 41, 42, 50) über die Länge im Querschnitt verschieden groß ist, und daß der auf die Stränge wirkende Flächendruck der Seiten der Trennwände dem Grad der Aushärtung und der inneren Formstabilität der Stränge angepaßt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des im Hohlraum (9, 17, 41, 42, 50) zirkulierenden Heiz- und Druckmediums über die Zeit im Preßakt veränderbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heiz- und Druckraum einer oder mehrerer Trennwände an einem eigenen geschlossenen Heiz- und Druckkreislauf angeschlossen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei oder mehrere Heiz- oder Druckräume (9, 17, 41, 42, 50) einer oder mehrerer oder aller Trennwände einem geschlossenen Heiz- und Druckkreislauf zugehören.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenpressung auf die Stränge eines jeden Druckraumes (9, 17, 41, 42, 50) über die Länge der Trennwände durch Veränderung der Druckfläche und/oder der Drücke einstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem dr Ansprüche 7 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenpressung auf die Stränge durch Steuerung der Druckkraft des Heiz- und Druckmediums über die Länge im Aushärtekanal und/oder der Kraft der Spannelemente veränderbar ist.
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