EP1066138A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines profilmateriales - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines profilmateriales

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EP1066138A1
EP1066138A1 EP99913293A EP99913293A EP1066138A1 EP 1066138 A1 EP1066138 A1 EP 1066138A1 EP 99913293 A EP99913293 A EP 99913293A EP 99913293 A EP99913293 A EP 99913293A EP 1066138 A1 EP1066138 A1 EP 1066138A1
Authority
EP
European Patent Office
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strand
heating
section
hot gas
channel
Prior art date
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Application number
EP99913293A
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English (en)
French (fr)
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EP1066138B1 (de
Inventor
Karl Schedlbauer
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SCHEDLBAUER, KARL
Original Assignee
Schedlbauer Karl
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Publication date
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Priority claimed from DE1998138187 external-priority patent/DE19838187A1/de
Application filed by Schedlbauer Karl filed Critical Schedlbauer Karl
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Application granted granted Critical
Publication of EP1066138B1 publication Critical patent/EP1066138B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE 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
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/28—Moulding or pressing characterised by using extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B30B11/246—Screw constructions

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a profile material from a batch of small parts, in particular a batch formed from small wooden parts and binder, which is pushed through a channel device determining the cross section of the profile material, the batch here through a heating duct section with at least partial binding of the batch a channel exit area is promoted and led out of the channel exit area as a sufficiently dimensionally stable profile.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for the production of extruded profiles by means of which or which extruded profiles with largely constant mechanical properties can be produced with high effectiveness.
  • extruded profiles with a highly resilient edge zone at high extrusion speed. Sufficiently smooth surfaces can be achieved even when using relatively large batches of small parts.
  • the extruded profiles produced according to the invention are not only characterized by a high degree of dimensional stability but also by a significantly improved dimensional stability. With the method according to the invention, both thick and comparatively flat, plate-like profiles and in particular also hollow profiles can be produced. In a particularly advantageous manner, it is possible to use the thermal energy of the hot gases as far as possible to harden the strand.
  • a sufficiently high-quality adhesive bond is guaranteed in a reliable manner up to the permissible vapor pressure in the setting batch, which is matched to the current adhesive strength.
  • the device provided for carrying out the method is preferably designed such that the permissible vapor pressure described is not exceeded.
  • means for monitoring gas pressure, temperature control and means for controlling the pressing speed are preferably provided in combination. 3
  • high-quality profiles can be produced from comparatively moist batches at a high pressing speed at significantly reduced manufacturing costs.
  • the previously required drying of the batch to the previously required 2% dry weight can advantageously be dispensed with.
  • the water in the batch can act as a heat transfer medium.
  • the channel device is designed such that, in particular in the area of the heated wall, it only lies so firmly against the strand of material that there is no impermissibly high vapor pressure in this contact area, based on the instantaneous strength of the bar and the prevailing axial pressure builds up in the strand of material.
  • the mandrels provided for this purpose are comparatively short.
  • the tensioned steam located in the heated material strand can advantageously escape into the mandrel hole formed at the end of the comparatively short mandrel.
  • a sealing device is provided here, for example in the form of a tight-fitting element, which seals the cavern or the mandrel hole downstream at a predetermined distance from the end of the mandrel or the beginning of the heating channel.
  • This sealing device is advantageously formed by a sealing plug which lies sealingly against the inner surface of the cavern.
  • the cross section of this sealing device, in particular of the sealing plug, essentially corresponds to the cross section of the respective cavern.
  • the sealing plug is advantageously coupled to the respective mandrel.
  • a steam space forming a hot gas zone is provided between the downstream end of the mandrel and the sealing device.
  • the steam pressure prevailing in the steam chamber is advantageously kept at a predetermined pressure level which is matched to the professional cross section and relevant process parameters, in particular the pressing speed and the pressing pressure.
  • a pressure valve in particular a pressure relief valve, is provided in the sealing plug. This pressure relief valve is set in such a way that the vapor pressure does not exceed a preselected pressure level. When the steam pressure reaches the permissible pressure level, the valve opens and a corresponding amount of steam escapes through the sealing plug into the cavern and, for example, to a saw located further downstream.
  • the respective mandrel is also advantageously heated, at least in sections.
  • the mandrel can be heated by means of one or more optionally separately controllable heating elements.
  • These heating elements can be, for example, electrical resistance heaters, thermal oil heaters or also microwave heating devices.
  • the major part of the steam is preferably also generated by the heating power of the outer heating channel wall from the water in the batch.
  • the strand is heated in a particularly economical manner in that the steam is transported rearward in the direction of the pressing device, into the cooler strand section.
  • the sealing plug is preferably attached to the preferably heated mandrel by means of an inner tube.
  • the cross section of the bore of the inner tube preferably corresponds to the annular area delimited between the inner wall of the cavern and the outer wall of the inner tube.
  • the bore of the inner tube is preferably connected directly to the pressure relief valve. Preferably at a distance of approx. 0.3 to 5 meters after the connection 5
  • the steam or the gases from the small wooden parts and the binder enter the mandrel hole with increasing warming, i.e. towards the end of the heating duct, from the strand to an ever greater extent.
  • the sealing plug advantageously prevents the hot gases and vapors from escaping from the Dornioch and thus keeps them under tension.
  • These hot gases are preferably returned in the direction of the press until they pass through the openings in the inner tube and through this in the pressing direction back to the pressure relief valve. This advantageously makes it possible to transfer a substantial part of the heat quantity of these gases to the cooler section of the upstream section and to heat it in the process.
  • the gases or vapors leaving the line are under the pressure prevailing in the hot gas zone.
  • the measures proposed with regard to the arrangement of the sealing device, in particular the recirculation of the gases and vapors emerging from the stanchion for heating purposes, can also be advantageously carried out retrospectively by retrofitting corresponding conventional devices. Such a conversion, which can be carried out at comparatively low costs, allows performance increases of around 10 to 30% to be achieved.
  • the steam space or the hot gas zone for heating the strand is integrated into a steam / gas heating circuit arrangement from the inside. 6
  • a device for producing a hollow profile comprises a heated mandrel of known length, this mandrel being formed by a mandrel tube through which a smaller inner tube is passed.
  • This inner tube preferably ends approximately in the region of the end of the curing channel and is connected to the sealing plug.
  • the sealing plug preferably has approximately the same cross section as the mandrel and is of such a length that only a comparatively small amount of steam can escape between the outer surface of the mandrel and the inner surface of the mandrel hole (cavern).
  • the inner tube is preferably provided with openings at the end of the sealing plug which connect the annular surface between the inner tube and the mandrel hole to the core hole of the inner tube.
  • the core hole and the ring surface between the mandrel tube and the inner tube are connected behind the press with a heating device.
  • This heating device advantageously comprises a boiler for heating the corresponding gas to a temperature in the range from 110 to 300 ° C.
  • a gas circulation pump (compressor) is preferably connected to this boiler.
  • This gas circulation pump or the compressor are designed in such a way that a gas volume flow matched to the heating power required in each case is achieved at a predetermined system pressure.
  • a device for evaporation and for cleaning the gases is provided. Furthermore, a device for supplying fresh gas is preferably provided.
  • the maximum pressure in the hot gas system is controlled via a pressure valve arrangement, in particular a pressure relief valve.
  • the compressor preferably draws in the steam / air / gas mixture heated to the selected temperature of up to 300 ° C. and presses it through the soul hole 7
  • the hot gas is degassed from the excess water vapor taken along when the strand is heated and cleaned of solids, heated and sucked in again by the gas compressor.
  • a particular advantage achieved with this system configuration is that the hot gas under pressure comes into direct contact with the strand. Depending on the controlled steam pressure, the hot gas can partially penetrate into the strand and absorb gases emerging from the strand and in particular water vapor. The hot gas enriched in this way can in turn be heated.
  • the cross-section of the sealing plug is preferably designed with regard to its cross-section such that the achieved slight reduction in the internal cross section of the mandrel hole does not lead to impermissibly high axial forces (frictional forces) on the sealing plug.
  • the inner tube described above can be made from commercially available tubes.
  • the inner tube is preferably formed from a plurality of tube sections which are coupled to one another via connecting sleeves. As a result, the 8th
  • the size of the inner tube in relation to the inner diameter of the mandrel tube is coordinated from the point of view of fluid mechanics. With the system configuration described, the heating time required can be shortened by more than 50% compared to conventional systems.
  • the hot gas medium can advantageously also consist of superheated steam. This is particularly advantageous if color powder wastes or color recyclates, or melamine or melamine-reinforced glues are used as binders.
  • the tapered sections of the mandrels are preferably provided with openings over their entire length. With appropriate procedures, heating air introduced into the mandrels can diffuse through the strand in approximately the same amount and pressure through these openings and lift the heating plates, which are under pressure from outside, through the resulting air cushion from the strand, so that the strand runs along the heating plates largely without friction can slide.
  • the pressure in the hot gas is preferably chosen to be higher the thicker the strand and the denser the strand is pressed.
  • the method according to the invention can in a particularly advantageous manner in combination with the gem. Measures proposed in EP 95 119 706 are carried out in this way, in particular particularly high-quality surfaces can be produced.
  • the invention enables the production of strands from small parts as well as solid profiles as well as extrusion molding, in which hollow profiles are produced. In both methods, it either provides a density that is approximately the same in profile or a higher density edge zone.
  • a thin edge zone is first heated and cured according to a particularly preferred method.
  • binders for vegetable small parts are advantageously used, which are set to a gel time of about 40 to 80 seconds.
  • a length that the strand travels in the curing device in about 20 to 200 seconds has proven to be an advantageous length of the heated zone.
  • the zone which is heated, for example, by an electrical resistance heater can be about 2 to 17 m long. It is preferably divided into a first rigid part and a second, movable part.
  • the optimal lengths are preferably matched to the type of small parts, the binder and the profile. In most cases, a thickness of the completely or largely bonded layer of 1 to 3 mm is sufficient. In the case of particularly large-volume profiles, a further increase in thickness may prove advantageous.
  • the wall heating zone is advantageously followed by a steam heating zone, which is preferably formed with a disk reactor.
  • a device as described in FIG. 12 of patent application DE 198 38 187 can be used as the disk reactor. In the process according to the invention, the majority of the heating energy is supplied to the strand via this disk reactor. It is therefore made in a much greater length, which results from the strand cross section. 11
  • a guide value of approximately 0.15 to 1.5 seconds / mm can be mentioned as the heating time. As already stated, this value depends on many factors.
  • a rigid design of the reactor based on the cross section is provided in combination with an embodiment that is variable with respect to the cross section. at 12
  • the reactor consists of a plurality of disks of about 5 to 100 cm in thickness, the end faces of which are designed in a stepped manner in such a way that the slots mentioned result in the assembled state.
  • the disks can be sealed off from one another in an advantageous manner by means of sealing disks.
  • the width of the slots is determined by the thickness of the sealing washers.
  • the steam is preferably supplied from a bore above the line which passes through the inner reactor disks.
  • the steam feed is preferably from a disc.
  • a connecting bore is also advantageously provided underneath the line, through which condensate that may be formed is led into a separator.
  • the reactor is advantageously heated. After the end of the conventional heating duct part, the cross section of the strand is dimensionally stable in such a way that the inner profile of the reactor fits precisely, i.e. can be manufactured with a light sliding seat
  • reactor part disks which are mounted transversely and are pressed against one another.
  • the contact force of the reactor angles to one another can be set, for example, by springs or force transmitters.
  • the reactor angles to one another are provided with seals in order to prevent steam from escaping.
  • the first and the last disk or partial disks are either designed with circumferential seals or with sealing grooves or in a corresponding length so that little or no steam can escape between the reactor ends and the strand.
  • An evaporator is therefore advantageously provided, in which, on the one hand, a temperature is maintained in the strand which is above the setting temperature of the binder and, on the other hand, the strand is degassed or evaporated.
  • the length of the evaporator is adapted in a particularly advantageous manner to the feed of the press and the density of the strand, as well as the type of small parts and the binder. 13
  • the length of the reactor can be mentioned as a guideline.
  • the steam in the strand is drawn in through slots, similar to the way in the reactor. This can be done both via a pump and via a condenser which produces a vacuum. If the invention processes small wooden parts into strands, the evaporation expediently takes place immediately after the steam reactor. Strands of small wooden parts with a normal density of less than 700 kg / m3 usually have a very low diffusion resistance.
  • the evaporator is advantageously made, like the steam reactor, from a large number of disks which are at a distance of approximately 0.2 to 100 mm from one another in the pressing direction. They are pressure-tight on the outside and have a suction hole through which the steam is transported out of the line.
  • the heat transfer medium operates in a circuit in order to use the energy it contains as largely as possible without loss.
  • the sucked-in steam or the condensate formed is advantageously cleaned and fed back to the steam generator.
  • the setting channel which is constructed approximately like a heating channel, is preferably divided into several sections, between which evaporators are arranged in each case.
  • the plates of the setting channel are provided with evaporation slots or recessed evaporation surfaces. The evaporators and the setting channel can be heated.
  • the strand When leaving the evaporator, the strand is only partially tied.
  • the final setting takes place in the subsequent setting channel, which corresponds to a conventional heating channel. Its length is determined by the degree of setting of the setting time of the binder and the feed of the press. It can be up to the product of feed x setting time. Only for strands that are sawn into short pieces immediately after the device, such as pallet 14
  • a greater length can advantageously be provided so that they do not swell.
  • the compression is controlled against one another by the adjustable setting forces of the heating angles, that is to say preferably by force transmitters, such as hydraulic cylinders.
  • force transmitters such as hydraulic cylinders.
  • a change in the contact pressure during the press ram stroke as described in DE 25 35 989 is generally not necessary, but can be particularly advantageous for certain profiles. It has been shown that this works with sufficient reliability in a very specific feed area. This is above the speed at which the stick-siip effect no longer occurs and a feed rate of less than about 1.5 m / min. At higher speeds, this control may work too slowly and imprecisely.
  • the compression can be controlled via the immersion depth of the press screw or press spiral. The deeper the pressure element dips into the baling chamber, the lighter the strand, the less, the heavier.
  • the compression force is equivalent to the axial force on the pressure element and is measured by a pressure cell.
  • the position of the pressure element in the press room is adjusted by means of displacement sensors, for example hydraulic cylinders or linear motors.
  • displacement sensors for example hydraulic cylinders or linear motors.
  • the density of the strand is determined in a particularly advantageous manner by the controllable immersion depth of the mandrel in the strand. The further the mandrel dips into the strand, the higher the strand is compressed or vice versa. 15
  • EP 03 76 175 discloses measures for producing a higher-density edge zone of the strand.
  • the invention provides for the use of a disk reactor. Its location is advantageously immediately after the press room. The task of the disc reactor is to compress an already higher compressed and smooth edge zone even more, to reduce the friction and to provide the strand with an even smoother surface.
  • the performance of the invention can be illustrated by the following comparison.
  • Known extrusion presses for the production of pallet blocks without a hole the cross section 145 x 145 mm, such as according to DE 25 35 989 and DE 29 32 406 can achieve a feed rate of approximately 1.8 m / min with a heating duct of approximately 33 m in length.
  • a press according to the invention achieves approximately 11 m / min with the same total length of the curing channel.
  • the invention distinguishes two types of steam injection, from the outside via a reactor and from the inside via the pinhole.
  • a reactor for producing a particularly smooth and more highly compressed outer layer can additionally be provided, as described above, after the end of the pressing space.
  • the invention first teaches how to form a bonded outer layer and additionally a bonded inner layer around the mandrel hole, as in extrusion. Because a set layer is provided both inside and outside, the length of the conventional first heating zone can be kept about 20 to 40% shorter than described in the extrusion of solid profiles. If the steam is injected from the outside, the reactor is connected to a reactor as described for extrusion. Evaporation takes place via the mandrel tube, which ends approximately at the level of the reactor.
  • the steam initially condenses in the strand and is pushed as a layer of water in the direction of the mandrel hole until it is completely or partially evaporated and sucked in through the mandrel hole via the mandrel tube.
  • the steam or water is cleaned and reheated and fed to the heating circuit. In contrast to extrusion, no further external evaporation is necessary in extrusion molding.
  • the strand is also heated to the setting temperature at the end of the reactor but has not yet been tied up. The strand temperature is maintained or increased further in a setting channel, as described in the section extrusion, and the strand sets.
  • the length of a heating duct according to the invention for extrusion tube presses can be kept significantly shorter than in extrusion molding, since there is no external evaporation and the mandrel tube is heated by the vapor or condensate transported back and can release its heat to the still cold strand.
  • the invention preferably sees the sealing of the mandrel hole with respect to the saw side 17
  • sealing plug In the case of small plant parts, this can generally be carried out as a simple rod with the mandrel profile. A special fit or seal is not necessary, it is sufficient to have a length that has a greater sealing effect than the low diffusion resistance of the strand from the mandrel hole to the outer wall.
  • the sealing plug is no longer arranged at the end of the device, but in the last part of the heating duct. Its exact position is determined by the diffusion resistance of the strand.
  • the steam is introduced from the outside through a reactor, it lies behind the reactor and prevents, depending on the steam pressure, that neither steam can be sucked in by the saw, nor that air can be sucked in from the saw or through the strand.
  • the sealing plug is positioned in the pin hole after the evaporator so that no significant portion of the steam is pressed through the strand into the last part of the heating duct and is lost.
  • the mandrel tube preferably projects into the strand approximately in the length of the first conventional heating gear part. If it is the task of determining the compression of the strand by running with a regulated force during the exhaust stroke, the need to keep it shorter may occur.
  • the sealing plug can be attached to the mandrel tube by means of a rope, a chain or a rod or in a similar manner. It is particularly advantageous for the invention to carry out the fastening of the sealing plug so that it can move longitudinally. If such a fastening is carried out at the rear end of the mandrel tube, the position of the sealing plug in the strand can be set to a favorable level from the outside during operation.
  • Fig. 1 is a simplified sectional view through an extrusion press acc. a preferred embodiment of the invention. 18th
  • FIG. 2 shows a simplified sectional view through a heating duct and a mandrel system with a closed circuit for an air / gas heating
  • FIG. 3 shows a simplified sectional view through a third embodiment of a channel section with a hot gas zone formed therein;
  • FIG. 4 shows a simplified sectional view through a fourth embodiment of a channel section with a hot gas zone formed therein;
  • FIG. 5 shows a simplified sectional view through a fifth embodiment, of a channel section with a hot gas zone formed therein, together with an associated sealing device with a pressure limiting valve;
  • FIG. 9 shows a section along the line III-III in accordance with FIG. Fig.6;
  • FIG. 1 shows a simplified sectional illustration of an extrusion device designed here as an extrusion tube press.
  • a strand 1 is shown here, which is heated from the outside by heating plates 2, 2 '.
  • a sealing plug 3 is provided approximately at the level of the heating duct end 4.
  • the sealing plug 3 is provided with a prestressing or pressure relief valve, by means of which the gas pressure in the space delimited by the sealing plug 3 can be limited to a predetermined pressure level.
  • the initial region of the strand 1 is formed in a pressing device (not shown here) and pushed through a heating duct 6.
  • the strand is heated in this heating duct 6.
  • the amount of heat introduced into the strand in the heating duct 6 can be adjusted so that the strand hardens to a predetermined degree.
  • the binder emanates from the strand. Furthermore, water vapor forms due to the residual moisture content of the chips and the water content of the binder. This happens to an increasing extent from the heating mandrel 7 to the heating duct end 4.
  • the heating mandrel 7 has a length matched to the strength of the strand and, in the embodiment shown here, is provided with an electrical resistance heater 8. In the embodiment shown, the end of the heating mandrel 7 projects approximately 1.50 to 5.0 meters into the strand.
  • An inner tube 10 is fastened to the heating mandrel 7, for example via a threaded pin 11.
  • the inner tube 10 preferably consists of several individual tubes 12, 12 'and is screwed together here via threaded sleeves 13. Suitable pipe lengths are preferably in the range of approximately 3 to 6 meters.
  • the entire heating duct 2 and correspondingly the inner tube can have a length of up to approximately 75 m. 20th
  • the multi-part construction of the inner tube proves to be particularly advantageous.
  • Openings 15 are formed in the inner tube 11 at a distance 14 of approximately 0.3 to 5 meters from the mandrel hole end 8. Due to the sealing plug 3, the gases produced by the heating cannot escape from the strand 1 through the mandrel hole 16 without pressure. They migrate against the pressing direction through the mandrel hole 16 and reach the valve 5 through the openings 15 under pressure build-up. If the pressure builds up, for example, a pressure level predetermined by the valve configuration, the valve 5 opens and allows the steam / gas mixture to flow away.
  • the strand is heated according to the invention over its almost entire length from the mandrel hole 16 from the inside without loss of heat.
  • the valve 5 can be set to the maximum permissible pressure for the glue. This pressure can possibly be greater than the diffusion resistance of the strand against penetration of the heating medium. In this case, no steam / gas mixture may escape into the open via valve 5, and correspondingly low energy losses occur.
  • the specified measures can also be implemented by retrofitting conventional extrusion presses. As a result, their performance can be increased in a cost-effective manner by approximately 10% to 30%.
  • Fig. 2 shows a partial section through a heating duct with a mandrel system 17 for a largely closed heating circuit 18.
  • a mandrel tube 19 is here passed through a press ram 20 and protrudes from its foremost position 21 by the dimension 22 by about 0.5 to 5m into the strand.
  • An inner tube 24 is attached to the mandrel tube 19 and is provided with openings 26 on the sealing plug 25. the strand is heated from the outside here.
  • the movable heating plate 27 is connected to the pressure transmitters 28, e.g. Hydraulic cylinders, pressed against the strand 23 and this against the rigid heating plate 29.
  • Chip volume of water vapor and gases from the binder in the batch migrate through the strand 23 and reach the pin hole 31.
  • the sealing plug 25 is either designed to be long enough according to the dimension 32 that it largely seals the pin hole 31 against the strand 23, or it is provided with sealing elements 33.
  • Commercially available piston seals from the hydraulic or pneumatic sector or metallic piston rings can be used for this.
  • heating gases inevitably move in the direction of the press die 20 and pass through the annular surface 34 between the mandrel tube 19 and the inner tube 24 into a return line 35 which leads to a heating gas cleaning system 36.
  • the heating gas can be cleaned of entrained components such as formaldehyde, tannin, tannins, water and the like and released into a heating boiler 37.
  • the boiler 37 operates under a preselected, adjustable pressure. If this pressure is fallen below, fresh air can be fed in here via a supply valve 38. If the pressure is too high, it can be reduced to the preselected level via a drain valve 39. Whether there is an excess of heating gas or a lack of heating gas, in addition to the density and thickness of the strand 23, the degree of compression can be controlled by a heating gas compressor 41 provided here.
  • the desired pressure can be built up via this heating gas compressor. This makes it possible to set a pressure level at which the heating gases not only flow through the mandrel hole 31 but preferably penetrate as far as possible into the strand 23.
  • the heating gases can continuously supply the necessary thermal energy to the heating gases, which in turn can emit them to the line.
  • heat is not only introduced into the strand from the outside, but also to a considerable extent by the heating gases from 22
  • the heating duct can therefore be made correspondingly short.
  • FIG 3 shows a section through a heating duct 40, in which the heating gases from the compressor 41 pass through the heating plates 42, 42 'via nozzles 43 and into the line 44.
  • the pressure that the compressor builds up is greater than the diffusion resistance of the strand 44 against the heating gas. This considerably reduces the friction of the strand 44 between the heating plates 42, 42 '. This makes it possible to produce particularly light tubular plates or profiles, or to press the heating plates against the strand with greater force.
  • This measure is particularly suitable for extrusion systems in which the small parts are matted not two-dimensionally but three-dimensionally, since the diffusion of the heating gas is better possible with the same density.
  • the heating takes place here both from the outside through the diffusing heating gases and from the inside, through the heating gases flowing from the inside through the pinhole 45.
  • This system enables the strand 44 to harden particularly quickly. Precautions are preferably taken to minimize any heating gas losses on the heating plates.
  • a gas cleaning device can advantageously be integrated into the heating gas circuit. This can also be provided with devices for gas supply or gas discharge.
  • Fig. 4 shows a section through a heating channel in which the ram 48 is in its front end position.
  • the rear run 49 of the mandrel 50 protrudes by a length in the range of 0.5 to 3 m beyond the front end position of the press ram and has parallel walls.
  • this is tapered and provided with openings 52 such that the heating medium is at approximately the same pressure in the mandrel hole 53.
  • the strand 54 is closed at its front end with a sealing plug 55.
  • the heating medium is forced out of the compressor 56 by the mandrel 50. It diffuses through the strand 55, forms between the strand and the heating plates 57 23 and 57 'is a gas cushion and is transported from the suction space 58 surrounding the line 55 via the return line 59 into the gas cleaner 60 and from there into the boiler 61. This is connected to the compressor 56.
  • the heating plates 57 and 57 ' are also advantageously heated. Since in the exemplary embodiment the heating medium flows through the mandrel 50 only in one direction, it can have a comparatively small cross section. In this way, thin-walled profiles for furniture and applications, as well as for low-density panels and mats, for example made of agglomerated paper or chipboard balls, can be manufactured to a particular extent.
  • FIG. 5 shows a section through a heating duct of an embodiment of the invention that can be implemented particularly inexpensively in terms of apparatus technology. This is particularly suitable for retrofitting existing extruded tube presses or for producing strands with either very small pin holes and / or particularly small wall thicknesses.
  • the compressor 62 pushes hot gas as the heating medium through the mandrel 63 and the mandrel hole 64.
  • the sealing plug 65 is fastened to the mandrel 63 by means of a chain or a rope 66.
  • the pressure of the hot gas is limited by the bias valve 67.
  • FIG. 6 shows a section through a curing device which is arranged behind an extrusion press 71.
  • the rigid part 73 of a heating duct 74 connects to the press space 72 thereof.
  • the rigid part 73 it is prevented that the strand which has not yet been heated can pursue its endeavor to dodge axially to the pressing direction with high force for a short time.
  • a length of 75 of about 5 to 15 times the strand thickness has proven itself.
  • the movable part 76 of the heating channel 74 is formed from a rigid heating angle 77 and a movable heating angle 78.
  • the latter is pressed by force transducers 79, for example hydraulic cylinders, against the rigid heating angle 77 with a controllable force.
  • the compression of the strand is determined by the force transmitter 79 of the entire heating duct.
  • the length in the dimension 80 of the heating channel 74 is essentially determined by the setting time of the binder and the feed speed of the press, since in most applications a thickness of the 24
  • a reactor 81 connects to the heating channel 74.
  • it is manufactured as a rigid disk reactor.
  • Its length in size 82 depends on the thickness of the strand and the feed speed, the type and size of the small parts and a number of other factors. In practice, a short length of about feed in mm / sec: strand thickness x 0.1 can initially be assumed for the reactor 81. Since the reactor 81 is made from a large number of disks 83, more and more disks 83 are successively inserted in the test or during the test runs until the optimum dimension is reached.
  • a length of the reactor which corresponds to approximately 0.2 to 0.5 times the strand thickness (in mm) x the feed rate (in mm / sec) has proven advantageous for pallet blocks.
  • the thickness of the rear 84 and front 85 reactor disks is chosen such that little or no steam can escape from the gap between the strand and the reactor.
  • the inner contour 86 of the reactor is designed such that the strand can be moved with a slight sliding fit. The invention only provides seals in the reactor disks 84 and 85, or sealing slots, for special applications. 25th
  • the thickness of the intermediate washers 87 can be approximately 5 to approximately 100 mm. It depends on the speed of the press, the strand cross-section and the amount of steam required, as well as the type of small parts.
  • the reactor can be manufactured with rigid walls as well as with movable ones. Further details are shown in the drawings of FIGS. 8, 9 and 11.
  • the evaporator 88 is connected in a particularly advantageous manner to the reactor 81 in the exemplary embodiment. It is manufactured here as a rigid disc evaporator similar to the reactor 81. Details of this are shown in FIGS. 12 and 13.
  • the strand After leaving the reactor, the strand has been brought to the setting temperature but has not yet hardened.
  • the steam pressure prevailing in the line must be reduced and the steam brought back to the steam boiler in order to use the energy stored in it in the circuit. Details of this have already been described above.
  • the number of evaporation disks and the length of the evaporation in size 89 in turn depend on the extrusion profile, its density, the vapor pressure, the feed and a number of other parameters.
  • the length 82 of the reactor 81 can be mentioned as a guideline. Here too, a gradual adjustment is required.
  • the setting duct 90 which in the exemplary embodiment is made like the conventional heating duct 74, connects to the evaporator 88.
  • the strand is kept at its temperature or even increased.
  • Its length in dimension 91 is such that the strand is fully tied when it leaves it.
  • the gelling time of the binder x the feed rate can be mentioned as a guideline, whereby it must be taken into account that a shorter overall length can result, since the strand has already been partially bonded in the preceding parts of the device.
  • a longer version may also be necessary for pallet blocks so that bulging of the parts is reliably avoided.
  • Fig. 7 shows a section on the line II acc. Fig. 6 through the rigid part of the heating channel. He is in the embodiment because it is a more complicated shape 26
  • a furniture application is made from a wire-eroded part 92. It can be heated by an electric heating jacket 93 or by means of steam, hot water or thermal oil.
  • Fig. 8 shows a section on the line 11-11 acc. Fig. 6 through the movable part of the heating channel.
  • the movable heating angle 94 is pressed by the pressure transducer 95, in the exemplary embodiment hydraulic cylinder, against the rigid heating angle 96 with an adjustable force.
  • the force of the pressure transducer 95 regulates the friction of the strand against the walls of the heating duct and thus the compression.
  • the heating angles 94 and 96 are preferably sealed off from one another. In the exemplary embodiment, sealing tabs 97 are used for this.
  • Extraction channels 98 are provided in one of the two heating angles, for extracting the gases from the line and for energy use and cleaning thereof.
  • Fig. 9 shows a section on the line III-III according. Fig. 6 by a rigid disk reactor.
  • the steam is fed through the bore 99 and the distribution bore 100 to the 0.1 to 2 mm thick vapor gaps 101 between the intermediate disks 102 of the strand.
  • the individual reactor disks are plugged together by screwing in and a collar 103.
  • the gap thickness 101 can be determined by the thickness of the sealing washers 104. This solution is particularly advantageous since any necessary change in the gap thickness can be made simply by changing the sealing washers 104.
  • the individual reactor disks are connected to one another by screws or threaded rods 105.
  • the reactor is heated with hot water, steam, thermal oil or with a heating jacket 106. If the strands are made from small wooden parts, the most favorable temperature is 180 to 230 ° C. Since the steam temperature is generally lower, the reactor overheats and dries the steam until it reaches the strand. In the strand, which is only heated and hardened on the outer layer, the steam initially condenses, pushing a layer of water in front of it, which is increasingly used 27
  • Fig. 10 shows a section on the line l-l acc. Fig. 6. by an axially movable reactor.
  • the movable reactor angle 109 is pressed with the pressure transmitters 110 against the rigid reactor angle 111 with an adjustable force.
  • the strand density is also regulated with the magnitude of the force, the pressure transmitters of the entire device being able to be controlled in pressure both together and individually.
  • the reactor angles 109 and 111 consist of individual angles approximately 5 to 100 mm thick, between which the vapor gaps 112 of 0.1 to 2 mm thickness are formed. In the exemplary embodiment, the individual angles are held together by screw connections 113.
  • the invention provides column 114 with a width of approximately 0.1 to 3 mm in dimension 115.
  • the gaps 114 are sealed by a circumferential seal 116 to prevent the steam from escaping to the outside.
  • Fig. 11 shows a section on the line IV-IV acc. Fig. 9 in the pressing direction by a disc reactor. It essentially consists of the initial disk 117, a series of intermediate disks 118, the end disk 119 and the seals 120. In the exemplary embodiment, it is heated by a heating sleeve 121. In the inner contour 122 it is adapted to the strand in such a way that it is in the form of a light sliding seat can be pushed through it. So that no or only a little steam can escape between the disks 117 and 119 and the strand, the disks are made correspondingly long or are provided with seals 123.
  • the thickness of the intermediate disks can be approximately 5 to 100 mm in the dimension 124, for the vapor gaps 125 the invention provides 01 to 2 mm in the dimension 126.
  • the steam is supplied via the bore 127 and any condensate which may be formed is discharged via the bore 128.
  • the disks are axially secured against one another by the form steps 129. 28
  • Fig. 12 shows a cross section on the line III-III according. Fig. 6 by an evaporator.
  • the gases and the steam in the profile are sucked in via the gap 130 and the bore 131 or can escape.
  • the invention provides to clean the steam or the condensate, if necessary to remove foreign gases and particles from the small parts and the binder and to use the heat contained in the circuit.
  • the evaporator is sealed, for example, by sealing washers 132, which in turn can be used to determine the thickness of the gaps 130.
  • Fig. 13 shows a longitudinal section on the line V-V acc. Fig. 12 by a disc evaporator. It essentially consists of the initial disk 133, the end disk 134, the evaporator disks 135 and the seals 136, which prevent outside air or steam from being sucked in from the outside when the evaporator works with negative pressure.
  • the gaps 137 are generally larger than in the reactor and have a thickness of about 0.2 to 100 mm, depending on the type of strand.
  • the inner contour 139 is made such that the strand is in the manner of a light sliding fit can move in the evaporator.
  • the invention teaches, particularly in the case of relatively thin or complicated profiles, to use a movable evaporator which is constructed similarly to the reactor shown in FIG. 10.
  • a piston press 141 compresses the strand, which is provided with a higher compacted smooth surface by a short reactor 143 directly adjoining the pressing chamber 142.
  • this reactor is designed as a disk reactor and only softens the outer zone of the strand.
  • the addition of steam in the direction of arrow 144 is so small that a maximum of about 10% of the strand volume is softened and is compressed to a greater extent by the inside, not softened small parts which press outward.
  • the reactor of the device corresponds to. EP 03 76 175.
  • the reactor is followed by the heating duct 145, the reactor 146, the evaporator 147 and the setting duct 148.
  • the invention has arranged a further evaporator 149 at the end of the device.
  • a further evaporator 149 at the end of the device.
  • the evaporators can also be integrated in the setting channel 148 or this 29
  • the 15 shows a section through a curing device for extruded tube pressing, in which the heat transfer medium is introduced into the extrudate from the outside.
  • the rigid part 152 and the movable part 153 of the heating duct 154 adjoin the pressing space 151.
  • the mandrel tube 155 protrudes into the strand up to approximately the end of the heating duct 154.
  • the first part of the heating duct can be kept about 20 to 40% shorter than described in the case of extrusion, since in the extrusion tube process an additional inner layer binds around the mandrel hole before the strand is essentially cured with steam.
  • the reactor 156 and the setting channel 157 connect to the heating channel. Both can be manufactured as in extrusion. In the exemplary embodiment, there is no evaporator, since the extruded hole is closed by the sealing plug 158. This is mounted pressure-tight by a rope, a chain or a rod at the rear end 159 of the mandrel tube 155 and its position in the setting channel can be changed. The position of the sealing plug 158 behind the strand is selected in such a way that only the smallest possible proportion of the heat transfer medium remains in the strand. As stated above, it is guided through the mandrel 155 in the exemplary embodiment and remains in the heating circuit. If the apparatus of this embodiment is to be used to produce a strand with a more compact, smooth surface, the invention provides for the use of a further reactor in accordance with. EP 03 76 175 as described in FIG. 14.
  • Fig. 16 shows a section through a curing device for extrusion molding, in which the heat transfer medium, that is, the steam is fed through the mandrel tube.
  • the strand 160 is compressed by a spiral 161.
  • a short reactor 163 adjoins the pressing space 162 and produces a more compact, smooth surface.
  • this reactor is only intended in continuous extrusion tube pressing in certain applications, since the higher-density outer layer may also be generated by the spiral or screw 30th
  • the heating duct 164 connects to the reactor.
  • the mandrel tube 165 projects into the strand 160 up to approximately its end.
  • the length of the heating duct can be kept as described in FIG. 15.
  • the steamer 166 in the exemplary embodiment a window steamer as already described in FIG. 6.
  • the sealing plug is in the line at the end of the evaporator.
  • the heat transfer medium is pressed over the mandrel tube in the area of the evaporator through the strand 160 and heats it to the setting temperature.
  • the steam condenses and pushes a layer of water in front of it, which finally evaporates again in whole or in part and is fed back into the heating circuit via the evaporator.
  • the mandrel tube can already end in the conventional heating duct, since it is known that the steam condenses first and only emerges from the strand later.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiments described above.
  • cardboard or paper small parts and corresponding mixtures instead of a mixture essentially formed from small wooden parts.
  • small composite parts for example made of a paper-polyethylene-aluminum mixture or mineral small parts with thermosetting binders, can be processed to corresponding profiles in the manner according to the invention.
  • Fiber mixtures or mixtures of small parts and fiber materials such as flax fibers can also be processed into profiles in the manner according to the invention.
  • the process for producing a profile material with a full cross-section without a higher-density edge zone using a discontinuously working extrusion press is, for example, as follows:
  • the plunger is retracted until the front, preferably profiled, piston end releases the filler channel section. As soon as the filler channel section is exposed, a predetermined amount of a mixture of small parts interspersed with binder is inserted into the filler 31
  • the plunger is moved forward again and urges the filling just introduced against the material already pushed into the heating duct in the course of the previous press stroke.
  • the mixture introduced is further compressed and pushes the entire strand already in the duct device in front of it and finally also reaches the heating duct section.
  • this heating duct section just as much and as long as heat at a predetermined temperature gradient is supplied to the batch via a heated duct wall that a sufficiently stable outer layer or edge zone is formed.
  • the already partially set strand is conveyed from the heating duct section into the subsequent hot gas zone by successive subsequent feeding of individual small part fillings.
  • the solidified strand section is subjected to a hot gas, in particular steam, and is continuously heated to the setting temperature.
  • the continuously heated strand section is successively conveyed further and, after the hot gas zone, reaches a degassing area in which the pressure inside the strand is released to ambient pressure.
  • a subsequent, preferably heat-insulated setting channel area the heated rod can set completely.
  • the batch of small parts introduced into the channel device is also initially compressed.
  • the edge zone of the compacted batch of small parts is briefly steamed.
  • the steamed-up, compacted mixture of small parts is then forced into the heating duct section until the edge zone in the heating duct section has hardened sufficiently.
  • the pre-consolidated rod section then reaches the hot gas zone and is continuously heated to the setting temperature in this hot gas zone.
  • the process steps of degassing and setting in the setting channel can be carried out as in the procedure described above. In this method, it is possible in a particularly advantageous manner to set the compression of the strand as required by controlling the wall support pressure.
  • Its walls can be arranged both before and after the edge zone damping section.
  • the batch of small parts is first introduced into the filling area upstream of the plunger and then compressed by the plunger.
  • the mandrels provided for forming the interior space (s) in the hollow profile extend through the filling area.
  • the small batch is filled in such a way that there is even material distribution around the mandrel or the mandrels.
  • the material introduced is then compressed by the press piston which has been cut out in accordance with the mandrels and, if necessary, subjected to an edge zone damping.
  • the material is then forced into the heating duct section until the edge zone is cured to a depth of approx. 1 to 5 mm.
  • the strand section which is partially solidified in this way is moved into the hot gas zone in the course of further piston strokes and is subjected to a steam application from inside and outside until the strand is continuously heated to 80 to 130.degree.
  • the hot gases can also be used to heat the mandrels provided to form the interior.
  • the hot gas zone can be formed in an interior section which is located in the interior of the hollow profile.
  • an inner section of the hollow profile is sealed by means of a sealing plug arrangement.
  • the line is degassed on the side of the line facing away from the steam access area, so that a kind of steam penetration of the line takes place.
  • the strand, which is heated to the setting temperature in this way is then moved further into the setting channel and can fully set in it.
  • the spindle preferably comprises a core bore through which a mandrel element extends.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Profilmateriales
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Profilmateriales aus einem Kleinteilgemenge insbesondere einem aus Holzkleinteilen und Bindemittel gebildeten Gemenge wobei dieses durch eine den Querschnitt des Profilmateriales bestimmende Kanaleinrichtung gedrängt wird, das Gemenge hierbei durch einen Heizkanalabschnitt hindurch unter zumindest teilweisem Abbinden des Gemenges zu einem Kanalaustrittsbereich hin gefördert wird und aus dem Kanalaustrittsbereich als hinreichend formstabiles Profil herausgeführt wird.
Entsprechende Verfahren sind aus DE 29 32 406, EP 0 339 497, DE 4027 583 sowie DE 41 17 659 bekannt. Auf Grundlage dieser herkömmlichen Verfahren ist es möglich Strangpreßprofile aus Holzkleinteilen zu fertigen. Aus diesen Strangpreßprofilen lassen sich Füllelemente zur Verwendung im Bereich der Möbelindustrie oder Halbzeuge beispielsweise zur Fertigung von Paletten herstellen. Die genannten Strangpreßsprofile können Hohl- oder auch Vollquerschnitte aufweisen.
Hinsichtlich der genannten Herstellungsverfahren hat sich gezeigt, daß sich bestimmte gewünschte mechanische Eigenschaften der hergestellten Profile nur unter Verwendung sorgfältig vorbereiteter Kleinteilgemenge erreichen lassen. Bei vergleichsweise geringen Strangpressgeschwindigkeiten lassen sich mittels feiner Kleinteilgemenge relativ glatte Oberflächen erzielen. Die Herstellung der feinen Kleinteilgemenge sowie die hierbei erforderlichen langsamen Strangpressgeschwindigkeiten schlagen sich jedoch in deutlich erhöhten Herstellungskosten nieder.
Unter dem Eindruck dieses Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Strangpreßprofilen zu schaffen durch welches bzw. welche Strangpreßprofile mit weitgehend gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften mit hoher Effektivität hergestellt werden können.
Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung von Strangpreßprofilen wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. 2
Hinsichtlich einer Strangpreßvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 21 angegebenen Merkmalen gelöst.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich Strangpreßprofile mit einer hoch belastbaren Randzone bei hoher Strangpreßgeschwindigkeit zu fertigen. Selbst bei Verwendung relativ grobstückiger Kleinteilgemenge lassen sich hinreichend glatte Oberflächen erreichen. Die erfindungsgemäß hergestellten Strangpreßprofile zeichnen sich neben einer hohen Maßhaltigkeit auch durch eine deutlich verbesserte Formbeständikeit aus. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sowohl dicke als auch vergleichsweise flache, plattenartige Profile und insbesondere auch Hohlprofile herstellen. In besonders vorteilhafter Weise wird es möglich, die Wärmeenergie der heißen Gase zur Aushärtung des Stranges weitestgehend zu nutzen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung lassen sich auf vorteilhafte Weise selbst vergleichsweise feuchte Kleinteilgemenge zu sträng- oder plattenförmigen Profilen verarbeiten, ohne daß hierbei, wie bei den herkömmlichen Verfahren zu befürchten war, Risse in den gebildeten Profilen entstehen.
Anhand von Versuchen konnte nachgewiesen werden, daß der Dampfbeaufschlagungsvorgang mit Vorteil derart durchgeführt wird, daß ein Dampfdruck in dem abbindenden Gemenge einen zulässigen Druck der etwa 3 bis 0,2 N/mm2 unter der zum jeweiligen Abbindezeitpunkt vorherrschenden Leimfestigkeit liegt, nicht überschreitet.
Bis zu dem auf die momentane Leimfestigkeit abgestimmten, zulässigen Dampfdruck in dem abbindenden Gemenge ist eine hinreichend hochwertige Klebeverbindung auf zuverlässige Weise gewährleistet. Vorzugsweise ist die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung konstruktiv derart gestaltet, daß der beschriebene zulässige Dampfdruck nicht überschritten wird. Hierzu sind vorzugsweise Mittel zur Überwachung von Gasdruck, Temperaturführung und Mittel zur Steuerung der Pressgeschwindigkeit in Kombination vorgesehen. 3
Auf Grundlage der erfindungsgemäßen Verfahrensführung lassen sich aus vergleichsweise feuchten Gemengen bei hoher Pressgeschwindigkeit unter deutlich verringerten Herstellungskosten hochwertige Profile fertigen. Auf das bislang erforderliche Herabtrocknen der Gemenge auf bislang erforderliche 2% atro kann auf vorteilhafte Weise verzichtet werden. Bei der Verarbeitung vergleichsweise feuchter Gemenge kann das in dem Gemenge befindliche Wasser als Wärmeträgermedium wirksam werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kananleinrichtung derart ausgelegt, daß insbesondere im Bereich der beheizten Wandung diese lediglich derart fest an dem Materialstrang anliegt, daß sich in diesem Anlagebereich kein, bezogen auf die momentane Festigkeit des Stanges sowie den herrschenden Axialdruck, unzulässig hoher Dampfdruck in dem Materialstrang aufbaut.
Bei der Herstellung von Hohlprofilen mit einer oder mehreren Kavernen bzw. Dornlöchern sind die hierzu entsprechend vorgesehenen Dorne vergleichsweise kurz ausgebildet. Der in dem aufgeheizten Materialstrang befindliche gespannte Dampf kann hierbei auf vorteilhafte Weise am Ende des vergleichsweise kurzen Dornes in das gebildete Dornloch entweichen.
In besonders vorteilhafter Weise ist hierbei eine Dichtungseinrichtung beispielsweise in Form eines dichtsitzenden Elementes vorgesehen die in einem vorbestimmten Abstand vom Ende des Dornes oder des Heizkanalanfanges die Kaverne bzw. das Dornloch stromabwärts abdichtet. Diese Dichteinrichtung ist auf vorteilhafte Weise durch einen Dichtpfropfen gebildet der abdichtend an der Innenfläche der Kaverne anliegt. Der Querschnitt dieser Dichteinrichtung, insbesondere des Dichtpfropfens entspricht im wesentlichen dem Querschnitt der jeweiligen Kaverne.
Der Dichtpfropfen ist in vorteilhafter Weise mit dem jeweiligen Dorn gekoppelt. Zwischen dem stromabwärts liegenden Ende des Dornes und der Dichteinrichtung ist hierbei ein eine Heißgaszone bildender Dampfraum vorgesehen. Der in dem Dampfraum herrschende Dampfdruck wird auf vorteilhafte Weise auf einem vorbestimmten Druckpegel gehalten welcher auf den Profiiquerschnitt und maßgebliche Verfahrensparameter insbesondere Pressgeschwindigkeit und Pressdruck abgestimmt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Dichtpfropfen ein Druckventil insbes. ein Überdruckventil vorgesehen. Dieses Überdruckventil ist derart eingestellt, daß der Dampfdruck einen vorgewählten Druckpegel nicht übersteigt. Erreicht der Dampfdruck den zulässigen Druckpegel, so öffnet sich das Ventil und eine entsprechende Dampfmenge entweicht durch den Dichtpfropfen hindurch in die Kaverne und beispielsweise zu einer noch weiter stromabwärts liegenden Säge.
In vorteilhafter Weise ist auch der jeweilige Dorn zumindest abschnittsweise beheizt. Das Heizen des Dornes kann mittels einer oder mehrerer ggf. getrennt steuerbarer Heizorgane erfolgen. Diese Heizorgane können beispielsweise elektrische Widerstandsheizungen, Thermoölheizungen oder auch Mikrowellenheizeinrichtungen sein.
Es ist in vorteilhafter Weise möglich den überwiegenden Teil der in den Strang eingebrachten Wärmemenge über die äußeren Heizkanalwandungen einzubringen. Hierbei wird vorzugsweise auch der überwiegende Teil des Dampfes durch die Heizleistung der äußeren Heizkanalwandung aus dem in dem Gemenge befindlichen Wasser erzeugt. Durch das Einschließen des Dampfes in dem zwischen Dorn und Dichteinrichtung begrenzten Dampfraum wird bereits eine erhöhte Heizleistung und verbesserte Wärmeausnutzung durch den Dampf erreicht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf besonders wirtschaftliche Weise eine günstige Aufheizung des Stranges dadurch erreicht, daß der Dampf nach hinten in Richtung Preßvorrichtung, in den kühleren Strangabschnitt transportiert wird. Hierzu ist vorzugsweise der Dichtpfropfen mittels eines Innenrohres an den vorzugsweise beheizten Dorn angehängt.
Der Querschnitt der Bohrung des Innenrohres entspricht hierbei flächenmäßig vorzugsweise der zwischen der Innenwandung der Kaverne und der Außenwandung des Innrenrohres begrenzten Ringfläche.
Die Bohrung des Innenrohres ist vorzugsweise direkt mit dem Überdruckventil verbunden. Vorzugsweise sind im Abstand von ca. 0,3 bis 5 Meter nach der Verbin- 5
dungssteile von Rohr und dem beheizten, das Dornloch bildenden Dorn in dem Innenrohr Öffnungen vorgesehen, durch welche der Dampf hindurchtreten kann.
Der Dampf bzw. die Gase aus den Holzkleinteilen und dem Bindemittel treten mit zunehmender Erwärmung, also zum Ende des Heizkanales hin in immer höherem Maße aus dem Strang in das Dornloch ein. Der Dichtstopfen verhindert auf vorteilhafte Weise ein Austreten der heißen Gase und der Dämpfe aus dem Dornioch und hält diese damit unter Spannung.
Vorzugsweise werden diese heißen Gase in Richtung Presse zurückgeführt, bis sie durch die Öffnungen in das Innenrohr und durch dieses in Preßrichtung zurück zum Überdruckventil gelangen. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen wesentlichen Teil der Wärmemenge dieser Gase auf den stromaufwärts liegenden kühleren Strangabschnitt zu übertragen und hierbei zu erwärmen.
Bei dieser Ausführungsform stehen die den Strang verlassenden Gase bzw. Dämpfe unter dem in der Heißgaszone herrschenden Druck. Die hinsichtlich der Anordnung der Dichteinrichtung vorgeschlagenen Maßnahmen, insbesondere die Rückführung der aus dem Starng austretenden Gase und Dämpfe zu Heizzwecken lassen sich auch auf vorteilhafte Weise im Wege einer Nachrüstung an entsprechenden herkömmlichen Vorrichtungen nachträglich verwirklichen. Durch einen derartigen, zu vergleichsweise geringen Kosten durchführbaren Umbau lassen Leistungssteigerungen um etwa 10 bis 30% erreichen.
Die oben beschriebenen Maßnahmen durch welche im Inneren eines Hohlprofiles unter Verwendung einer Dichteinrichtung ein von einem Heißgas erfüllter Druckraum entsteht lassen sich auch bei Strangrohrpressen mit ansonsten abweichenden Merkmalen verbesserte Ergebnisse erzielen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Dampfraum bzw. die Heißgaszone zur Beheizung des Stranges von innen in eine Dampf/Gas-Heizkreislaufanordnung eingebunden. 6
In weiterhin vorteilhafter Weise umfaßt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlprofiles einen beheizten Dorn in bekannter Länge wobei dieser Dorn durch ein Dornrohr gebildet ist durch welches ein kleineres Innenrohr hindurchgeführt ist. Dieses Innenrohr endet vorzugsweise etwa im Bereich des Endes des Aushärtekanales und ist mit dem Dichtpfropfen verbunden.
Der Dichtpfropfen weist vorzugsweise in etwa den gleichen Querschnitt auf wie der Dorn und ist derart lang ausgebildet, daß zwischen der Außenfläche des Dornes und der Innenfläche des Dornloches (Kaverne) nur ein vergleichsweise geringer Dampfanteil entweichen kann. Alternativ dazu oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es möglich, den Dichtpfropfen mit Dichtringen zu versehen welche den Ringspalt abdichten.
Das Innenrohr ist vorzugsweise am dichtpfropfenseitigen Ende mit Öffnungen versehen, welche die Ringfläche zwischen dem Innenrohr und dem Dornloch mit dem Seelenioch des Innenrohres verbinden. Das Seelenloch und die Ringfläche zwischen dem Dornrohr und dem Innenrohr sind hinter der Presse mit einer Heizvorrichtung verbunden.
Diese Heizvorrichtung umfaßt in vorteilhafter Weise einen Heizkessel zum Aufheizen des entsprechenden Gases auf eine Temperatur im Bereich von 110 bis 300 °C. An diesen Heizkessel ist vorzugsweise eine Gas-Umwälzpumpe (Verdichter) angeschlossen. Diese Gasumwäizpumpe bzw. der Verdichter sind derart ausgelegt, daß bei einem vorgegebenen Systemdruck ein auf die jeweils erforderliche Heizleistung abgestimmter Gasvolumenstrom erreicht wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung zur Entdampfung sowie zur Reinigung der Gase vorgesehen. Weiterhin ist vorzugsweise eine Vorrichtung zur Frischgaszufuhr vorgesehen. Der maximale Druck in dem Heißgassystem wird über eine Druckventilanordnung insbes. ein Überdruckventil gesteuert.
Vorzugsweise saugt der Verdichter das auf die gewählte Temperatur von bis zu 300°C erhitzte Dampf/Luft/Gasgemisch an und drückt dieses durch das Seelenloch 7
bis zu den Öffnungen des Innenrohres vor dem Dichtpfropfen. Durch diese Öffnungen gelangt das Gas/Luftgemisch zurück zum Heizkessel und gibt seine Wärmeenergie über das Dornloch an den Strang ab.
Das Heißgas wird von dem beim Aufheizen des Stranges mitgenommenen überschüssigen Wasserdampf entgast und von Feststoffen gereinigt, erhitzt und erneut vom Gasverdichter angesaugt.
In Abhängigkeit vom eingestellten Druck des Verdichters, der Dicke des Stranges, seiner Verdichtung und der Feuchte der verpreßten Kleinteiie, wird ggf. ein Teil des Luft/Gasgemisches über das Überdruckventil abgegeben. Bedarfsweise kann auch Frischgas nachgeführt werden. Die derart aufgebaute Anlage arbeitet mit einem im wesentlichen geschlossenen Kreislauf und erlaubt dabei einen weitestgehend emissionsfreien Betrieb.
Ein mit dieser Systemkonfiguration erreichter besonderer Vorteil besteht auch darin, daß das unter Druck stehende Heißgas unmittelbar mit dem Strang in Kontakt gelangt. Hierbei kann das Heißgas in Abhängigkeit von dem gesteuerten Dampfdruck teilweise in den Strang eindringen sowie aus dem Strang austretende Gase und insbesondere Wasserdampf aufnehmen. Das derart angereicherte Heißgas kann wiederum aufgeheizt werden.
Es ist auch möglich die Kreislaufführung derart vorzunehmen, daß über den innenliegenden Dampfraum im wesentlichen nur Gas abgeführt wird das in diesen Bereich aus dem Heizkanalabschnitt bzw. aus dem Strang vordringt. Der Druck in diesem Dampfraum wird jedoch auch hier auf einem gegenüber dem Umgebungsdruck höheren Druckpegel gehalten. Der Querschnitt des Dichtpfropfens ist hierbei vorzugsweise hinsichtlich seines Querschnitts derart ausgebildet, daß die bei dieser Verfahrensführung u.U. erreichte leichte Verringerung des Innenquerschnittes des Dornloches nicht zu unzulässig hohen Axialkräften (Reibkräften) am Dichtpfropfen führt.
Das oben beschriebene Innenrohr kann aus handelsüblichen Rohren gefertigt werden. Vorzugsweise wird das Innenrohr aus mehreren Rohrabschnitten gebildet die über Verbindungsmuffen miteinander gekoppelt sind. Hierdurch kann der erfordern- 8
ehe Ein- und Ausbauraum vor und/oder nach der Strangrohrpresse vergleichsweise kurz ausgebildet werden.
Die Größe des Innenrohres im Verhältnis zum Innendurchmesser des Dornrohres ist unter strömungsmechanischen Gesichtspunkten abgestimmt. Mit der beschriebenen Systemkonfiguration kann eine Verkürzung der erforderlichen Heizzeit gegenüber herkömmlichen Systemen um mehr als 50% erreicht werden.
Das Heißgasmedium kann alternativ zu erhitzter Luft in vorteilhafter Weise auch aus überhitztem Dampf bestehen. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn als Bindemittel Farbpulverabfälle oder Farbrezyklate, oder Melamin oder Me- lamin-verstärkte Leime verwendet werden.
Durch entsprechende Beaufschlagung des Stranges mit dem Heißgas ist es möglich zwischen dem Strang und den angrenzenden Wandungen Gaspolsterzonen zu bilden durch welche selbst bei hohen Wandungsdrücken eine vergleichsweise leichtgängige, nahezu reibungsfreie Förderung des Stranges durch die Kanaleinrichtung möglich wird. Um den Aufbau derartiger Gaspolsterzonen im Bereich der Dorne zu unterstützen sind diese vorzugsweise lediglich derart lang mit gleichem Querschnitt ausgebildet, wie dies erforderlich ist um ein hinreichend stabiles Dornloch auszubilden. Im Anschluß an diesen Abschnitt sind die Dorne dann bis zum Dichtpfropfen hin verjüngt ausgebildet. Diese Dichtpfropfen sitzen hierbei vorzugsweise etwa in Höhe des Endes des Heizkanales.
Die verjüngt ausgebildeten Abschnitte der Dorne sind vorzugsweise über ihre gesamte Länge mit Öffnungen versehen. Über diese Öffnungen kann bei entsprechender Verfahrensführung in die Dorne eingebrachte Heiziuft in etwa gleicher Menge und gleichem Druck durch den Strang diffundieren und die von außen unter Druck anliegenden Heizplatten durch das entstehende Luftpolster von dem Strang abheben, so daß der Strang weitgehend reibungsfrei an den Heizplatten entlang gleiten kann.
Bei Platten und Profilen oder wenn die Löcher besonders klein ausgebildet sind ist es in besonders vorteilhafter Weise auch möglich die Heizluft bzw. das Heißgas von 9
außen her durch den Strang zu drücken und über die Dornlöcher zurück in den Heizkessel zu transportieren.
Aufgrund der vorzugsweise vorgenommenen geschlossenen Kreislaufführung können hohe Sytemdrücke auf wirtschaftliche Weise aufrechterhalten werden. Der Druck in dem Heißgas wird vorzugsweise umso höher gewählt je dicker der Strang ist und umso dichter der Strang gepreßt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise auch in Kombination mit den gem. EP 95 119 706 vorgeschlagenen Maßnahmen durchgeführt werden hierdurch lassen sich insbesondere besonders hochwertige Oberflächen erzeugen.
Die Verwendung von Wasserdampf als Wärmeträgermedium hat sich als besonders wirtschaftlich erwiesen. Durch die Zufuhr von Dampf zu dem Gemenge aus Kleinteilen wird dieses plastifiziert und verliert seine querschnittsstabile Form. Die verdichteten Kleinteile haben für kurze Zeit das Bestreben, den Strang mit hoher Kraft um ein geringes Maß im Querschnitt zu vergrößern, sie bleiben dabei weitestgehend konturstabil. Der Zeitraum liegt im Bereich von wenigen Sekunden bis etwa zwei Minuten und ist im wesentlichen vom Strangquerschnitt und den herrschenden Reibkräften abhängig.
Wird bei einer Vorrichtung der vorangehend beschrieben Art unmittelbar nach dem Preßraum dem Strang eine größere Menge Dampf zur Aushärtung zugeführt, verlieren die Kleinteile ihre Lagestabilität und verhalten sich ähnlich wie plastifizierter Kunststoff. Durch die Vergrößerung der Reibkräfte auf den Strang, erhöht sich dessen Dichte.
Im Unterschied zu heißer Luft kann mit Wasserdampf oder einem Wasserdampf- Heißluft-Gemisch je Zeiteinheit erheblich mehr Wärme in den Strang eingebracht werden. Noch wesentlich bedeutender ist die Zeitersparnis beim Aushärten gegenüber am Strang anliegenden Heizplatten. Eine übermäßige Plastifizierung der Kleinteile kann bei weiterhin hoher Abbindegeschwindigkeit auf besonders vorteilhafte Weise durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen vermieden werden . 10
Die Erfindung ermöglicht hierbei sowohl die Herstellung von Strängen aus Kleinteilen als auch von Vollprofilen sowie das Strangrohrpressen, bei dem Hohlprofile produziert werden. Bei beiden Verfahren sieht sie entweder eine im Profil etwa gleich große Dichte oder eine höher verdichtete Randzone vor.
Bei der Erzeugung von Strängen mit im Profilquerschnitt gleicher Verdichtung wird gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung zunächst eine dünne Randzone erhitzt und ausgehärtet. Hierzu werden in vorteilhafter Weise Bindemittel für pflanzliche Kleinteile verwendet die auf eine Gelierzeit von etwa 40 bis 80 sec. eingestellt sind.
Während dieser Zeit endet auch das beschriebene Bestreben der Kleinteile mit großer Kraft einen geringen Weg nach außen auszuweichen. Als vorteilhafte Länge der beheizten Zone hat sich eine Länge bewährt, die der Strang in etwa 20 bis 200 sec. in der Aushärtevorrichtung zurücklegt.
Beträgt die Leistung der Presse beispielsweise 5 m/min kann die beispielsweise durch eine elektrische Widerstandsheizung beheizte Zone etwa 2 bis 17 m lang sein. Sie wird vorzugsweise in einen ersten starren Teil und einen zweiten, beweglichen Teil unterteilt.
Die optimalen Längen sind vorzugsweise jeweils auf die Art der Kleinteile, das Bindemittel und das Profil abgestimmt. In den meisten Fällen genügt eine Dicke der ganz oder weitgehend angebundenen Schicht von 1 bis 3 mm. Bei besonders groß- volumigen Profile erweist sich u.U. eine weitere Steigerung der Dicke als vorteilhaft. An die Wand-Heizzone schließt sich in vorteilhafter Weise eine Dampfheizzone an, welche vorzugsweise mit einem Scheibenrektor ausgebildet wird. Als Scheibenreaktor kann eine Vorrichtung verwendet werden wie sie in Fig. 12 der Patentanmeldung DE 198 38 187 beschrieben ist. Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensführuπg wird über diesen Scheibenreaktor dem Strang der überwiegende Teil der Heizenergie zugeführt. Er wird deshalb in einer wesentlich größeren Länge ausgeführt, welche sich aus dem Strangquerschnitt ergibt. 11
Beim Strangpressen liegen die Späne in der Regel zum überwiegenden Teil senkrecht zur Injektionsrichtung. Bei entsprechend abgestimmter Verfahrensführung können Durchheizzeiten von bis zu etwa 0,1 s/mm erzielt werden.
Mit Blick auf eine höhere mechanische Festigkeit erweist es sich jedoch als besonders vorteilhaft, den Strang langsamer zu erhitzen. Der indizierte Dampf kann hierbei im noch kalten Strang kondensieren und schiebt damit eine Wasserschicht vor sich her. Diese bewegt sich in Preßrichtung zur Mitte hin, bis sie hier erneut verdampft. Je nach Art der Kleinteile und ihrer Erweichung durch den Dampf, sowie dem Strangproflil wird die Reaktorlänge und damit die Durchheizzeit derart gewählt, daß stets ein ausreichender Teil des Strangquerschnittes nicht erweicht oder bereits angebunden ist.
In der Praxis bedeutet dies, daß eine dickere angebundene Außenschicht eine schnellere Dampfinjektion gestattet, eine Dünnere jedoch eine langsamere bedingen kann. Während der Dampfeinbringung wird die abgebundene Zone immer dicker, wogegen sich die Zone vor der kondensierten Wasserschicht immer mehr verringert. Entsprechend der je Zeiteinheit zugeführten Dampfmenge ist die Größe der erweichten Zone.
In vorteilhafter Weise wird nur soviel Dampf zugeführt, daß die Formstabilität des Stranges während seines Transportes durch die Vorrichtung erhalten bleibt. Als Aufheizzeit kann ein Richtwert von etwa 0,15 bis 1 ,5 sek/mm genannt werden. Wie bereits ausgeführt ist dieser Wert von vielen Faktoren abhängig.
Beim Strangpressen von Profilen erfolgt in vorteilhafter Weise die Dampfinjektion von allen Außenseiten her, damit läßt sich die erforderliche Heizzeit deutlich verringern.
Der Dampfaustritt aus den Reaktoπ/vänden erfolgt vorzugsweise aus einer Vielzahl von Schlitzen mit einer Breite von etwa 0,1 bis 2 mm aus den Innenwänden des Reaktors. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine auf den Querschnitt bezogene starre Ausführung des Reaktors in Kombination mit einer bezogen auf den Querschnitt veränderbaren Ausführungsform vorgesehen. Bei 12
der starren Ausbildung besteht der Reaktor aus einer Vielzahl von Scheiben von etwa 5 bis 100 cm Dicke deren Stirnseiten derart stufenförmig ausgebildet sind, daß sich im zusammengebauten Zustand die genannten Schlitze ergeben. Die Abdichtung der Scheiben zueinander kann in vorteilhafter Weise durch Dichtscheiben erfolgen. In einer besonders günstig herstellbaren Ausführungsform wird die Breite der Schlitze durch die Dicke der Dichtscheiben bestimmt.
Die Dampfzuführung erfolgt vorzugsweise von einer oberhalb des Stranges liegenden Bohrung die durch die inneren Reaktorscheiben geht. Die Dampfeinspeisung erfolgt vorzugsweise von einer Scheibe aus. Unterhalb des Stranges ist in vorteilhafter Weise ebenfalls eine Verbindungsbohrung vorgesehen, über welche eventuell entstehendes Kondensat in einen Abscheider geführt wird. Um jedoch Kondensat möglichst zu vermeiden, den Dampf in der Temperatur zu erhöhen und zu trocknen ist in vorteilhafter Weise der Reaktors beheizt. Nach dem Ende des konventionellen Heizkanalteiles ist der Strang im Querschnitt derart formstabil, daß das Reaktorinnenprofil paßgenau, d.h. mit einem leichten Schiebesitz gefertigt werden kann
Bei der beweglichen Ausführung des Reaktors werden einander gegenüber liegende Winkel aus Reaktorteilscheiben gebildet, die querbeweglich gelagert sind und gegeneinander gedrückt werden. Die Anstellkraft der Reaktorwinkel zueinander kann beispielsweise durch Federn oder Kraftgeber eingestellt werden. Die Reaktorwinkel zueinander sind erfindungsgemäß mit Dichtungen versehen um einen Dampfaustritt zu verhindern. Ebenso sind die erste und die letzte Scheibe bzw. Teilscheiben entweder mit umlaufenden Dichtungen ausgeführt oder mit Dichtnuten oder in einer entsprechenden Länge ausgebildet, damit kein oder kaum Dampf zwischen den Reaktorenden und dem Strang austreten kann.
Am Ende des Reaktors sind die Kleinteile und das Bindemittel zwar erhitzt aber noch nicht abgebunden. In vorteilhafter Weise ist deshalb ein Entdampfer vorgesehen, in dem einerseits im Strang eine Temperatur aufrechterhalten wird, die über der Abbindetemperatur des Bindemittels liegt und andererseits der Strang entgast bzw. entdampft wird. Die Länge des Entdampfers wird in besonders vorteilhafter Weise dem Vorschub der Presse und der Dichte des Stranges, sowie der Art der Kleinteile und dem Bindemittels angepaßt. 13
Als Richtmaß kann die Länge des Reaktors genannt werden. Im Entdampfer wird der Dampf im Strang durch Schlitze, ähnlich wie im Reaktor angesaugt. Dies kann sowohl über eine Pumpe als auch über einen, einen Unterdruck erzeugenden Kondensator geschehen. Verarbeitet die Erfindung Holzkleinteile zu Strängen erfolgt die Entdampfung zweckmäßigerweise unmittelbar nach dem Dampfreaktor. Stränge aus Holzkleinteilen mit einer üblichen Dichte von weniger als 700 kg/m3 besitzen in der Regel einen sehr geringen Diffusionswiderstand.
Der Entdampfer ist in vorteilhafter Weise ähnlich wie der Dampfreaktor aus einer Vielzahl von Scheiben gefertigt, die in Preßrichtung in einem Abstand von etwa 0,2 bis 100 mm zueinander stehen. Sie sind nach außen druckdicht ausgeführt und mit einer Absaugbohrung versehen, über welche der Dampf aus dem Strang transportiert wird.
In besonders vorteilhafter Weise arbeitet das Wärmeträgermedium, um die in ihm enthaltene Energie möglichst weitgehend verlustfrei zu nutzen, im Kreislauf. In vorteilhafter Weise wird wie bereits beschrieben der angesaugte Dampf oder das entstandene Kondensat gereinigt und erneut dem Dampferzeuger zugeführt.
Bei schwerer zu entgasenden Strängen können gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere Entdampfer vorgesehen werden. Vorzugsweise ist der Abbindekanal, welcher etwa wie ein Heizkanal aufgebaut ist in mehrere Abschnitte unterteilt, zwischen denen jeweils Entdampfer angeordnet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen die Platten des Abbindeka- nales mit Entdampfungsschlitzen oder zurückgesetzten Entdampfungsflächen zu versehen. Die Entdampfer und der Abbindekanal können beheizt werden.
Beim Verlassen des Entdampfers ist der Strang nur teilweise abgebunden. Die endgültige Abbindung erfolgt im anschließenden Abbindekanal, welcher einem konventionellen Heizkanal entspricht. Seine Länge wird durch den Grad der Abbindung der Abbindezeit des Bindemittels und dem Vorschub der Presse bestimmt. Sie kann bis zu dem Produkt aus Vorschub x Abbindezeit betragen. Lediglich bei Strängen die unmittelbar nach der Vorrichtung in kurze Stücke gesägt werden, wie z.B. Palet- 14
tenklötze, kann in vorteilhafter Weise eine größere Länge vorgesehen werden, damit diese nicht aufquellen.
Beim Strangpressen erfolgt die Steuerung der Verdichtung durch die regelbaren Anstellkräfte der Heizwinkel gegeneinander, also vorzugsweise durch Kraftgeber, wie Hydraulikzylinder. Eine Änderung des Anstelldruckes während des Preßstempelhubes wie in DE 25 35 989 beschrieben ist in der Regel nicht erforderlich, kann aber bei bestimmten Profilen besonders vorteilhaft sein. Es hat sich gezeigt, daß diese in einem sehr bestimmten Vorschubbereich hinreichend zuverlässig arbeitet. Dieser liegt über der Geschwindigkeit in der kein Stick-siip-effekt mehr eintritt und einem Vorschub von unter etwa 1 ,5 m/min. Bei darüber liegenden Geschwindigkeiten arbeitet diese Steuerung u.U zu langsam und ungenau.
Bei kontinuierlich arbeitenden Pressen gem. DE 198 13 028 und der Zusatzanmeldung DE 198 38 187 kann die Steuerung der Verdichtung über die Eintauchtiefe der Preßschnecke oder Preßspirale erfolgen. Je tiefer das Druckelement in den Preßraum eintaucht, desto leichter wird der Strang, je weniger, umso schwerer.
In besonders vorteilhafter Weise ist hier eine automatische Steuerung vorgesehen. Die Verdichtungskraft ist äquivalent zur Axialkraft auf das Druckelement und wird von einer Druckmeßdose gemessen. Entsprechend dem vorgewählten Druck wird die Lage des Druckelementes im Preßraum mittels Weggebern, z.B. Hydraulikzylindern oder Linearmotoren eingeregelt. Bei Kolbenstrangpressen wird vorgeschlagen, den ersten Teil des Heizkanales in ein starres und ein bewegliches Trumm zu unterteilen. Die Ursache hierzu ergibt sich aus dem beschriebenen Bestreben der Kleinteile eine kurze Zeit mit hoher Kraft radial auszuweichen. Bei kontinuierlichen Pressen, die den Verdichtungsdruck mittels Spiralen oder Schnecken erzeugen ist dies jedoch nicht zu beobachten. Bei diesen Pressen ist kein Unterteilen ersten Heizkanaltrum- mes erforderlich. Beim kontinuierlichen Strangrohrpressen wird die Dichte des Stranges in besonders vorteilhafter Weise durch die steuerbare Eintauchtiefe des Dornes in den Strang bestimmt. Je weiter der Dorn in den Strang eintaucht, desto höher verdichtet sich der Strang bzw. umgekehrt. 15
In EP 03 76 175 sind Maßnahmen zur Erzeugung einer höher verdichteten Randzone des Stranges offenbart. Die Erfindung sieht wie in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 198 38 187 beschrieben die Verwendung eines Scheibenreaktors vor. Seine Lage ist in vorteilhafter Weise unmittelbar nach dem Preßraum. Aufgabe des Scheibenreaktors ist es, eine bereits höher verdichtete und glatte Randzone noch höher zu verdichten, die Reibung herabzusetzen und den Strang mit einer noch glatteren Oberfläche zu versehen.
Bei der Ausbildung des Reaktors durch aneinandergereihte Scheiben können engere Dampfaustrittszonen geschaffen werden, welche nicht durch eingedrungene Kleinteile verstopft werden. Da die glatte, höher verdichtete Randzone sehr dünn gehalten werden kann, genügt ein Reaktor mit wenigen Scheiben hintereinander. Es haben sich Ausführungen mit bis zu etwa 35 Scheiben bewährt. Die einzubringende Dampfmenge ist relativ gering und trägt kaum zur Aushärtung des Stranges bei. In Versuchen hat sich die Notwendigkeit ergeben die eingetragene Dampfmenge so gering zu halten, daß möglichst nicht mehr als etwa 10% der Kleinteile des Strangquerschnittes durch den Dampf dieses Reaktors erweicht werden um eine u.U ungünstige größere Plastifizierung zu vermeiden.
Die Leistungsfähigkeit der Erfindung kann durch folgenden Vergleich veranschaulicht werden. Vorbekannte Strangpressen zur Herstellung von Palettenklötzen ohne Loch, des Querschnittes 145 x 145 mm, wie zum Beispiel gem. DE 25 35 989, und DE 29 32 406 können mit einem Heizkanal von etwa 33 m Länge einen Vorschub von ca. 1 ,8 m/min erzielen. Eine erfindungsgemäße Presse leistet bei einer gleichen Gesamtlänge des Aushärtekanales jedoch ca.11 m/min.
Beim Strangrohrpressen werden mit der Erfindung hohle Stränge wie beispielsweise Paletten klotze mit Loch, Röhrenspanplatten oder Hohlprofile aus anderen Werkstoffen hergestellt. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei pflanzlichen Kleinteilen die Möglichkeit besteht durch die Plastifizierung der Kleinteile verbesserte Ergebnisse zu erzielen. 16
Die Erfindung unterscheidet zwei Arten der Dampfinjektion, von außen über einen Reaktor und von innen über das Dornloch. Für beide Arten kann zusätzlich, wie vorstehend beschrieben, nach dem Ende des Preßraumes, ein Reaktor zur Erzeugung einer besonders glatten und höher verdichteten Außenschicht vorgesehen werden. In Weiterbildung der Hauptanmeldung lehrt die Erfindung zunächst, wie beim Strangpressen eine angebundene Außenschicht und zusätzlich eine angebundene Innenschicht um das Dornloch zu bilden. Dadurch, daß sowohl innen als auch außen eine abgebundene Schicht vorgesehen ist, kann die Länge der konventionellen ersten Heizzone um etwa 20 bis 40 % kürzer gehalten werden, als wie beim Strangpressen von Vollprofilen beschrieben. Erfolgt die Dampfinjektion von außen schließt sich an das Heizgangteil ein Reaktor wie beim Strangpressen beschrieb an. Die Entdampfung erfolgt über das Dornrohr, welches etwa in Höhe des Reaktors endet.
Der Dampf kondensiert zunächst im Strang und wird als Wasserschicht in Richtung Dornloch geschoben, bis er ganz oder teilweise wieder verdampft und durch das Dornloch über das Dornrohr angesaugt wird. Der Dampf bzw. das Wasser wird gereinigt und erneut erhitzt und dem Heizkreislauf zugeführt. Im Gegensatz zum Strangpressen ist beim Strangrohrpressen keine weitere äußere Entdampfung mehr notwendig. Der Strang ist am Ende des Reaktors ebenfalls auf Geliertemperatur erhitzt aber noch nicht angebunden. In einem Abbindekanal, wie im Abschnitt Strangpressen beschrieben wird die Strangtemperatur gehalten oder weiter erhöht und der Strang bindet ab. In der Länge kann ein erfindungsgemäßer Heizkanal für Strangrohrpressen deutlich kürzer gehalten werden als beim Strangpressen, da die äußere Entdampfung entfällt und das Dornrohr durch den zurücktransportierten Dampf bzw. dessen Kondensat erhitzt wird und seine Wärme an den noch kalten Strang abgeben kann.
In ähnlich vorteilhafter Weise kann die Dampfinjektion von innen her erfolgen. Die Länge des konventionellen Heizgangteiles und des Dornrohres sind mit dem Vorbeschriebenen identisch. Anstelle des Dampfreaktors schließt sich ein Entdampfer, wie im Abschnitt Strangpressen beschrieben, und daran der Abbindekanal an.
Wie vorangehend ausgeführt, sieht im Falle der Herstellung von Hohlprofilen die Erfindung vorzugsweise die Abdichtung des Dornloches, gegenüber der Sägeseite 17
durch einen Dichtpfropfen vor. Bei pflanzlichen Kleinteilen kann dieser im allgemeinen als einfacher Stab mit dem Dornprofil ausgeführt werden. Eine besondere Passung oder Dichtung ist nicht erforderlich, es genügt ihn in einer Länge auszuführen die eine größere Dichtwirkung hat als der geringe Diffusionswiderstand des Stranges vom Dornloch zur Außenwand. Gemäß einer hierbei vorteilhaften Ausführungsform ist der Dichtpfropfen hier nicht mehr am Ende der Vorrichtung, sondern im letzten Teil des Heizkanales angeordnet. Seine genaue Stellung wird durch den Diffusionswiderstand des Stranges bestimmt.
Wird der Dampf von außen her durch einen Reaktor eingebracht liegt er hinter dem Reaktor und verhindert, je nach Dampfdruck, daß weder Dampf von der Säge angesaugt werden kann, noch daß Luft von der Säge her oder durch den Strang angesaugt werden kann. Bei der Dampfeinbringung durch das Dornioch steht der Dichtpfropfen soweit nach dem Entdampfer im Dornloch, daß kein wesentlicher Anteil des Dampfes durch den Strang in das letzte Heizkanalteil gedrückt wird und verloren geht .
Das Dornrohr ragt vorzugsweise in etwa in der Länge des ersten konventionellen Heizgangteiles in den Strang. Hat es die Aufgabe die Verdichtung des Stranges durch ein Mitlaufen während des Ausstoßhubes mit einer geregelten Kraft zu bestimmen, kann die Notwendigkeit auftreten es kürzer zu halten. Der Dichtpfropfen kann mittels eines Seiles, einer Kette oder einer Stange oder auf ähnliche Weise am Dornrohr befestigt werden. Als besonders vorteilhaft sieht es die Erfindung an, die Befestigung des Dichtpfropfens längsbeweglich auszuführen. Wird eine derartige Befestigung am hinteren Ende des Dornrohres vorgenommen, kann die Lage des Dichtpfropfens im Strang von außen her, während des Betriebes, auf ein günstiges Maß eingestellt werden.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht durch eine Strangrohrpresse gem. einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 18
Fig. 2 eine vereinfachte Schnittansicht durch einen Heizkanal und ein Dornsystem mit geschlossenem Kreislauf für eine Luft/Gasheizung;
Fig. 3 eine vereinfachte Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform eines Kanalabschnittes mit darin ausgebildeter Heißgaszone;
Fig. 4 eine vereinfachte Schnittansicht durch eine vierte Ausführungsform eines Kanalabschnittes mit darin ausgebildeter Heißgaszone;
Fig. 5 eine vereinfachte Schnittansicht durch eine fünfte Ausführungsform, eines Kanalabschnittes mit darin ausgebildeter Heißgaszone nebst zugehöriger Dichteinrichtung mit Druckbegrenzungsventil;
Fig.6 einen Längsschnitt durch eine Aushärtevorrichtung;
Fig.7 einen Schnitt auf der Linie l-l gem. Fig.6;
Fig.8 einen Schnitt auf der Linie 11-11 gem. Fig.6;
Fig.9 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll gem. Fig.6;
Fig.10 einen Schnitt auf der Linie IV-IV gem. Fig.9;
Fig.11 einen Schnitt durch einen Reaktor;
Fig.12 einen Schnitt durch einen Entdampfer auf der Linie V-V gem. Fig.6;
Fig.13 einen Längsschnitt durch einen Entdampfer;
Fig.14 einen Längsschnitt durch eine Aushärtevorrichtung;
Fig.15 einen Längsschnitt durch eine Aushärtevorrichtung; 19
Fig.16 einen Längsschnitt durch eine Aushärtevorrichtung;
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Schnittdarstellung einer hier als Strangrohrpresse ausgebildeten Strangpresseinrichtung. Gezeigt sind hier ein Strang 1 , der durch Heizplatten 2, 2' von außen beheizt wird.
In etwa in Höhe des Heizkanalendes 4 ist ein Dichtpfropfen 3 vorgesehen. Der Dichtpfropfen 3 ist mit einem Vorspann- oder Überdruckventil versehen durch welches der Gasdruck in dem von dem Dichtpfropfen 3 begrenzten Raum auf einen vorbestimmten Druckpegel begrenzbar ist.
Der Anfangsbereich des Stranges 1 wird in einer hier nicht dargestellten Preßeinrichtung gebildet und durch einen Heizkanal 6 geschoben. In diesem Heizkanal 6 wird der Strang erwärmt. Die in dem Heizkanal 6 in den Strang eingebrachte Wärmemenge kann so eingestellt werden, daß der Strang bis zu einem vorgegebenen Grad aushärtet.
Mit zunehmender Erwärmung gast Bindemittel aus dem Strang aus. Ferner bildet sich aufgrund der Restfeuchte des Spangemenges und dem Wasseranteil des Bindemittels Wasserdampf. Dies geschieht vom Heizdorn 7 zum Heizkanalende 4 hin in zunehmenden Maße.
Der Heizdorn 7 weist eine auf die Festigkeit des Stranges abgestimmte Länge auf und ist bei der hier dargestellten Ausführungsform mit einer elektrischen Widerstandsheizung 8 versehen. Bei der gezeigten Ausführungsform ragt das Ende des Heizdornes 7 etwa 1 ,50 bis 5,0 Meter in den Strang hinein.
An dem Heizdorn 7 ist ein Innenrohr 10 beispielsweise über einen Gewindestift 11 befestigt. Das Innenrohr 10 besteht vorzugsweise aus mehreren Einzelrohren 12, 12' und ist hier über Gewindemuffen 13 zusammengeschraubt. Geeignete Rohrlängen liegen vorzugsweise im Bereich von ca. 3 bis 6 Meter. Der gesamte Heizkanal 2 und entsprechend das Innenrohr können eine Länge von bis zu etwa 75m aufweisen. 20
Unter wartungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten erweist sich der mehrteilige Aufbau des Innenrohres als besonders vorteilhaft.
Im Abstandsmaß 14 von ca. 0,3 bis 5 Meter vom Dornlochende 8 sind in dem Innenrohr 11 Öffnungen 15 ausgebildet. Die durch die Erhitzung entstehenden Gase können aufgrund des Dichtpfropfens 3 nicht drucklos durch das Dornloch 16 aus dem Strang 1 entweichen. Sie wandern entgegen der Preßrichtung durch das Dornloch 16 und gelangen durch die Öffnungen 15 unter Druckaufbau zu dem Ventii 5. Erreicht der sich aufbauende Druck einen beispielsweise einen durch die Ventilkonfiguration vorbestimmten Druckpegel so öffnet das Ventil 5 und erlaubt ein Abströmen des Dampf/Gasgemisches.
Der Strang wird erfindungsgemäß über seine nahezu gesamte Länge vom Dornloch 16 aus von innen ohne Wärmeverlust beheizt. Das Ventil 5 kann bis auf den vom Leim her maximal zulässigen Druck eingestellt werden. Dieser Druck kann ggf. größer sein als der Diffusionswiderstand des Stranges gegen ein Durchdringen des Heizmediums. In diesem Fall gelangt ggf. kein Dampf/Gasgemisch über das Ventil 5 ins Freie und es treten entsprechend geringe Energieverluste auf. Die angegebenen Maßnahmen lassen sich auch im Wege der Nachrüstung an herkömmlichen Strangrohrpressen verwirklichen. Hierdurch kann deren Leistungsfähigkeit auf kostengünstige Weise um ca. 10% bis 30% gesteigert werden.
Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt durch einen Heizkanal mit einem Dornsystem 17 für einen weitgehend geschlossenen Heizkreislauf 18. Ein Dornrohr 19 ist hier durch einen Preßstempel 20 hindurch geführt und ragt aus dessen vorderster Stellung 21 um das Maß 22 um ca. 0,5 bis 5m in den Strang hinein. Am Dornrohr 19 ist hier ein Innenrohr 24 befestigt, welches am Dichtpfropfen 25 mit Öffnungen 26 versehen ist. der Strang wird hier von außen beheizt. Dabei wird die bewegliche Heizplatte 27 mit den Druckgebern 28, z.B. Hydraulikzylindern, gegen den Strang 23 und dieser gegen die starre Heizplatte 29 gedrängt.
Ausgehend von dem ersten starren Vorheizgang 30, der auch als Reaktor gem. EP 0 376 175 ausgebildet sein kann, erwärmt sich der Strang zunehmend von außen her. Hierbei entstehen aus dem Wasseranteil im Bindemittel und der Restfeuchte des 21
Spangemenges Wasserdampf sowie Gase aus dem Bindemittel des Gemenges. Diese durchwandern den Strang 23 und gelangen in das Dornloch 31.
Der Dichtpfropfen 25 ist entweder entsprechend dem Maß 32 derart lang ausgebildet, daß er das Dornloch 31 gegen den Strang 23 weitestgehend abdichtet, oder er ist mit Dichtelementen 33 versehen. Hierzu können handelsübliche Kolbendichtungen aus dem Hydraulik- oder Pneumatikbereich oder auch metallische Kolbenringe verwendet werden.
Der Dampf und die Gase nachstehend Heizgase genannt, wandern zwangsläufig in Richtung Preßstempel 20 und gelangen durch die Ringfläche 34 zwischen dem Dornrohr 19 und dem Innenrohr 24 in eine Rücklaufleitung 35 die zu einer Heizgasreinigungsanlage 36 führt.
In dieser Heizgasreinigungsanlage 36 kann das Heizgas von mitgeführten Bestandteilen wie Formaldehyd, Tannin, Gerbstoffen, Wasser und dergleichen gereinigt werden und in einen Heizkessel 37 abgegeben werden.
Der Heizkessel 37 arbeitet unter einem vorgewählten, einstellbaren Druck. Wird dieser Druck unterschritten, so kann hier über ein Zufuhrventil 38 Frischluft nachgeführt werden. Herrscht ein zu hoher Druck, kann dieser über ein Ablaßventil 39 auf den vorgewählten Pegel abgebaut werden. Ob ein Heizgasüberschuß oder ein Heizgasmangel herrscht ist neben der Dichte und Dicke des Stranges 23 vom Maß der Verdichtung durch einen hier vorgesehenen Heizgasverdichter 41 steuerbar.
Über diesen Heizgasverdichter kann im Bedarfsfall der gewünschte Druck aufgebaut werden. Dadurch wir es möglich einen Druckpegel einzustellen bei welchem die Heizgase nicht nur durch das Dornloch 31 hindurchströmen sondern vorzugsweise möglichst weit in den Strang 23 eindringen.
Durch den Heizkessel 37 kann den Heizgasen kontinuierlich die erforderliche Wärmeenergie zugeführt werden die diese wiederum an den Strang abgeben können. Bei diesem vorgeschlagenen Heizsystem erfolgt ein Wärmeeintrag in den Strang nicht nur von außen her, sondern in erheblichem Maße auch durch die Heizgase von 22
innen her. Mit diesem Heizsystem wird es möglich, die Durchheizzeit des Stranges im Vergleich zu den bisher erforderlichen Heizzeiten um mehr als 50% abzusenken. Entsprechend kurz kann daher der Heizkanal ausgebildet werden.
Fig.3 zeigt einen Schnitt durch einen Heizkanal 40, bei welchem die Heizgase aus dem Verdichter 41 durch die Heizplatten 42, 42' über Düsen 43 auf und in den Strang 44 gelangen. Der Druck, den der Verdichter aufbaut ist größer, als der Diffundierwiderstand des Stranges 44 gegen das Heizgas. Die Reibung des Stranges 44 zwischen den Heizplatten 42, 42' wird hierdurch erheblich herabgesetzt. Hierdurch wird es möglich besonders leichte Röhrenplatten oder Profile zu erzeugen, oder auch die Heizplatten mit größerer Kraft gegen den Strang zu pressen. Diese Maßnahme eignet sich besonders für Strangpreßsysteme, bei denen die Kleinteile nicht zweidimensional sondern dreidimensional verfilzt sind, da bei gleicher Dichte das Diffundieren des Heizgases besser möglich ist.
Die Erwärmung erfolgt hier sowohl von außen her durch die diffundierenden Heizgase als auch von innen her, durch die von innen her durch das Dornloch 45 strömenden Heizgase. Dieses System ermöglicht eine besonders schnelle Aushärtung des Stranges 44. Vorzugsweise werden Vorkehrungen getroffen um etwaige Heizgasverluste an den Heizplatten gering zu halten. Auch bei dieser Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise eine Gasreinigungsvorrichtung in den Heizgaskreislauf integriert werden. Diese kann ebenfalls mit Einrichtungen zur Gaszufuhr oder zur Gasableitung versehen sein.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Heizkanal bei welchem der Preßstempel 48 in seiner vorderen Endstellung steht. Das hintere Trumm 49 des Dornes 50 ragt um eine Länge im Bereich von 0,5 bis 3m über die vordere Endstellung des Preßstempels hinaus und weist parallele Wandungen auf. Im vorderen Trumm 51 ist dieser verjüngt ausgebildet und mit Öffnungen 52 versehen derart, daß das Heizmedium mit etwa gleichem Druck im Dornloch 53 steht.
Der Strang 54 ist an seinem vorderen Ende mit einem Dichtpfropfen 55 verschlossen. Aus dem Verdichter 56 wird das Heizmedium durch den Dorn 50 gedrängt. Es diffundiert durch den Strang 55, bildet zwischen dem Strang und den Heizplatten 57 23 und 57' ein Gaspolster und wird aus dem, den Strang 55 umgebenden Absaugraum 58 über die Rücklaufleitung 59 in den Gasreiniger 60 und von diesem in den Heizkessel 61 transportiert. Dieser ist mit dem Verdichter 56 verbunden. In vorteilhafter Weise werden neben dem Heizkessel auch die Heizplatten 57 und 57' beheizt. Da im Ausführungsbeispiel das Heizmedium den Dorn 50 nur in einer Richtung durchströmt kann dieser einen vergleichsweise kleinen Querschnitt aufweisen. Hiermit lassen sich in besonderem Maße dünnwandige Profile für Möbel und Applikationen, sowie für niedrig verdichtete Platten und Matten beispielsweise aus agglomeriertem Papier oder Holzspankugeln, fertigen.
Fig.5 zeigt einen Schnitt durch einen Heizkanal einer apparatetechnisch besonders preiswert realisierbaren Ausführungsform der Erfindung. Diese eignet sich insbesondere zur Nachrüstung bestehender Strangrohrpresen oder zur Herstellung von Strängen mit entweder sehr kleinen Dornlöchern und/oder besonders geringen Wandstärken. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch den Verdichter 62 Heißgas als Heizmedium durch den Dorn 63 und das Dornloch 64 gedrängt. Der Dichtpfropfen 65 ist mittels einer Kette oder eines Seiles 66 am Dorn 63 befestigt. Der Druck des Heißgases wird durch das Vorspannventil 67 begrenzt.
Fig.6 zeigt einen Schnitt durch eine Aushärtevorrichtung die hinter einer Strangpresse 71 angeordnet ist. An deren Preßraum 72 schließt sich der starre Teil 73 eines Heizkanales 74 an. Im starren Teil 73 wird verhindert, daß der noch nicht erhitzte Strang seinem Bestreben nachgehen kann, eine kurze Zeit mit hoher Kraft axial zur Preßrichtung auszuweichen. Bei Holzkleinteilen hat sich eine Länge im Maß 75 vom etwa 5 bis 15-fachen der Strangdicke bewährt.
Der bewegliche Teil 76 des Heizkanales 74 wird aus einem starren Heizwinkei 77 und einem beweglichen Heizwinkel 78 gebildet. Letzterer wird durch Kraftgeber 79, beispielsweise Hydraulikzylinder gegen den starren Heizwinkel 77 mit einer regelbaren Kraft gedrückt. Durch die Kraftgeber 79 des gesamten Heizkanales wird die Verdichtung des Stranges bestimmt. Die Länge im Maß 80 des Heizkanales 74 wird im wesentlichen durch die Abbindezeit des Bindemittels und die Vorschubgeschwindigkeit der Presse bestimmt, da in den meisten Anwendungsfällen eine Dicke der 24
angebundenen Schicht von 1 bis 3 mm genügt. Diese Schichtdicke wird in kurzer Zeit durchwärmt.
Da das Bindemittel nicht schlagartig sondern allmählich immer stärker klebt muß unter Umständen nicht die volle Gelierzeit der Randzone im Heizkanal 74 vom Strang durchfahren werden. Im Versuch hat sich bei Möbelapplikationen aus Holzkleinteilen, welche mit einem Vorschub von ca. 2 m/min gefahren wurden, eine Länge des Heizgangteiles von 0,6 m bereits als ausreichend erwiesen. Werden hingegen Palettenklötze der Dimension 145 x 145 mm mit einem Vorschub von 11 m/min gepreßt und soll die Dicke der ausgehärteten Schicht vor der Dampfinjektion ca. 5 mm betragen, so erweisen sich Längen des Heizgangteiles 4 von bis zu 17 m als vorteilhaft.
An den Heizkanal 74 schließt sich ein Reaktor 81 an. Er ist im Ausführungsbeispiel als starrer Scheibenreaktor gefertigt. Seine Länge im Maß 82 ist von der Dicke des Stranges und der Vorschubgeschwindigkeit, der Art und Größe der Kleinteile und einer Reihe von weiteren Faktoren abhängig. In der Praxis kann für den Reaktor 81 zunächst auf eine kurze Länge von etwa Vorschub in mm/sec: Strangdicke x 0,1 ausgegangen werden. Da der Reaktor 81 aus einer Vielzahl von Scheiben 83 gefertigt ist, werden im Versuch bzw. bei den Probeläufen sukzessive immer mehr Scheiben 83 eingelegt, bis das optimale Maß erreicht ist.
Vorzugsweise wird je Zeiteinheit nur jeweils derart viel Dampf in den Strang eingebracht, daß sich stets ein ausreichend großer Anteil des Strangquerschnittes im nicht erweichten Zustand befindet. Die Kleinteile würden sonst nach außen drücken und ihre Lage im Strang verändern, wodurch sich u.a. die Klebung durch mangelnde Leimruhe verschlechtert. Für Palettenklötze hat sich eine Länge des Reaktors als günstig erwiesen, die dem etwa 0,2 bis 0,5- fachen der Strangdicke (in mm) x dem Vorschub (in mm/sec) entspricht. Die Dicke der hinteren 84 und der vorderen 85 Reaktorscheibe wird derart gewählt, daß kein oder kaum Dampf aus dem Spalt zwischen dem Strang und dem Reaktor ins Freie treten kann. Die Innenkontur 86 des Reaktors wird derart ausgeführt, daß sich der Strang mit einem leichten Schiebesitz bewegen läßt. Dichtungen in den Reaktorscheiben 84 und 85, oder Dichtungsschlitze sieht die Erfindung nur in für besondere Anwendungen vor. 25
Die Dicke der Zwischenscheiben 87 kann etwa 5 bis ca. 100 mm betragen. Sie ist von der Geschwindigkeit der Presse, dem Strangquerschnitt und der benötigten Dampfmenge, sowie der Art der Kleinteile abhängig. Der Reaktor kann sowohl mit starren Wänden als auch mit beweglichen gefertigt werden. Näheres ist in den Zeichnungen von Fig. 8, Fig. 9, und Fig. 11 dargestellt.
An den Reaktor 81 schließt sich in besonders vorteilhafter Weise im Ausführungsbeispiel der Entdampfer 88 an. Er ist hier als starrer Scheibenentdampfer ähnlich wie der Reaktor 81 gefertigt. Details hierzu sind in Fig. 12 und Fig. 13 gezeigt.
Nach dem Verlassen des Reaktors ist der Strang auf Geliertemperatur gebracht aber noch nicht ausgehärtet. Der im Strang herrschende Dampfdruck muß abgebaut und der Dampf zurück zum Dampfkessel gebracht werden, um die in ihm gespeicherte Energie im Kreislauf zu nutzen. Einzelheiten hierzu wurden vorangehend bereits beschrieben. Die Anzahl der Entdampfungsscheiben und die Entdampferlänge im Maß 89 richten sich wiederum nach dem Strangprofil, dessen Dichte, dem Dampfdruck, dem Vorschub und einer Reihe weiterer Parameter. Als Richtwert kann die Länge 82 des Reaktors 81 genannt werden. Auch hier ist eine sukzessive Anpassung geboten.
An den Entdampfer 88 schließt sich der Abbindekanal 90 an, der im Ausführungsbeispiel wie der konventionelle Heizkanal 74 gefertigt ist. In ihm wird der Strang auf seiner Temperatur gehalten oder diese sogar noch erhöht. Seine Länge im Maß 91 ist derart bemessen, daß der Strang, wenn er ihn verläßt vollständig angebunden hat. Als Richtgröße kann die Gelierzeit des Bindemittels x der Vorschubgeschwindigkeit genannt werden, wobei zu berücksichtigen ist daß sich eine kürzere Baulänge ergeben kann, da der Strang in den vorhergehenden Teilen der Vorrichtung bereits teilweise angebunden hat. Wird der Strang hingegen unmittelbar nach der Vorrichtung in kurze Abschnitte aufgeteilt, wie z.B. zu Palettenklötzen kann auch eine längere Ausführung notwendig sein, damit ein Aufbauchen der Teile zuverlässig vermieden wird.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt auf der Linie l-l gem. Fig. 6 durch den starren Teil des Heizkanales. Er ist im Ausführungsbeispiel, da es sich um eine kompliziertere Form 26
einer Möbelapplikation handelt aus einem drahterodierten Teil 92 gefertigt. Seine Beheizung kann durch eine elektrische Heizmanschette 93 oder mittels Dampf, Heißwasser oder Thermoöl erfolgen.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt auf der Linie 11-11 gem. Fig. 6 durch den beweglichen Teil des Heizkanales. Der bewegliche Heizwinkel 94 wird durch die Druckgeber 95, im Ausführungsbeispiel Hydraulikzylinder, mit einer einstellbaren Kraft gegen den starren Heizwinkel 96 gedrückt. Mit der Kraft der Druckgeber 95 wird die Reibung des Stranges gegen die Wände des Heizkanales und damit die Verdichtung geregelt. Bei der Erwärmung treten Dämpfe und Gase aus dem Strang aus, welche bislang über Hauben angesaugt werden. Erfindungsgemäß kann auf diese Absaugung verzichtet werden und die in dem Dampf enthaltenen Wärmeenergie kann noch genutzt werden. Vorzugsweise sind die Heizwinkel 94 und 96 gegeneinander abgedichtet. Im Ausführungsbeispiel werden hierzu Dichtlappen 97 verwendet. In einem der beiden Heizwinkel sind Absaugkanäle 98 vorgesehen, zum Absaugen der Gase aus dem Strang und zur energetischen Nutzung und Reinigung derselben.
Fig. 9 zeigt einen Schnitt auf der Linie lll-lll gem. Fig. 6 durch einen starren Scheibenreaktor. Der Dampf wird über die Bohrung 99 und die Verteilerbohrung 100 den 0,1 bis 2 mm dicken Dampfspalten 101 zwischen den Zwischenscheiben 102 dem Strang zugeführt. Durch eine Eindrehung und einen Bund 103 werden die einzelnen Reaktorscheiben zusammengesteckt. Die Spaltdicke 101 kann, wie im Ausführungsbeispiel durch die Dicke der Dichtscheiben 104 bestimmt werden. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da eine eventuell notwendige Änderung der Spaltdicke einfach durch Auswechseln der Dichtscheiben 104 vorgenommen werden kann.
Im Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Reaktorscheiben durch Schrauben oder Gewindestangen 105 miteinander verbunden. Der Reaktor wird mit Heißwasser, Dampf, Thermoöl oder mit einer Heizmanschette 106 beheizt. Werden die Stränge aus Holzkleinteilen hergestellt, liegt die günstigste Temperatur bei 180 bis 230°C. Da die Dampftemperatur im allgemeinen niedriger ist, erfolgt im Reaktor eine Überhitzung, welche den Dampf trocknet, bis er in den Strang gelangt. Im Strang, welcher nur an der Außenschicht erhitzt und abgehärtet ist kondensiert der Dampf zunächst, schiebt eine Wasserschicht quasi vor sich her, welche immer mehr zur 27
Strangmitte hin gelangt und erneut verdampft. Die Zone des erneuten Verdampfen muß bereits im Entdampfer liegen, damit sich im Strang kein unzulässig hoher Dampfdruck entwickeln kann. Dieser würde u.U. zu Dampfrissen führen und die Verklebung negativ beeinflussen. Insbesondere beim Aufheizen entstehendes Kondensat wird über die durch die Zwischenscheiben ragende Kondensatbohrung 107 zu einem Wasserabscheider 108 geführt.
Fig. 10 zeigt einen Schnitt auf der Linie l-l gem. Fig. 6. durch einen axial beweglichen Reaktor. Der bewegliche Reaktorwinkel 109 wird mit den Druckgebern 110 gegen den starren Reaktorwinkel 111 mit einer einstellbaren Kraft gedrückt. Die Strangdichte wird ebenfalls mit der Größe der Kraft geregelt, wobei die Druckgeber der gesamten Vorrichtung im Druck sowohl zusammen als auch einzeln gesteuert werden können. Die Reaktorwinkel 109 und 111 bestehen ähnlich wie bei einem starren Reaktor aus etwa 5 bis 100 mm dicken Einzelwinkeln, zwischen denen die Dampfspalte 112 von 0,1 bis 2 mm Dicke ausgebildet werden. Die Einzelwinkel werden im Ausführungsbeispiel durch Schraubverbindungen 113 zusammengehalten. Zwischen den Reaktorwinkeln sieht die Erfindung Spalte 114 in einer Breite von etwa 0,1 bis 3 mm im Maß 115 vor. Die Spalte 114 werden durch eine umlaufende Dichtung 116 gegen ein Entweichen des Dampfes nach außen abgedichtet.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt auf der Linie IV-IV gem. Fig. 9 in Preßrichtung durch einen Scheibenreaktor. Er besteht im wesentlichen aus der Anfangsscheibe 117, einer Reihe von Zwischenscheiben 118, der Endscheibe 119 und den Dichtungen 120. Seine Beheizung erfolgt im Ausführungsbeispiel durch eine Heizmanschette 121. In der Innenkontur 122 ist er derart an den Strang angepaßt, daß dieser in Gestalt eines leichten Schiebesitzes durch ihn hindurch geschoben werden kann. Damit kein oder nur geringfügig Dampf zwischen den Scheiben 117 und 119 und dem Strang entweichen kann, werden die Scheiben entsprechend lang ausgeführt, bzw. mit Dichtungen 123 versehen. Die Dicke der Zwischenscheiben kann etwa 5 bis 100 mm im Maß 124 betragen, für die Dampfspalte 125 sieht die Erfindung 01 , bis 2 mm im Maß 126 vor. Der Dampf wird über die Bohrung 127 zugeführt und ggf. entstehendes Kondensat über die Bohrung 128 abgeführt. Durch die Formstufen 129 werden die Scheiben gegeneinander axial gesichert. 28
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt auf der Linie lll-lll gem. Fig. 6 durch einen Entdampfer. Die Gase und der Dampf im Profil werden über die Spalte 130 und der Bohrung 131 angesaugt bzw. können entweichen. Die Erfindung sieht vor den Dampf bzw. das Kondensat zu reinigen, ggf. Fremdgase und Partikel aus den Kleinteilen und dem Bindemittel zu entfernen und die enthaltene Wärme im Kreislauf zu nutzen. Die Abdichtung des Entdampfers erfolgt beispielsweise durch Dichtscheiben 132, mit denen wiederum die Dicke der Spalte 130 bestimmt werden kann.
Fig. 13 zeigt einen Längsschnitt auf der Linie V-V gem. Fig. 12 durch einen Scheibenentdampfer. Er besteht im wesentlichen aus der Anfangsscheibe 133, der Endscheibe 134, den Entdampferscheiben 135 und den Dichtungen 136, welche verhindern, daß Fremdluft bzw. Dampf von außen her angesaugt wird, wenn der Entdampfer mit Unterdruck arbeitet. Die Spalte 137 sind im Allgemeinen größer gehalten als im Reaktor und besitzen beim Maß 138 eine Dicke von etwa 0,2 bis 100 mm, je nach Art des Stranges .Die Innenkontur 139 ist derart gefertigt, daß sich der Strang in der Art eines leichten Schiebesitzes im Entdampfer verschieben läßt. Der Dampf bzw. die Gase gelangen durch die Bohrung 140 aus dem Entdampfer. Die Erfindung lehrt, insbesondere bei relativ dünnen oder komplizierten Profilen einen beweglichen Verdampfer zu verwenden, der ähnlich wie der Reaktor unter Fig. 10 aufgebaut ist.
Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch eine Aushärtevorrichtung, bei der eine Kolbenpresse 141 den Strang verdichtet, der durch einen sich unmittelbar an den Preßraum 142 anschließenden kurzen Reaktor 143 mit einer höher verdichteten glatten Oberfläche versehen wird. Dieser Reaktor ist im Ausführungsbeispiel als Scheibenreaktor ausgeführt und erweicht lediglich die äußere Zone des Stranges. Die Dampfzugabe in Richtung des Pfeiles 144 ist derart gering, daß maximal etwa 10% des Strangvolumens erweicht werden und durch die nach außen drückenden innen liegenden, nicht erweichten Kleinteile höher verdichtet werden. Im weiteren entspricht der Reaktor der Vorrichtung gem. EP 03 76 175. An den Reaktor schließt sich der Heizkanal 145 an, der Reaktor 146, der Entdampfer 147 und der Abbindekanal 148. Im Ausführungsbeispiel hat die Erfindung am Ende der Vorrichtung einen weiteren Entdampfer 149 angeordnet. Sie lehrt bei höher verdichteten oder schwerer zu entdampfenden Strängen nicht nur einen sondern ggf. mehrere Entdampfer zu verwenden. Die Entdampfer können auch im Abbindekanal 148 integriert sein oder diesen 29
unterbrechen, oder an seinem Ende angeordnet sein. Es ist vorgesehen den abzuführenden Dampf bzw. das Kondensat oder die Gase in der Leitung 150 zusammenzufassen und gemeinsam zu reinigen und energetisch zu verwerten, also dem Heizkreislauf zuzuführen.
Fig. 15 zeigt einen Schnitt durch eine Aushärtevorrichtung zum Strangrohrpressen, bei der das Wärmeträgermedium von außen her in den Strang eingebracht wird. An den Preßraum 151 schließen sich der starre Teil 152 und der bewegliche Teil 153 des Heizkanales 154 an. In den Strang ragt bis etwa zum Ende des Heizkanales 154 das Dornrohr 155. Der erste Teil der Heizkanales kann um etwa 20 bis 40 % kürzer gehalten werden als beim Strangpressen beschrieben, da beim Strangrohrpressen zusätzlich eine innere Schicht um das Dornloch abbindet, bevor der Strang im wesentlichen mit Dampf ausgehärtet wird.
An den Heizkanal schließen sich der Reaktor 156 und der Abbindekanal 157 an. Beide können wie beim Strangpressen ausgeführt gefertigt werden. Im Ausführungsbeispiel wird auf einen Entdampfer verzichtet, da das Strangloch durch den Dichtpfropfen 158 verschlossen ist. Dieser ist durch ein Seil, eine Kette oder eine Stange am hinteren Ende 159 des Dornrohres 155 druckdicht gelagert und in seiner Lage im Abbindekanal veränderbar. Die Stellung des Dichtpfropfens 158 hinter dem Strang wird derart gewählt, daß lediglich ein möglichst geringer Anteil des Wärmeträgermediums im Strang verbleibt. Es wird wie vorangehend ausgeführt im Ausführungsbeispiel durch den Dorn 155 geführt und verbleibt im Heizkreislauf. Soll mit der Vorrichtung dieses Ausführungsbeispieles ein Strang mit einer höher verdichteten, glatten Oberfläche erzeugt werden, sieht die Erfindung den Einsatz eines weiteren Reaktors gem. EP 03 76 175 vor, wie in Fig. 14 beschrieben .
Fig.16 zeigt einen Schnitt durch eine Aushärtevorrichtung zum Strangrohrpressen, bei der das Wärmeträgermedium, also der Dampf durch das Dornrohr zugeführt wird. Im Ausführungsbeispiel wird der Strang 160 durch eine Spirale 161 verdichtet. An den Preßraum 162 schließt sich ein kurzer Reaktor 163 an, der eine höher verdichtete, glatte Oberfläche erzeugt. Dieser Reaktor ist beim kontinuierlichen Strangrohrpressen allerdings nur in bestimmten Anwendungsfällen vorgesehen, da die höher verdichtete Außenschicht ggf. auch durch die Spirale oder Schnecke erzeugt werden 30
kann. An den Reaktor schließt sich der Heizkanal 164 an. Bis zu etwa dessen Ende ragt das Dornrohr 165 in den Strang 160.
Der Heizkanal kann in der Länge wie unter Fig. 15 beschrieben gehalten werden. Nach ihm folgt der Entdampfer 166, im Ausführungsbeispiel ein Scheibenentdampfer wie bereits in Fig.6 beschrieben. Daran schließt sich der bereits bekannte Abbindekanal 167 an. Der Dichtpfropfen steht etwa am Ende des Entdampfers im Strang. Das Wärmeträgermedium wird über das Dornrohr im Bereich des Entdampfers durch den Strang 160 gedrückt und erhitzt diesen auf Abbindetemperatur. Auch hier kondensiert der Dampf und schiebt eine Wasserschicht vor sich her, die schließlich ganz oder teilweise wieder verdampft und über den Entdampfer erneut dem Heizkreislauf zugeführt wird. Bei dickeren Strängen kann das Dornrohr bereits im konventionellen Heizkanal enden, da der Dampf bekanntlich zuerst kondensiert und erst später aus dem Strang austritt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, statt eines im wesentlichen aus Holzkleinteilen gebildeten Gemenges auch Papp- oder Papierkleinteile sowie entsprechende Gemische zu verwenden. Weiterhin können auch Verbundwerkstoffkleinteile (Rezyklate) beispielsweise aus einem Papier-Polyäthylen-Aluminium- Gemenge oder mineralische Kleinteile mit warmaushärtenden Bindemitteln in der erfindungsgemäßen Weise zu entsprechenden Profilen verarbeitet werden. Auch Fasergemische oder Gemenge aus Kleinteilen und Faserwerkstoffen wie z.B Flachsfasern lassen sich in der erfindungsgemäßen Weise zu Profilen verarbeiten.
Der Ablauf zur Herstellung eines Profilmaterieales mit Vollquerschnitt ohne höher verdichteter Randzone unter Verwendung einer diskontinuierlich arbeitenden Strangpresse gestaltet sich beispielsweise wie folgt:
Zunächst wird der Preßkolben derart weit zurückgezogen bis das vordere, vorzugsweise profilierte Kolbenende den Einfüllkanalabschnitt freigibt. Sobald der Einfüllkanalabschnitt freiliegt wird beispielsweise über eine Rüttelplattenanordnung eine vorbestimmte Menge eines mit Bindemittel durchsetzten Kleinteilgemenges in den Ein- 31
füllkanalabschnitt eingebracht. Nunmehr wird der Preßkolben wieder nach vorne bewegt und drängt die soeben eingebrachte Füllung gegen das im Rahmen des vorangegangenen Preßhubes bereits in den Heizkanal geschobene Material. Während der weiteren Bewegung des Preßkolbens wird das eingebrachte Gemenge weiter verdichtet und schiebt den gesamten sich bereits in der Kanaleinrichtung befindeneden Strang vor sich her und gelangt schließlich ebenfalls in den Heizkanalabschnitt. In diesem Heizkanalabschnitt wird dem Gemenge über eine beheizte Kanalwandung gerade soviel und solange Wärme bei einem vorbestimmten Temperaturgradienten zugeführt, daß sich eine hinreichend stabile Außenschicht bzw. Randzone ausbildet.
Durch sukzessives Nachfördern von einzelnen Kleinteilfüllungen wird der bereits teilweise abgebundene Strang aus dem Heizkanalabschnitt in die nachfolgende Heißgaszone gefördert. In dieser Heißgaszone wird der verfestigte Strangabschnitt mit einem heißen Gas insbesondere Dampf beaufschlagt und durchgängig auf Abbindetemperatur erhitzt. Der durchgängig erhitzte Strangabschnitt wird sukzessive weiter gefördert und gelangt im Anschluß an die Heißgaszone in einen Entgasungsbereich in welchem der Druck im inneren des Stranges auf Umgebungsdruck entspannt wird. In einem nachfolgenden vorzugsweise wärmeisolierten Abbindekanal- bereich kann der aufgeheizte Stang vollständig abbinden.
Zur Herstellung eines Profilmateriales das einen Vollquerschnitt und eine höher verdichtete Randzone aufweist wird das in die Kanaleinrichtung eingebrachte Kleinteilgemenge ebenfalls zunächst verdichtet. Bevor nun dieses bereits verdichtete Kleinteilgemenge in den Heizkanalabschnitt hineingeschoben wird erfolgt ein kurzes Andampfen der Randzone des verdichteten Kleinteilgemenges. Anschließend wird das angedämpfte, verdichtete Kleinteilgemenge in den Heizkanalabschnitt hineingedrängt bis die Randzone in dem Heizkanalabschnitt hinreichend ausgehärtet ist. Daraufhin gelangt der vorverfestigte Stangabschnitt in die Heißgaszone und wird in dieser Heißgaszone durchgängig auf Abbindetemperatur erhitzt. Die Verfahrensschritte des Entgasens und Abbindens im Abbindekanal können wie bei der vorangehend beschriebenen Verfahrensführung ausgeführt werden. Bei dieser Verfahrensführung ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich die Verdichtung des Stranges über eine gesteuerte Beeinflussung des Wandungsstützdruckes bedarfsgerecht einzustellen. Hierzu vorgesehene Kanalabschnitte mit entsprechend bewegba- 32
ren Wandungen können sowohl vor als auch nach dem Randzonendämpfungsab- schnitt angordnet sein.
Bei der Herstellung von Hohlprofilen unter Verwendung einer als Strangrohrpresse ausgebildeten Pressvorrichtung wird zunächst das Kleinteilgemenge in den dem Preßkolben vorgelagerten Einfüllbereich eingebracht und anschließend durch den Preßkolben verdichtet. Die zur Ausbildung des bzw der Innenräume in dem Hohlprofil vorgesehenen Dorne erstrecken sich durch den Einfüllbereich hindurch. Die Befüllung mit dem Kleinteilgemenge erfolgt derart, daß sich um den Dorn bzw. um die Dorne eine gleichmäßige Materialverteilung ergibt. Das eingebrachte Material wird nunmehr durch den entsprechend Dornen ausgesparten Preßkolben verdichtet und ggf. einer Randzonen-Andämpfung unterzogen. Anschließend wird das Material in den Heizkanalabschnitt hineingedrängt bis eine Randzonenaushärtung bis in eine Tiefe von ca. 1 bis 5mm erfolgt. Der derart teilweise verfestigte Strangabschnitt wird im Zuge weiterer Kolbenhübe in die Heißgaszone bewegt und hierbei einer Dampfbeaufschlagung von innen und außen unterzogen bis der Strang durchgängig auf 80 bis 130°C erwärmt ist. Durch die heißen Gase können auch die zur Bildung der Innenräume vorgesehen Dorne beheizt werden. Die Heißgaszone kann in einem In- nenraumabschnitt gebildet sein der sich im inneren des Hohlprofiles befindet. Hierzu wird ein Innenabschnitt des Hohlprofiles mittels einer Dichtstopfenanordnung abgedichtet. Die Entgasung des Stranges erfolgt auf der dem Dampfzutrittsbereich abgewandten Seite des Stranges, so daß eine Art Dampfdurchdringung des Stranges erfolgt. Der derart durchgängig auf Abbindetemperatur erhitzte Strang wird dann weiter in den Abbindekanal bewegt und kann in diesem vollständig Abbinden.
Alternativ zu den vorangehend beschriebenen diskontinuierlichen Preßverfahren ist es möglich das Kleinteilgemenge auch kontinuierlich in die entsprechende Kanaleinrichtung einzubringen und durch diese hindurch unter Bildung eines Profiles zuför- den. Hierzu wird anstelle eines alternierend angetriebenen Preßkolbens eine Spindel oder Schnecke verwendet. Dieser Spindel oder Schnecke wird das Kleinteilgemenge mit Bindemittelzusatzt zugeführt. Durch Drehung der Spindel oder Schnecke wird das Kleinteilgemenge gefördert und allmählich verdichtet. Das kontinuierlich nachgeförderte und verdichtete Kleinteilgemenge gelangt dann wiederum in den Heizkanalabschnitt und die sich daran anschließende Heißgaszone. Die weiteren Stationen 33
entsprechen den bereits in Verbindung mit den diskontinuierlichen Verfahren beschriebenen Stationen. Die Spindel umfaßt vorzugsweise eine Kernbohrung durch weiche sich ein Dornelement erstreckt. Durch Steuerung der Eintauchtiefe des Doms in den Strang kann der Verdichtungsdruck und damit die Dichte des gebildeten Profiles auf feinfühlige Weise eingestellt werden. Da die Teilchen des Kleinteilgemenges die überwiegend durch die Spindelnuten gefördert wurden eine zur Profilmittelachse tangentiale Ausrichtung aufweisen, wogegen die Teilchen am Profilrandbereich im wesentlichen axial ausgerichtet sind ergibt sich eine besonders günstige Versper- rung.

Claims

34Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Profiles aus einem Kleinteilgemenge bei welchem
- das Gemenge durch eine den Querschnitt des Profiles bestimmende Kanaleinrichtung gedrängt wird,
- das Gemenge hierbei in einem Heizkanalabschnitt erwärmt und durch den Heizkanalabschnitt hindurch unter zumindest teilweisem Abbinden des Gemenges zu einem Kanalaustrittsbereich hin bewegt wird und;
- aus dem Kanalaustrittsbereich als hinreichend formstabiles Profil herausgeführt wird;
- wobei das Gemenge in der Kanaleinrichtung in einem dem Heizkanalabschnitt in Bewegungsrichtung abfolgenden Bereich durch eine Heißgaszone hindurchgeführt wird in welcher ein Bereich eines aus dem Heizkanalabschnitt dringenden Stranges mit unter Druck stehendem Heißgas beaufschlagt wird
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß durch die Heißgasbeaufschlagung das Gemenge auf Abbindetemperatur erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge im Anschluß an die Heißgasbeaufschlagung entgast wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge durch einen, vor dem Heizkanalabschnitt angeordneten Preßraum hindurch gefördert wird welcher sich in Förderrichtung hinsichtlich seines Querschnitts auf den Kanalquerrschnitt erweitert, und/oder, daß in einer, vor dem Heizkanal vorgesehenen Heißgasbeaufschlagungseinrichtung das verdichtete Gemenge mit einem Heißgas insbesondere Dampf, beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Heißgas Dampf, ein innertes Gas und/oder Luft verwendet wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Heißgases in der Heißgaszone auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. 35
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgaszone durch einen in der Kanaleinrichtung gebildeten, sich entlang des Stranges erstreckenden Druckraum gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kanaleinrichtung im Bereich des Heizkanalabschnittes einen zur Bildung eines Hohlprofiles gestalteten Querschnitt aufweist, und daß der Druckraum im Inneren des Hohlprofiles gebildet wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißgas über eine Heißgaskreisiaufanordnung gefördert wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißgas zumindest teilweise aus Wasser gebildet wird das in dem zugeführten Gemenge enthalten ist und in dem Heizkanalabschnitt erhitzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgas durch ein Dornloch gefördert wird das in einer in dem Heizkanalabschnitt angeordneten Dorneinrichtung ausgebildet ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dorneinrichtung durch das Heizgas beheizt wird.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Heizkanalabschnitt das Gemenge derart aufgeheizt wird, daß zunächst nur eine Strangrandzone im Bereich von 1 bis 5mm zumindest teilweise abgebunden wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Heißgas derart hoch eingestellt ist, daß das Heißgas in den Strang eindringt oder den Strang durchdringt. 36
15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißgas über einen Wandungsbereich des Stranges in diesen eingebracht wird und über einen diesem Wandungsbereich abgewandten Wandungsbereich aus dem Stang herausgeleitet wird.
16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangmaterial in der Heißgaszone über seinen gesamten Querschnitt auf Abbindetemperatur erhitzt wird.
17. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas- oder Dampfdruck in dem Strangmaterial auf Umgebungsdruck entspannt wird.
18. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines in der Kanaleinrichtung definierten Verdich- tungskanales im wesentlichen konstant ist.
19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Strangverdichtungsdruckes die gegenüberliegenden Kanalteile gesteuert gegeneinander gedrückt werden.
20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, das Gemenge vor oder in dem Heizkanalabschnitt mittels einer Mikrowel- lenheizeinrichtung aufgeheizt wird.
21. Vorrichtung zur Herstellung eines Profiies aus einem Kleinteilgemenge mi : einer den Querschnitt des Profiles bestimmenden Kanaleinrichtung einer Einrichtung zum Drängen des Gemenges durch die Kanaleinrichtung einem Heizkanalabschnitt zum Erwärmen des Gemenges beim Durchgang durch den Heizkanalabschnitt und einem Kanalaustrittsbereich über den das Profil aus der Kanaleinrichtung herausgeführt wird; gekennzeichnet durch eine, in einem dem Heizkanalabschnitt in Förderrichtung abfolgenden Bereich angeordnete Heißgasbeaufschlagungseinrichtung zum Beauf- 37 schlagen eines aus dem Heizkanalabschnitt dringenden Stranges mit unter Druck stehendem Heißgas.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgasbeauf- schlagungseinrichtung eine Druckkammer umfaßt die zu einem Wandungsabschnitt des Stranges hin offen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangmaterial auf einer der Druckkammer abgewandten Seite durch einen Kanalwandungsabschnitt abgestützt ist.
24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkanaleinrichtung wenigstens einen zur Bildung eines Hohlprofiles ausgestalteten Dorn aufweist, und daß die Druckkammer im Inneren des Hohlprofiles ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Druckkammer in Strangbewegungsrichtung abfolgenden Bereich eine Gleitdich- tungsanordnung vorgesehen ist, zum Abdichten der Druckkammer zum Ende der Kanaleinrichtung hin.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitdich- tungsanordnung mit dem Dorn gekoppelt ist.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dorn wenigstens eine Leitungseinrichtung ausgebildet ist, zur Schaffung einer Verbindung der Druckkammer mit einer Heißgaskreislaufanordnung.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gleitdichtungsanordnung eine Leitungseinrichtung vorgesehen ist, zur Schaffung einer Verbindung zwischen der Druckkammer und dem abfolgenden Innenbereich des Stranges. 38
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in jener in der Gleitdichtungsanordnung vorgesehenen Leitungseinrichtung eine Ventilanordnung, insbesondere ein Druckregelventil vorgesehen ist.
30. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer durch einen Ringraum gebildet ist, der von der Innenwandung des Stranges und einem aus dem Heizkanalabschnitt auskragenden Abschnitt des Dornes mit verringertem Durchmesser begrenzt ist.
31. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heizkanalabschnitt eine Heißdampfzufuhreinrichtung vorgesehen ist, zum Dämpfen bzw. Erweichen des Gemenges vor dessen Eintritt in den Heizkanalabschnitt.
32. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Entdampfungseinrichtungen vorgesehen sind, zum Entdampfen des Profiles in einem dem Heißgasbeaufschlagungsabschnitt abfolgenden Bereich.
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