DE10245285A1

DE10245285A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Pressdruckes und zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen

Info

Publication number: DE10245285A1
Application number: DE10245285A
Authority: DE
Inventors: Karl Schedlbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Schedlbauer Karl 86570 Inchenhofen De
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Pressdruckes und zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln, bei dem die Kleinteile in den Füll- und Pressraum einer Strang- oder Strangrohrpresse gelangen, in diesem verdichtet und in abfolgende Abbindeeinrichtungen gelangen, in denen sie entweder durch H¶2¶O-Eintrag in Form von Heißwasser, verdampfenden Heißwasser oder Dampf, gegebenenfalls unter Zumischung von Härter und/oder durch die Wärme des Abbindekanals auf Abbindetemperatur gebracht werden und aushärten, wobei die Steuerung der Strangdirchte durch doppeltwirkende Spannelemente, die die Heizwinkel oder Heizschalen derart mit unterschiedlichen Kräften gegeneinander drücken, dass die Losbrechkraft die den Strang aus der Haftreibung in Bewegung setzt in etwa der Transportkraft entspricht, unter der der Strang seinen Ausschubhub durchführt und beim Strangrohrpressen der Dorn ohne Gegenkraft vom Strang mitgezogen und vom/durch den Pressstempel in seine Ausgangslage zurückgezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Pressdruckes und zur Steuerung der Verdichtung beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln, bei dem die Kleinteile in den Füll- und Pressraum einer Strang- oder Strangrohrpresse gelangen, in diesem verdichtet und in abfolgende Abbindeeinrichtungen gelangen, in denen sie entweder durch H₂O-Eintrag in Form von Heißwasser, verdampfenden Heißwasser oder Dampf, gegebenenfalls unter Zumischung von Härter und/ oder durch die Wärme des Abbindekanals auf Abbindetemperatur gebracht werden und aushärten, wobei die Steuerung der Strangdichte durch doppeltwirkende Spannelemente, die die Heizwinkel oder Heizschalen derart mit unterschiedlichen Kräften gegeneinander drücken, dass die Losbrechkraft die den Strang aus der Haftreibung in Bewegung setzt in etwa der Transportkraft entspricht, unter der der Strang seinen Ausschubhub durchführt und beim Strangrohrpressen der Dorn ohne Gegenkraft vom Strang mitgezogen und vom/durch den Pressstempel in seine Ausgangslage zurückgezogen wird.
Im Strangpressverfahren werden Palettenklötze bislang nach dem Verfahren DE 29 32 406 in Kombination mit einem Heizkanal gemäß DE 25 35 989 gefertigt. Diese Pressen sollen nunmehr durch die Verfahren PCT/EP/99/00558; PCT/EP/00/04852 und/bzw. PCT/EP/06872 modernisiert bzw. abgelöst werden. Gegenüber den erstgenannten, technisch veralteten Verfahren bieten die Lösungen der zweitgenannten Verfahren jedoch nur bedingte Fortschritte und im Energiebedarf sogar erhebliche Nachteile.
Die Verdichtung erfolgt bei den genannten Verfahren durch einen Pressstempel, der mit einer durchgehenden, hohlgebohrten Kolbenstange ausgeführt ist. Beim Strangrohrpressen wird durch die Kolbenstangenbohrung ein, in Längsrichtung feststehender Dorn geführt. Der Dorn erhöht die Reibung und vermindert die Steuerungsfähigkeit der Dichte des Stranges. Die genannten Pressen sind deshalb sehr empfindlich und fahren leicht fest.
Die Steuerung der Strangdichte erfolgt durch ein Vielzahl von Plungerzylindern, deren Kraft die Reibung bestimmt. Beim Presshub wirkt eine einstellbare, geringere Kraft auf den Strang als beim Rückhub. Dieses Verfahren arbeitet lediglich bei geringeren Pressstempelgeschwindigkeiten halbwegs zufriedenstellend. Bei zunehmender Pressstempelgeschwindigkeit wird es immer ungenauer. Ein wesentlicher Nachteil ist, dass das träge System die höhere Losbrechkraft gegenüber der deutlich geringeren Transportkraft des Stranges nicht eliminieren kann. Zwar ist für jeden Plungerzylinder die doppelte Anzahl von Tellerfederpaketen zur Entlastung der beweglichen Heizwinkel bzw. Heizschalen vorgesehen, diese lassen sich in der Praxis jedoch nicht hinreichend genau einstellen und haben tatsächlich nur die Aufgabe, ein kippen des beweglichen Heizwinkel bzw. der beweglichen Heizschale beim Aufklappen des Abbindekanals zu verhindern.
Mit den vorbekannten Vorrichtungen ist eine genaue Einhaltung einer Spanfeuchte von etwa 1,5% bis 2% atro (absolut trocken) erforderlich, da trockenere Späne zu starr sind und eine zu hohe Radialkraft auf die Begrenzungswände bewirken und feuchtere Späne zu weich sind, wodurch sie ebenfalls eine höhere Radialkraft auf die Begrenzungswände erzeugen. Die Pressen können also nur in dem schmalen Feuchtebereich betrieben werden. Die weiteren Parameter wie Spangröße, Paraffinmenge und Leimmenge müssen ebenfalls genauestens eingehalten werden, da ansonsten die Pressen nach wenigen Hüben festfahren.
Im Gegensatz zu Spanplattenpressen entsteht beim Strangpressen kein Dampfdruck im Abbindekanal, der den Strang zerreißen könnte. Es ist deshalb ein kostenmäßig großer Nachteil, dass die Späne bedingt durch das Pressverfahren auf den genannten geringen Wert herabgetrocknet werden müssen.
Der Erfindung sind deshalb folgende Aufgaben gestellt:
Verbesserung der Steuerungsfähigkeit der Presse sowohl beim Strang- als auch beim Strangrohrpressen.
Verringerung des erforderlichen Pressdruckes.
Erhöhung der zulässigen Pressstempelgeschwindigkeit.
Einhaltung geringerer Dichtetoleranzen.
Kosteneinsparung durch die Verwendung von feuchteren Spänen.
Die Aufgaben der Erfindung wurden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Die Erfindung geht von folgenden Überlegungen aus:
Die Strangdichte wird durch die Reibung des Stranges an den Wänden und gegebenenfalls des Dornes bestimmt. Die Reibung setzt sich aus einem, während des Presstaktes unveränderbaren Anteil und einem veränderbaren Anteil zusammen. Der unveränderbare Anteil ist die Reibung gegen die Begrenzungsflächen des Füll- und Pressraumes sowie des Vorheizkanals und/oder Reaktors. Die veränderbare Reibung wird durch die Kraft erzeugt, mit der die Heizwinkel oder Heizschalen des Abbindekanals gegen den Strang gedrückt werden.
Herkömmliche Pressen besitzen eine Pressstempelgeschwindigkeit von bis zu etwa 1,5 m/s. Der Pressstempelweg beträgt ca. 0,75 m, die Verdichtung 1 : 3,75, der Füllgrad 85%. Daraus ergibt sich ein Ausstoßhub von 0,18 m. Die Transportzeit des Stranges beträgt bei diesen Werten 0,12 s. Die Strecke um die der Strang gestaucht wird, bevor er sich in Bewegung setzt, wird bei allenfalls 0,02 m liegen. Dies bedeutet, dass die Losbrechphase, in der ein höherer Pressdruck als zum Strangtransport erforderlich ist und in der der Strang beschleunigt wird etwa 0,013 s dauert.
Die Verdichtungskraft beträgt bei vorbekannten Pressen etwa 55 kp/cm² um eine Strangdichte von 0,6 kg/dm³ zu erreichen. Das Stranggewicht beträgt bei einem Palettenklotzprofil von 145 × 100 mm und einer Stranglänge von 35 m ca. 265 kg.
Die Kraft für die Beschleunigung ist somit ca. 6300 kp und die Kraft während der Transportphase, die die Dichte bestimmen soll, ca. 7300 kp. Die Haftreibung ist erfahrungsgemäß um etwa 30% höher als die Gleitreibung.
Rechnerisch ergibt sich, dass der Pressstempel den Strang mit einer Beschleunigung von ca. 240 m/s² aus der Ruhelage aus die Transportgeschwindigkeit bringt. Bei der Betrachtung wurde nicht berücksichtigt, dass der Strang in sich selbst federt und die Kraft für das Beschleunigen der Säge, es ist jedoch ersichtlich, weshalb die Dichtesteuerung bei den eingesetzten Systemen gemäß DE 25 35 989 nur relativ ungenau und nur innerhalb der Eingangs genannten Parameter funktioniert.
Die Erfindung hingegen verringert die Reibkräfte der Losbrechphase in etwa auf das Maß der Transportphase, mit der sie die Strangdichte bestimmt. Hierzu schafft sie ein äußerst schnell arbeitendes Drucksystem, indem sie anstelle der vorbekannten Plungerzylinder als Spannelemente im Abbindekanal zweiseitig wirkende Zylinder verwendet. Die entlastend wirkenden Stangenseiten der Zylinder werden dabei mit einem einstellbaren, jedoch während des Presstaktes nicht zu verändern Druck vorgespannt. Der Druck wird durch ein Druckventil, vorzugsweise in Proportionaltechnik bestimmt. Die einzelnen Zylinder werden aus einer relativ großen Druckleitung versorgt, mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 20 bis ca. 35 mm. Die einzelnen Druckleitungen zu den Zylindern können einen Durchmesser von ca. 6 bis etwa 12 mm besitzen. Um eine nahezu verzögerungsfreie Lageveränderung der Kolben zu erreichen, bzw. das Öl aus der Druckseite zu verdrängen, sieht die Erfindung den Einbau von mindestens einem, vorzugsweise jedoch mehreren Druckspeichern in der stangenseitigen Druckleitung vor.
Die Druckseite der Zylinder wird ebenfalls von einer relativ großen Druckleitung versorgt, mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 20 bis ca. 35 mm. Die einzelnen Druckleitungen zu den Zylindern können einen Durchmesser von ca. 6 bis etwa 12 mm besitzen. Der Druck wird ebenfalls von einem Druckventil, vorzugsweise in Proportionaltechnik eingestellt. Bedingt durch den Gegendruck auf der Stangenseite ist das Druckproportionalventil der Druckseite ständig in Regelstellung. Eine Druckänderung und eine Lageänderung (es sind hier nur einige 1/100 mm erforderlich) erfolgt deshalb nahezu verzögerungsfrei.
Im Presstakt können für den verdichteten Strang drei Phasen unterschieden werden: der Ruhephase, in der der Strang sicher eingespannt ist, der Losbrechphase, in der der Strang aus der Haftreibung in seine Transportgeschwindigkeit gebracht wird und der Transportphase, in der Strang ausgeschoben wird und in der durch die Kraft der Spannzylinder seine Dichte bestimmt wird. Bedingt durch das federn des Stranges und seiner Länge überschneiden sich die einzelnen Phasen geringfügig.
Die Erfindung lehrt für die einzelnen Phasen die Zylinder mit verschieden hohen Drücken arbeiten zu lassen. In der Ruhephase liegt ein höherer Druck an, der den Strang sicher einspannt. In der Transportphase liegt ein mittlerer, einstellbarer Druck an, der die Strangdichte bestimmt. Für die Losbrechphase wird eine derart geringer Druck gewählt, dass die Losbrechkraft zuzüglich der Beschleunigungskraft, in etwa der Transportkraft entspricht.
Die Losbrechphase kann einer Stellung des Pressstempels im Presshub zugeordnet werden. Ebenfalls kann die Zeit vom Befehl zur Druckveränderung vom höheren auf den niederen Druck bis zum Anlegen des niederen Druckes, bis zu dessen Ausführung ermittelt bzw. bestimmt werden. Aus dieser Zeit und der Pressstempelgeschwindigkeit wird die Pressstempelstellung bestimmt, in der der Befehl zum Umschalten vom höheren Druck auf den niederen erteilt wird. Die Zeit in der der niedere Druck anliegen muss, wird durch Versuche ermittelt. Sie wird zwischen ca. 2 und etwa 20 ms liegen, ist aber von weiteren Faktoren, wie der Federung des Stranges abhängig. Nach Ablauf der Zeit für den niederen Druck wird auf den mittleren Druck erhöht, mit dem die Verdichtung bestimmt wird. Dieser liegt an, bis der Pressstempel seine vordere Endlage erreicht hat.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung arbeitet das System nicht nur genau sondern auch so schnell, dass auf eine Steuerung der Verdichtung durch den mitlaufenden Dorn beim Strangrohrpressen im allgemeinen verzichtet werden kann. Allerdings lehrt die Erfindung bei besonders hochleistungsfähigen Pressen oder empfindlichen Strängen die Erfindung mit einer der Lehren von EP 0 339 497 oder der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 25 478.8 zu kombinieren.
In einer einfacheren Ausführung begnügt sich die Erfindung mit einem Zweidruck-System, das sich allerdings ebenfalls gänzlich von der Funktion von DE 25 35 989 unterscheidet. Sie verwendet den vorbeschriebenen Aufbau der Vorrichtung und legt an der Stangenseite einen konstanten aber einstellbaren Gegendruck an. Die Anstellkraft auf der Druckseite ist während des Presstaktes ebenfalls konstant, mit Ausnahme der Losbrechphase. In dieser Phase wird der Druck auf der Druckfläche derart verringert, das der Unterschied zwischen der Losbrechkraft des Stranges zuzüglich der Beschleunigungskraft in etwa der der Ausschubkraft ausgeglichen wird.
Die Erfindung verwendet für die Dichtesteuerung vorzugsweise eine eigene Kleinhydraulik mit ca. 1, 1 bis etwa 2,2 kW, einem Druckspeicher und einem Proportionaldruckbegrenzungsventilen.
Die Erfindung hat damit eine gänzlich andere Funktion als bei DE 25 35 98, bei der lediglich beim Presshub ein niederer Druck anliegt, als beim Rückhub. Bei der Erfindung liegt ein Gegendruck an, der die sehr schnelle Veränderung der Anpresskraft erst ermöglicht und über der stangenseitigen Kraft liegende Anpresskräfte, die sich in eine niedere Phase während des Losbrechens des Stranges aus der Haftreibung, einer Phase mittleren Druckes während des Strangtransportes und einer Phase höheren Druckes während der Ruhezeit des Stranges. Es besteht kein direkter sondern nur ein indirekter Zusammenhang der Presskraft mit der Presszylinderfunktion.
Erfolgt die endgültige Strangerwärmung durch einen zweiten, in den Heizkanal integrierten Reaktor, der einem konventionellen Abbindekanalabschnitt abfolgt, in dem die Randzone des Stranges getrocknet und auf eine höhere Festigkeit gebracht bzw. ausgehärtet wird, ordnet die Erfindung im Bereich des zweiten Reaktors zusätzliche Zylinder (Spannelemente) an. Diese Zylinder haben die Aufgabe, ein auseinanderrücken der Heizwinkel bzw. Heizschalen des betreffenden Heizkanalabschnittes zu verhindern, da während des H₂O-Eintrages in den Strang ein Überdruck entstehen kann, bis das H₂O kondensiert ist. Sie haben also keineswegs die in PCT/EP00/04852 genannte Aufgabe des Strang "nachzuformen" bzw. nachzuverdichten oder den in PCT/EP0006872 genannten Anspruch 2, "dass die Abdichtung der Strangmantelfläche (17) gegen Dampfentweichen durch radial verdichtende Verformung eines Strangabschnittes im Bereich der Dampfzufuhr erfolgt". Eine Verformung oder Nachverdichtung würde lediglich die abgebundene Leimschicht zerstören. Die Erfindung hingegen lehrt, das H₂O dauernd in den Strang einzubringen, allerdings in wechselnder Menge/Zeiteinheit. Während der Strang bewegt wird, wird das Mengenventil, welches die H₂O Menge reguliert, soweit geschlossen, dass nur etwa 10 bis ca. 40% der H₂O Menge/Zeiteinheit der Restzeit in den Strang eingebracht werden. Zusätzlich sieht die Erfindung allerdings ein interfallmäßiges Einbringen des H₂O dann vor, wenn der Presstakt zu lange dauert, weil entweder die Presse zu wenig leistungsfähig ist, oder aus anderen Gründen zwischen den Presstakten eine Pause eingelegt wird. Grundsätzlich ist es jedoch von Vorteil, dass erfindungsgemäß auch während des Presshubes H₂O eingebracht wird, da dann zwischen dem Strang und den Heizwinkeln eine reibungsmindernde Dampfschicht entsteht. Die Kraft der zusätzlichen Spannelemente wird derart eingestellt, dass keine oder nur eine geringfügige Mehrreibung des Stranges entsteht. Die Stangenseite der zusätzlichen Zylinder kann an die Druckleitung der anderen Spanzylinder angeschlossen werden, während die Druckbeaufschlagung für die Bodenseite separat erfolgt. Die Druckeinstellung erfolgt vorzugsweise über ein proportionales Druckventil, das mit dem Beginn des H₂O-Eintrages bzw. des höheren H₂O-Eintrages auf den notwendigen höheren Druck schaltet. Die Zeit in der der höhere Druck anliegt wird durch die Dauer des durch den H₂O-Eintrages entstandenen Dampfdruckes bestimmt und mit einem Zeitlaufwerk eingestellt.
Beim Strangrohrpressen, also der Herstellung von Strängen mit Löchern verwendet die Erfindung anstelle des vorbekannten feststehenden Dornes oder eines mit einer einstellbaren Kraft mitlaufenden Dornes gemäß der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 25 478.8 einen frei mitlaufenden Dorn, den sie frei durch den Strang mitziehen und durch/mit den Presszylinder in seine Ausgangslage zurückziehen lässt. Hierzu hängt sie den Dorn über einen Flansch längsbeweglich an die Druckplatte bzw. an das Presszylinderrohr. Beim Presshub bleibt der Dorn zunächst in seiner hinteren Endstellung bis sich der Strang bewegt. Er wird den Transporthub vom Strang mitgezogen. Beim Zurückfahren des Pressstempels wird der Dorn, sobald der Flansch anschlägt wieder in seine hintere Endlage zurückgezogen. Wie nachstehend beschrieben wird, modifiziert die Erfindung entweder die vorhanden Presszylinder oder verwendet die noch zu beschreibenden.
Wie eingangs ausgeführt, erhöht ein feststehender Dorn die Reibung, da der Strang über ihn geschoben werden muss. Wenn der Dorn jedoch frei mitlaufen kann entfällt diese Reibung und die Presskraft sinkt um ca. 10 kp/cm² bis etwa 20 kp/cm², bezogen auf die Strangstirnfläche.
Der Dorn wird grundsätzlich so lange als möglich ausgeführt. Seine Länge ist allerdings dadurch begrenzt, dass seine reibwirksamen Teile nur derart lang ausgeführt werden, dass er bei seinem Rückzug den Strang nicht oder nur unwesentlich mitzieht bzw. staucht.
Bei einem konventionellen Aufbau des Abbindekanals gemäß DE 25 35 989 ohne Vakuumeinrichtung besteht der Dorn aus einem Trumm. Bei kleineren Durchmessern ist er unbeheizt, bei mittleren, ab etwa ∅ 15 mm kann er elektrisch und bei größeren etwa ab ∅ 25 mm Heißwasser bzw. dampfbeheizt sein.
Der unbeheizte Dorn besteht aus einer vorzugsweise nitrierten Stahlstange, elektrisch beheizte Dorne aus einem vorzugsweise nitriertem Stahlrohr, z. B. einem in den Durchmessern passendem Präzisionsstahlrohr. Elektrische Heizpatronen sind in einem Durchmesserbereich von etwa 6 mm bis 25 mm und einer Länge bis etwa 3 m handelsüblich bzw. als Sonderanfertigung lieferbar.
Dampf- oder heißwasserbeheizte Dorne bestehen ebenfalls aus einem äußeren vorzugsweise nitrierten Stahlrohr, das an seinem vorderen Ende verschlossen ist. In diesem Rohr befindet sich ein Rück- bzw. Vorlaufrohr für das H₂O. Die Anschlüsse erfolgen über Flansche bzw. Rohr- oder Schlaucharmaturen.
Für den Rückzug durch den/mit dem Pressstempel versieht die Erfindung die Dorne hinten mit einem Mitnehmer, z. B. einem Flansch.
Hat der Dorn die Aufgabe, den Strang durch das Einbringen von H₂O ganz, überwiegend oder teilweise zu beheizen, wird er wie folgt gefertigt:
Das hintere Dorntrumm ist hohl bis zu den Austrittsöffnungen für das H₂O und ab der vorderen H₂O-Austrittsöffnung derart lange gehalten, dass kein oder kaum H₂O in das Strangloch nach dem hinteren Dorntrumm gelangt. Die Abdichtung kann genauso vorteilhaft durch Dichtringe, bevorzugt handelsüblichen Kolbendichtungen aus dem Motorenbau erfolgen. Das H₂O gelangt erfindungsgemäß in Dampfform oder als verdampfendes Heißwasser mit Temperaturen von bis zu etwa 220°C aus Bohrungen oder Schlitzen aus dem Dorn in den Strang. Die Bohrungen oder Schlitze werden in Abständen von ca. 10 bis zu etwa 100 mm in den Dorn eingebracht.
Die Bohrungen zum H₂O Austritt können einen Durchmesser von bis zu etwa 5 mm besitzen. Um ein Eindringen von Gemengeteilen in die Löcher zu verhindern, legt die Erfindung mit beispielsweise Kugelfräsern erzeugte Nuten an die Lochenden. Diese Nuten können bis einige cm lang und mindestens so breit wie der Durchmesser der Löcher sein. Ihre Tiefe kann bis zu dem Radius der Kugelfräser betragen. Sehr vorteilhaft ist es, die Löcher und die Nuten spiralförmig um die Dornachse anzuordnen.
Schlitze mit einer Schlitzbreite von 0,2 bis etwa 1 mm lassen sich sehr einfach durch Drahterodieren oder mit Metalllaubsägeblättern herstellen. Ihr Abstand und ihre Anordnung kann denen der genannten Löcher entsprechen. Die Schlitze werden derart tief ausgeführt, dass sie die Dornbohrung erreichen.
Verfügt der Abbindekanal über eine Vakuumeinrichtung gemäß DE 101 53 193.1 oder gemäß der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 34 835.9 muss das Strangloch abgedichtet werden, damit keine Fremdluft angezogen werden kann. Hierzu dichtet die Erfindung das Dornloch wie folgt ab. An das hintere Dorntrumm setzt sie eine Stange, die um ca. 0,2 bis 2 m über das vordere Ende der Vakuumeinrichtung ragt, oder derart lang ist, dass das Ende des Dichtstopfens nicht über aus dem Heizkanal ragt, und im Durchmesser um etwa 0,5 bis 5 mm kleiner als der Dorn. An die Stange schließt sich ein Dichtstopsel an. Der Dichtstopsel ist im Durchmesser derart bemessen, dass er in einer leichten Gleitpassung im Strang liegt. Die ausreichende Dichtheit wird durch die Stopsellänge erreicht. Genauso vorteilhaft kann die Dichtheit durch handelsübliche Kolbenringe aus dem Motorenbau bei kürzeren Dichtstopseln erreicht werden. Selbstverständlich sind auch andere Dichteinrichtungen für den Stopsel denkbar und vorteilhaft.
Die reibwirksamen Teile des Dornes, also das hintere Dorntrumm und der Dichtstopsel sind längstmöglich gehalten, aber nur so lange, dass der Strang beim Dornrückzug nicht oder nicht wesentlich bewegt wird und den Strang nicht staucht.
Zum Antrieb des Pressstempels modifiziert die Erfindung entweder die vorbekannten Presszylinder oder verwendet speziell auf die Belange des frei mitlaufenden Dornes konzipierte Presszylinder bzw. optimierte Presszylinder für das Strangpressen.
Beim Strangpressen, also der Herstellung von Strängen ohne Löcher ist kein hohles Kolbenrohr sondern lediglich eine Kolbenstange erforderlich, welche die Erfindung bodenseitig mit einem Sackloch versieht, in das ein magnetorestriktiver Positionssensor ragt. Als Halbzeug verwendet die Erfindung eine handelsübliche, oberflächengehärtete und hartverchromte Kolbenstange. Um trotz sehr hoher Kolbengeschwindigkeiten gewisse Querkräfte aufnehmen zu können, versieht die Erfindung sowohl den Kolben als auch die Stangenbuchse mit zusätzlichen Führungen. Damit kein Schleppdruck zwischen den Führungen und Dichtungen entsteht, werden die Führungen an der Dichtfläche mit Entlastungsnuten versehen. Ihre Größe kann beispielsweise bis etwa 3 mm in der Breite und bis ca. 1 mm in der Tiefe betragen. Je nach Durchmesser schlägt die Erfindung 1 bis 3 zusätzliche Entlastungsnuten vor.
Vorhandene Presszylinder mit durchgehender Kolbenstange und einem hinter dem Zylinderrohr stehenden Schaltrohr, das die Steuerungseinrichtungen trägt und an dem der Dorn längsunbeweglich befestigt ist, modifiziert die Erfindung wie folgt:
Sie trennt vom Schaltrohr den Boden ab oder fertigt ein Schaltrohr ohne Boden. Der Flansch des Dornes wird passend zum hinteren Ende des Dornkolbenrohres gefertigt, damit das Dornkolbenrohr den Dorn zurückziehen kann.
Die sich im Einsatz befindlichen Presszylinder verfügen nur über eine kurze Lebensdauer von einigen Wochen bis wenige Monate. Eine Ursache der relativ geringen Gebrauchsdauer der Führungen, Dichtungen und Kolbenrohre der vorhandenen Zylinder liegt nicht nur in den auftretenden Querkräften, sondern in der mangelnden Koaxialität der Einzelteile. Diesem Umstand hilft die Erfindung wie folgt ab: Sie verwendet für alle Kolbenstangen und Kolbenrohre handelsübliche, oberflächengehärtete und hartverchromte Rohre oder Kolbenstangen, beispielsweise schlägt sie für ein Palettenklotzprofil von 100 × 145 mm eine Präzisionshohlwelle der Fa. Bosch-Rexroth-Star mit einem Außendurchmesser von 80 mm und einem Innendurchmesser von 57,4 mm vor. Die Randschicht dieser Hohlwelle verfügt über ein martensitisches Gefüge mit einer Härte von HCR 60 und ein zähes Kerngefüge aus Perlit und Ferrit.
Bei der vorbekannten Ausführung werden zwei Kolbenrohre mit gegebenenfalls unterschiedlichen Außendurchmessern, über den Kolben zusammengeschraubt. Im montierten Zustand ergibt sich eine statische Überbestimmung, die durch die mangelnde Koaxialität zu der angesprochenen geringen Gebrauchsdauer führt. Die Erfindung führt das Kolbenrohr jedoch aus einem Stück aus. Sie dreht von außen her Nuten ein, in die sie über geteilte, runde oder bevorzugt rechteckige Sicherungsringe die Pressstempelgrundplatte, den aus zwei Teilen zusammengeschraubten Kolben und die Schaltnocke fixiert.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführung das Kolbenrohr aus einem Druckkolbentrumm, und einem Rückzugskolbentrumm und befestigt die anzubauenden Teile ebenfalls über geteilte Sicherungsringe. Der Kolben wird in einem derartigen Toleranzfeld ausgeführt und innen mit Ausdrehungen versehen, dass er geringfügig koaxial ausweichen kann und eine geringe Winkelbewegung der beiden Kolbenrohre möglich ist. Damit wird die statische Überbestimmtheit eliminiert.
Werden der Dorn und/oder der Strang mit H₂O beheizt bildet die Erfindung den Presszylinder als doppelt wirkenden Hydraulikzylinder mit vorzugsweise rechteckiger Außenkontur des Zylinderrohres aus. Die auftretenden Querkräfte werden durch eine Linearführung, beispielsweise eine Kugelschienenführung der Fa. Bosch-Rexroth abgefangen. Die Führungswagen befestigt die Erfindung an der Unterseite. Die durch ein Profil verstärkte Führungsschiene bewegt sich mit der Kolbenstange und treibt über eine Verbindungsplatte den Pressstempel an. Dieser kann sehr preiswert aus einem Pressstempelkopf und einem, in der Kontur dem Strang entsprechenden, aber kleineren Profil gefertigt werden. Beispielsweise schlägt die Erfindung für ein Strangprofil für Palettenklötze von 145 × 145 mm ein Vierkantrohr von 120 × 120 × 6 bis 12 mm Wandstärke vor. Durch eine Bohrung der Verbindungsplatte (Druckplatte) auf der Gegenseite der Linearführung ragt der Dorn. Sein Flansch ist entsprechende der Bohrung gefertigt, damit der Dorn über die Verbindungsplatte in seine Ausgangsstellung zurückgezogen werden kann.
Bedingt durch die Fähigkeit der Erfindung die Höhe der Reibung des Stranges im Abbindekanal sehr schnell zu verändern, eignet sie sich im Gegensatz zu DE 25 35 989 auch dann hervorragend zur Steuerung der Verdichtung, wenn anstelle von Kolbenpressen kontinuierliche Pressen gemäß EP 02 000525.2 bzw. P 101 01 386 A1 und/oder PCT/EP/99/ 01987 verwendet werden. Bei diesen Verfahren wird die Strangdichte durch die Lage des Verdichtungselementes im Füll- und Pressraum bestimmt. Der Pressraum erweitert sich in Pressrichtung. Da die Späne nach der Verdichtung nur noch gering nach außen ausweichen wollen und gegen die Wände des Pressraumes drücken, erhöht sich die Strangdichte, wenn das Verdichtungselement tiefer in den Pressraum eintaucht und verringert sich bei einer geringeren Eintauchtiefe. Das Verdichtungselement wird durch Stellzylinder gehalten. Die Reaktionskraft zur Verdichtungskraft will das Verdichtungselement aus dem Pressraum drängen. Die einstellbare Kraft der Stellzylinder wirkt dagegen. Über ein Druckbegrenzungsventil wird die Kraft der Stellzylinder bestimmt und damit die Dichte. Das System reguliert sich selbst, allerdings ändert sich die Dichte bei eckigen oder quadratischen Profilen bereits bei einer sehr kurzen Änderung der Eintauchtiefe des Verdichtungselementes relativ stark. Das System ist bei diesen Profilen also recht empfindlich. Die Erfindung lässt sich, nicht betreffend den frei mitlaufenden Dorn, vorteilhaft auch mit der Dichtesteuerung von P 101 01 386 A1 kombinieren oder die Erfindung übernimmt die Steuerung der Verdichtung soweit, dass das Verdichtungselement durch die Stellzylinder nur noch in einer geeigneten Tiefe im Pressraum gehalten wird.
Bei runden Pressen sieht die Erfindung vor, dass der Pressraum zylindrisch oder nur geringfügig konisch gestaltet wird, wobei das Maß der Konizität bis etwa 1 mm betragen kann. Die geeignete Eintauchtiefe des Verdichtungselementes wird in diesem Ausführungsbeispiel nur noch durch Stellelemente, z. B. Spindeln oder Zylinder, grob festgelegt.
Bei der Dichtesteuerung durch Spanzylinder bei kontinuierlichen Pressen wird auf der Stangenseite ein vorzugsweise konstanter Druck angelegt. Die Kraft der Bodenseite wird durch ein Proportionaldruckventil geregelt. Dieses wird durch eine Elektronische Steuerung und eine Druckmesseinrichtung angesteuert, welche die Verdichtungskraft misst. Wird der Verdichtungsdruck bzw. die Dichte zu hoch; regelt die Steuerung die Kraft der Spannelemente kleiner und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des Allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, wobei im übrigen bezügliche der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Strangpresse.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Strangpresse.
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Strangpresse.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Strangpresse.
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Presszylinder.
Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Presszylinder.
Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Presszylinder.
Fig. 8 einen Teilschnitt durch einen Dorn.
Fig. 9 eine Teilansicht eines Dornes.
Fig. 10 eine Teilansicht eines Dornes.
Fig. 11 eine Seitensicht ein Presszylinders.
Fig. 12 einen Schnitt durch einen Presszylinder.
Fig. 13 einen Schnitt durch ein Kolbenrohr.
Fig. 14 einen Teilschnitt durch einen Presskolben.
Fig. 15 eine Teilansicht einer Führung.
Fig. 1, zeigt einen Querschnitt durch eine Strangpresse zur Herstellung von beispielsweise Palettenklötzen ohne Loch. Der Füll- und Pressraum 1 kann den noch unveröffentlichten Anmeldungen P 102 28 491.1 oder P 102 33 121.9 entsprechen. Selbstverständlich lassen sich auch andere Füll- und Pressräume verwenden, bei Modernisierungen können unter Umständen sogar die Füll- und Pressräume gemäß DE 29 32 406 beibehalten werden. Als Presszylinder 2 wird das Ausführungsbeispiel von Fig. 12 verwendet. Die Länge des Presshubes beträgt im Maß 3 bis etwa 800 mm. Bei größeren Querschnitten von 100 × 145 mm und 145 × 145 mm können sogar Presshübe bis etwa 1000 mm realisiert werden. Als Pressgeschwindigkeit sieht die Erfindung bis etwa 2 m/s vor. Bei einer Presstempelgeschwindigkeit von etwa 1,5 m/s ist eine Steuerung der Strangdichte durch einfachwirkende Spannelemente gemäß DE 25 35 989, wie sie bei den in Betrieb befindlichen Strangpressen noch immer verwendet werden, aufgrund der Ungenauigkeit und Langsamkeit nicht mehr hinreichend genau. Zwar sind bei DE 25 35 989 Tellerfedern als Rückzugselemente eingebaut, diese lassen sich jedoch in ihrer Vielzahl nicht in der erforderlichen Genauigkeit einstellen, wodurch sich unbestimmbare Spannverhältnisse ergeben. Zudem ändert sich die Federspannung entsprechend dem Federweg. In der Praxis werden die Tellerfedern "spannungslos" eingestellt und haben lediglich die Funktion, ein kippen der Heizwinkel beim Aufklappen der Heizwinkel zu verhindern.
Die Erfindung wählt hier ein Drei-Druck-System. Hierbei wirkt ein höherer Druck, wenn der Strang nicht bewegt wird, ein mittlerer, wenn der Strang in transportiert wird und eine niederer, unmittelbar bevor sich der Strang in Bewegung setzt, bis er die Haftreibung überwunden und seine Transportgeschwindigkeit erreicht hat (Losbrechphase). Dieses System realisiert die Erfindung wie folgt: Sie Verwendet anstelle der einfachwirkenden Zylinder gemäß DE 25 35 989 doppeltwirkende Zylinder 4. Deren Stangenseite 5 wird mit einem einstellbaren, sich während des Presstaktes aber nicht verändernden Druck beaufschlagt. Dieser Druck wirkt "entlastend". Damit die Entlastung der beweglichen Heizwinkel 6 schlagartig, bzw. sehr schnell erfolgen kann, wird das Zuführrohr 7 in einer größeren Dimension ausgeführt, z. B. einem Hydraulikrohr mit Durchmessern von etwa 20 mm bis 35 mm. Die Dimension der Anschlussrohre bzw. Leitungen 8 kann etwa 6 mm bis 10 mm betragen. Da der Strang seinen Ausstoßhub bei einem Presshub von ca. 1000 mm, einer Geschwindigkeit von 1,6 m/s und einer Verdichtung von 1 : 3,75 in etwa 0,165 s zurücklegt, werden ein oder vorzugsweise mehrere Druckspeicher 9 an das Zuführrohr 7 angeschlossen, um die Entspannung weiter zu beschleunigen. Die Druckregelung erfolgt vorzugsweise durch ein Proportionalventil. Die Druckseite 10 wird über Leitungen oder Schläuche 11 über eine ebenfalls größeres Zuführrohr 12 durch ein Proportional-Druckregelventil versorgt. Da auf der Stangenseite ständig ein Druck anliegt, ist auf der Druckseite 10 ebenfalls ständig ein Druck erforderlich. Das Proportionalventil ist quasi ständig unter Spannung, es braucht nicht ein- oder ausschalten, sondern lediglich den Druck über die Veränderung der Spannung regeln, was innert weniger ms geschehen kann. Die Druckveränderung bzw. Strangdichtesteuerung wird wie folgt vorgenommen:
Der höhere Druck liegt an, wenn sich der Pressstempel 13 nicht im Presshub zwischen den der Stellung 14 und der vorderen Stellung 15 befindet. Die Stellung 14 ist bestimmbar und wird derart festgelegt, dass sie sich in etwa in dem Abstand zu der Stellung 16 befindet, in der sich der Strang in Bewegung setzt, den der Pressstempel in der Zeit zurücklegt, in der der Druck von der höheren Einstellung in die niedere gelangt.
Hat der Pressstempel die Stellung 14 erreicht, regelt das Druckproportionalventil auf den niederen Druck und nach einer einstellbaren Zeit von 2 bis etwa 20 ms auf den mittleren Druck. Der höhere Druck wird derart bestimmt, dass der Strang im Heizkanal 17 sicher eingespannt ist. Der mittlere Druck derart, dass sich mit ihm die gewünschte Strangdichte ergibt. Der untere Druck ist um den entsprechenden Wert geringer um den die Losbrechkraft des Stranges und/oder die Beschleunigungskraft größer ist, als die Transportkraft. Mit dem erfindungsgemäßem System wird nicht nur die Strangdichte genau bestimmt, sondern auch die Haftreibung ausgeglichen. Es handelt sich also um eine gänzlich andere Funktion als bei DE 25 35 98, bei der lediglich beim Presshub ein niederer Druck anliegt als beim Rückhub. Bei der Erfindung liegt ein Gegendruck an, der die sehr schnelle Veränderung der Anpresskraft erst ermöglicht und über der Gegenkraft liegende Anpresskräfte, die sich in eine niedere Phase während des Losbrechens und des beschleunigen des Stranges aus der Haftreibung, einer mittleren während des Strangtransportes und einer höheren während der Ruhezeit des Stranges. Es besteht also kein direkter sondern nur ein indirekter Zusammenhang der Anpresskraft mit der Presszylinderfunktion.
In einer einfacheren Ausführung begnügt sich die Erfindung mit einem Zweidruck-System, das sich allerdings ebenfalls gänzlich von der Funktion von DE 25 35 989 unterscheidet. Sie verwendet den vorbeschriebenen Aufbau der Vorrichtung und legt an der Stangenseite einen konstanten aber einstellbaren Gegendruck an. Die Anstellkraft ist während des Presstaktes ebenfalls konstant mit Ausnahme der Losbrechphase. In dieser Phase wird der Druck auf der Druckfläche derart verringert, das der Unterschied zwischen der höheren Losbrechkraft und/oder der Beschleunigungskraft des Stranges zur Ausschubkraft ausgeglichen wird. In gleich vorteilhafter Weise ist es möglich, die Steuerung der Anpresskraft durch die Stangenseite 5 der doppeltwirkenden Zylinder 4 vorzunehmen und den Druck der Druckseite 10 konstant, aber einstellbar zu halten.
Mit den beschriebenen Systemen wird eine genaue Steuerung der Strangdichte erreicht, was mit der Lehre von DE 25 35 98 nicht bzw. nur sehr unzureichend möglich ist.
Der weitere Aufbau des Heizkanals entspricht im Ausführungsbeispiel der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 34 835.9.
Im Ausführungsbeispiel werden sowohl Späne mit Leim und Härter in einer üblichen Temperatur zu Strängen verarbeitet, als auch Späne mit Leim ohne Härter, deren Eingangstemperatur in den Füll- und Pressraum bei bis zu etwa 90°C liegt. Bei beiden Fällen erfolgt die Strangerwärmung im wesentlichen durch H₂O das mittels des Reaktors 18 in den Strang eingebracht wird. Der Strang wird im Heizkanal 17 einem Teilvakuum von ca. 0,2 bis etwa 0,8 ata, vorzugsweise um 0,5 ata ausgesetzt, wodurch das in ihm kondensierte H₂O verdampft, da die Strangtemperatur höher ist, als die Verdampfungstemperatur des H₂O beim anliegenden Teilvakuum. Das Teilvakuum kann sowohl über die gesamte Länge des Heizkanals 17 angelegt werden, als auch genauso vorteilhaft nur über einen Teil, wenn in diesem Trumm die weitgehende Entgasung gelingt.
Fig. 2, zeigt einen Querschnitt durch eine Strangpresse. Im Ausführungsbeispiel wird ein Füll- und Pressraum 19 gemäß Fig. 1 verwendet. Soll auf der Vorrichtung ausschließlich stranggepresst werden, also Stränge ohne Löcher erzeugt werden, verwendet die Erfindung beispielsweise einen Presszylinder gemäß Fig. 12. Soll aber strang- und strangrohrgepresst werden, also auch Stränge mit Löchern erzeugt werden, verwendet die Erfindung Zylinder gem. Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 11, Fig. 13 oder Fig. 14. Der Aufbau des Abbindekanals 20 ist eine weiterentwickelte Kombination der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 34 835.9 und P 102 53 195.8. Durch den Reaktor 21 wird H₂O in Dampfform oder in Form von Heißwasser bzw. verdampfenden Heißwasser in den Strang eingebracht. Wie Eingangs beschrieben kann dem H₂O der Härter beigemengt sein. Ohne Härter dient der Reaktor der Verringerung der Reibung und dem Erzielen einer glatten, höher verdichteten Oberfläche. Hierbei sieht die Erfindung aber vor, die H₂O Menge derart zu erhöhen, dass ein Teil der Energie zur Strangerwärmung bereits mit diesem Reaktor 21 in den Strang eingebracht wird. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn ca. 5 bis etwa 35% des Strangvolumens auf die Aushärtetemperatur gebracht werden. In einem Bereich im Maß 22 von ca. 1,5 m bis etwa 8 m wird der Strang konventionell beheizt. Dadurch trocknet die Oberfläche, bzw. der erwärmte Teil des Stranges und bindet ab. Von Vorteil ist, dass durch die größere H₂O Menge der Abstand im Maß 22 gegenüber PCT/EP/99/01988 um bis zu etwa 50% geringer gehalten werden kann. Der zweite Reaktor 23 erwärmt den Strang dann vollständig auf die gewünschte Temperatur durch den Eintrag von H₂O in Dampfform oder Heißwasser bzw. verdampfenden Heißwasser. Die Länge des 2. Reaktors beträgt im Maß 24 mindestens etwas mehr als der Ausstoßhub der Strangpresse bis zum ca. 4-fachen des Ausstoßhubes. Bei kontinuierlichen Pressen wird die Länge im Maß 24 möglichst kurz gehalten. Sie ist abhängig von der Ausschubgeschwindigkeit der Presse und der H₂O-Menge die in einer Zeiteinheit durch den Reaktor transportiert werden kann, bzw. zur Verfügung steht.
Wird das Abbindekanaltrumm 25 in dem der 2. Reaktor 23 integriert ist, in einer üblichen Länge von 3 m gefertigt und ist der 2. Reaktor 600 mm lang, ergibt sich im Maß 26 eine Länge von 1200 mm. Die Strangteilwände 27 in diesem Bereich wirken quasi als Dichtfläche, so dass nur wenig bzw. kein H₂O aus den Spalten 28 austritt. Die Heizwinkel 29 und 30 sind mit Dichtungen gegeneinander abgedichtet. An die anderen Abbindekanaltrümmer 31 und 32 ist das bekannte Teilvakuum angelegt, welches über deren gesamte Länge oder einen Teil davon wirken kann.
Im Gegensatz zu DE 101 53 195.8 sieht die Erfindung neben den beschriebenen Spannelementen 33 zusätzliche Spannelemente 34 vor, um ein auseinanderrücken der Heizwinkel 29 und 30 während des H₂O- Eintrages durch den, bis zum Kondensieren entstehenden, Dampfdruck verhindern. Die Spannelemente 34 haben also keineswegs die in PCT/EP00/04852 genannte Aufgabe des Strang "nachzuformen" bzw. nachzuverdichten oder den in PCT/EP0006872 genannten Anspruch 2, "dass die Abdichtung der Strangmantelfläche (17) gegen Dampfentweichen durch radial verdichtende Verformung eines Strangabschnittes im Bereich der Dampfzufuhr erfolgt". Eine Verformung oder Nachverdichtung würde lediglich die abgebundene Leimschicht zerstören. Die Erfindung hingegen lehrt, das H₂O dauernd in den Strang einzubringen, allerdings in wechselnder Menge/Zeiteinheit. Während der Strang bewegt wird, wird das Mengenventil, welches die H₂O Menge reguliert, soweit geschlossen, dass nur etwa 10 bis ca. 40% der H₂O Menge/Zeiteinheit der Restzeit in den Strang eingebracht werden. Zusätzlich sieht die Erfindung allerdings ein intervallmäßiges Einbringen des H₂O dann vor, wenn der Presstakt zu lange dauert, weil entweder die Presse zu wenig leistungsfähig ist, oder aus anderen Gründen zwischen den Presstakten eine Pause eingelegt wird. Grundsätzlich ist es jedoch von Vorteil, dass erfindungsgemäß auch während des Presshubes H₂O eingebracht wird, da dann zwischen dem Strang und den Heizwinkeln 29 und 30 eine reibungsmindernde Dampfschicht entsteht. Die Kraft der zusätzlichen Spannelemente 34 wird derart eingestellt, dass keine oder nur eine geringfügige Mehrreibung des Stranges entsteht.
An den Enden 35 des Abbindekanaltrummes 25 sieht die Erfindung aufklappbare Dichtbügel 36 vor, die einen H₂O Austritt nach außen verhindern. Die Abdichtung kann beispielweise durch Dichtungen 37 gemäß Fig. 15 geschehen.
An den Verbindungsstellen 38 zwischen einzelnen Strangteiltrümmern sieht die Erfindung ebenfalls aufklappbare Dichtbügel 39 vor, die ein Eindringen von zuviel Fremdluft verhindern, welche den Unterdruck im Vakuumbereich verringern würde. Die Abdichtung erfolgt durch strangextrudierte Dichtungen aus temperaturbeständigem Kunststoff, z. B. Viton in einer Härte von ca. 55 bis etwa 90 Shore.
Fig. 3, zeigt einen Schnitt durch eine kontinuierliche Strangpresse. Die kontinuierliche Presse 40 gemäß P 101 01 386 ist mit einem Pressraum 41 gemäß PCT/EP99/01982 ausgerüstet. Die Verdichtung des Stranges wird durch die Reibung bestimmt. Es ergibt sich eine der Verdichtung adäquate Reaktionskraft, die das Verdichtungselement 42 entgegen der Pressrichtung schieben will. Je tiefer das Verdichtungselement 42 in den Pressraum 41 eindringt, desto höher wird der Strang verdichtet. Je weiter das Versichtungselement 42 aus dem Pressraum 41 herausgeschoben wird, desto geringer ist die Strangdichte. Durch den schematisch dargestellten Zylinder 43 wird die Höhe der Verdichtung durch den im Druckraum 44 anliegenden Druck bestimmt. Insbesondere, wenn es sich um Stränge mit einem eckigen Profil handelt, ist der Weg des Verdichtungselementes, zur Dichteänderung sehr gering. Bei Pressen mit einer hohen Leistung besteht die Gefahr, dass die Verdichtungssteuerung zu langsam reagiert. Diese Gefahr bannt die Erfindung durch die Verwendung von doppeltwirkenden Spannzylindern 45, deren Stangenseite 46 mit einem konstanten aber einstellbaren Druck beaufschlagt ist. Der Druck der Zylinderseite 47 ist höher als der Druck der Stangenseite 46 und kann die Verdichtung alleine oder vorzugsweise in Zusammenarbeit mit dem Spannzylinder 45 bestimmen. Dadurch, dass die Rohre 48 und 49 relativ groß dimensioniert sind und die Verringerung der Reibung durch die Druckspeicher 50 beschleunigend unterstützt wird, kann die Reibung quasi augenblicklich verringert oder erhöht werden. Wird die Dichte im wesentlichen durch den Spanndruck der Spanzylinder 45 bestimmt, wird das Verdichtungselement 42 konstant in einer geeigneten Tiefe im Pressraum 41 gehalten. Die Verdichtungskraft wird beispielsweise durch eine Druckmessdose 51 gemessen und über eine elektronische Steuerung wird die Spankraft der Spannzylinder 45 soweit verändert, bis sich der gewünschte Druck in der Druckmessdose 51 und damit die gewünschte Strangdichte ergibt.
Gleich vorteilhaft ist es, insbesondere bei eckigen Strängen, nicht nur die Kraft der Spannzylinder 45 zu verändern, sondern gleichzeitig die Eintauchtiefe des Verdichtungselementes 42 in den Pressraum 41 durch ein Verändern des Druckes im Druckraum 44.
Im Ausführungsbeispiel schließt sich an den Pressraum 41 ein Reaktor 52 und weiter ein starrer Vorheizkanal 53 und abfolgend ein Abbindekanal 54 mit einer Vakuumeinrichtung 55 gemäß P 102 34 835.9 an. Selbstverständlich können auch alle anderen Arten von Heizkanälen verwendet werden. Es ist möglich, vorhandene Strangpressen oder Strangrohrpressen dadurch zu modernisieren, dass der Heizkanal gegebenenfalls mit einer Vakuumeinrichtung gemäß P 102 34 835.9 versehen wird, und die Strangpresse durch eine kontinuierliche Presse gemäß P 101 01 386 ersetzt wird. Insbesondere für runde Stränge ist dies von besonderem Vorteil. Im Ausführungsbeispiel ist ein Dorn 56 in beliebiger Ausführung vorgesehen. Selbstverständlich kann auch ohne Dorn stranggepresst werden. Ebenso ist es möglich und vorteilhaft, einen zweiten Reaktor wie in Fig. 2 in den Abbindekanal zu integrieren.
Fig. 4, zeigt einen Schnitt durch eine kontinuierliche Strangpresse. Der Pressraum 57 ist im Ausführungsbeispiel zylindrisch oder er öffnet sich in Pressrichtung allenfalls geringfügig konisch, z. B. um bis zu 1 mm im Halbmesser. Die Eintauchtiefe des Verdichtungselementes 58 wird durch ein Stellelement, z. B. einem Hydraulikzylinder 59 oder Spindeln, ersterer ist nur schematisch dargestellt, in einer geeigneten Größe bestimmt und veränderbar festgelegt. Durch wie bereits beschrieben kann durch die doppeltwirkenden Spannelemente 60 unterstützt durch die Druckspeicher 61 der Reibdruck auf den Strang sehr schnell verringert werden. Genauso schnell ist eine Erhöhung durch das Proportional-Druck-Ventil an der bodenseitigen Leitung 62 möglich. Damit kann, insbesondere bei der Pressen für runde Stränge die Steuerung der Verdichtung des Stranges vollständig durch die Spannelemente 60 bzw. durch deren veränderbare Kraft übernommen werden.
Das Ausführungsbeispiel kann sowohl ein Gemenge aus Spänen mit Leim und Härter in einer üblichen Temperatur verarbeiten als auch ein Gemenge in einer höheren Temperatur, wobei durch den Reaktor 63 eine Mischung aus H₂O und Härter in den Strang eingebracht wird. Die H₂O-Menge ist derart begrenzt, dass durch sie eine glättere Strangoberfläche und eine nur teilweise Erwärmung des Stranges erzielt wird. Dem H₂O wird die notwendige Härtermenge beigegeben, die zur schlagartigen Ingangsetzung des Abbindeprozesses notwendig ist. Im bekannten Abstand zum Reaktor 63 ordnet die Erfindung einen zweiten Reaktor 64 an, durch den der Strang mittel H₂O auf seine Abbindetemperatur gebracht wird. Weiter ist eine hier nicht dargestellte Vakuumeinrichtung vorgesehen. Die zusätzlichen Spannelemente 65 dienen lediglich dazu, einen gegebenenfalls entstehenden Überdruck im abgedichteten Bereich 66 des H₂O-Eintrages zu kompensieren. Durch die zusätzlichen Spannelemente 65 kann u. U., braucht aber keine höhere Reibung erzeugt werden. Keinesfalls erfolgt eine Nachverdichtung des Stranges, wie sie von PCT/EP/00/04852 und/bzw. PCT/EP/06872 vorgeschlagen wird. Eine derartige Nachverdichtung wäre bei runden Strängen auch nicht realisierbar. Anhand der Zeichnungen ist ersichtlich um wie viel einfacher und effektiver bzw. sicherer der erfindungsgemäße H₂O-Eintrag gegenüber einer Dampfstation gemäß PCT/EP/00/04852 und/bzw. PCT/EP/06872 ist. Im Ausführungsbeispiel ist ein Vakuumeinrichtung 67 vorgesehen und es wird kein Dorn verwendet. Selbstverständlich kann ein Dorn in beliebiger oder beschriebener Ausführung verwendet werden, um hohle Stränge zu erzeugen.
Fig. 5, zeigt einen Schnitt durch einen Pressstempel und einen Dorn. Das Anwendungsbeispiel behandelt eine Ausführung des Antriebs für den Pressstempels 68 mit einem Hub von bis zu etwa 800 mm, der bei größeren Strangquerschnitten allerdings länger sein kann. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ganz besonders vorteilhaft, dass die vorhandenen Presszylinder mit geringsten Kosten umgebaut werden können. Es ist hierzu lediglich notwendig, das Endstück des vorhandenen Schaltrohres zu entfernen, so das ein offenes Schaltrohr 68 entsteht. Weiter sieht die Erfindung vor, den Pressstempel radial ausweichfähig zu gestalten, wie dies in den Fig. 18 bis 21 in der noch unveröffentlichten Anmeldung P 102 33 121.9 beschrieben ist. Die Stellung des Presskolbenrohres 69 kann mittel Analoginitiatoren 70 oder über Endschalter, bzw. Näherungsschalter magnetorestriktiven Positionssensoren 71 abgefragt werden. Das Ausführungsbeispiel eignet sich besonders für unbeheizte oder elektrisch beheizte Dorne. Für Dorne mit H₂O-Durchführung muss die Innenwand 72 des Presskolbenrohres 69 wärmedämmend ausgekleidet werden. Der Dorn 70 kann in bekannter Weise ausgeführt sein.
Die Zeichnung zeigt den Pressstempel 68 und den Dorn 70 in seiner hinteren Endstellung.
Fig. 6, zeigt einen Schnitt durch einen Pressstempel und einen Dorn wie unter Fig. 5 beschrieben. In der Darstellung hat der Pressstempel 73 etwa die Hälfte seines Weges zurückgelegt. Das sich in dieser Stellung der Strang noch nicht bewegt hat, befindet sich der Dorn 74 noch in seiner hinteren Stellung.
Fig. 7, zeigt einen Schnitt durch einen Pressstempel und einen Dorn, wie in den Fig. 5 und 6 beschrieben. In der Darstellung hat der Pressstempel 75 seine vordere Stellung erreicht und den Strang um den Ausstoßhub nach vorne bewegt. Um etwa den gleichen Weg im Maß 76 wurde der Dorn 77 mit nach vorne geschleppt. Das hintere Dorntrumm 78 wird im Maß 79 derart lang ausgeführt, dass die Haftreibung auf dem Strang inklusive der Haftreibung durch den Dichtstopfen 80 möglichst groß, aber derart gering ist, dass der Strang beim Rückzug des Dornes 77 nicht oder nur unwesentlich bewegt oder gar gestaucht wird. Das mittlere Dorntrumm 81 wird, sofern der Abbindekanal über eine Vakuumeinrichtung verfügt, in bekannter Weise gefertigt, ebenso der Dichtstopfen 80. Ist keine Vakuumeinrichtung vorgesehen, entfallen das mittlere Dorntrumm 81 und der Dichtstopfen 80.
Der quasi widerstandslos mitlaufende Dorn 77 bringt beim Strangrohrpressen erhebliche Vorteile gegenüber den vorbekannten feststehenden Dornen. Bei feststehenden Dornen wird die Reibung unnötig erhöht und die Steuerungsfähigkeit der Presse entsprechend verringert. Der widerstandslos mitlaufende Dorn verringert die Reibung erheblich. In der Praxis wirkt die Presskraft besser auf den Strang, wodurch sich die Presskraft um ca. 10 bis etwa 20 kp/cm², bezogen auf den Strangquerschnitt, verringert.
Fig. 8, zeigt einen Schnitt durch einen Dichtstopfen. Im Ausführungsbeispiel ist der Dichtstopfen 82 im Maß 83 in einer Toleranz von ca. 0,1 bis etwa 1 mm zum Dornloch gehalten. Die Abdichtung gegen das Dornloch erfolgt durch die Dichtringe 84, vorzugsweise handelsüblichen Kolbendichtungen aus dem Motorenbau. Die Länge des Dichtstopfens im Maß 85 kann im Ausführungsbeispiel wesentlich geringer gehalten werden, als bei der Ausführung von Fig. 3, beispielweise kann sie bis zum 5-fachen des Dorndurchmessers betragen. Die Dornverjüngung im Maß 86 kann ebenfalls bis etwa 5 mm, abhängig vom Dorndurchmesser betragen. Die Fläche 87 ist erfindungsgemäß abschrägt, damit vom Dornloch abgefallene Kleinteile bzw. Staubpartikel keine Verstopfung verursachen. Es haben sich ein bis zu etwa 5 Dichtringe 84 bewährt.
Fig. 9, zeigt einen Teilschnitt durch einen Dorn. Die Dampfaustrittsöffnungen 88 sind im Ausführungsbeispiel als schmale Schlitze gefertigt. Ihre Breite im Maß 89 kann bis etwa 1 mm betragen, vorzugsweise jedoch um 0,3 mm. Sie können durch Drahterodieren oder in überraschend einfacher und preiswerter Weise mit eine Laubsäge mit Metallblättern gesägt werden. Beispielsweise lässt sich ein Schlitz in ein Dornrohr mit 42 mm Außendurchmesser und 20 mm Innendurchmesser innert weniger Minuten händisch sägen. Im Ausführungsbeispiel sind 4 Schlitze, verteilt über den Umfang eingebracht. Die Zahl der Schlitze richtet sich jedoch nach der Menge des auszutragenden H₂O. Es können also durchaus mehr als 12 Schlitze erforderlich sein, wenn in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung mit einem Reaktor gemäß EP 0 376 175 nur eine höher verdichtete und besonders glatte Randschicht im Strang erzeugt wird und die Strangerwärmung im wesentlichen von innen durch den Dorn erfolgt. Der Abstand der Schlitze zueinander kann im Maß 90 bis zu ca. 100 mm betragen, wobei die Gesamtlänge der H₂O-Austrittzone im Maß 91 mindestens das etwa 1-fache bis zum ca. 4-fachen der Länge des mit jedem Presstakt erzeugten Strangstückes betragen kann. Bei kontinuierlichen Pressen kann für das Maß 91 ein Wert von ca. 50 bis etwa 500 mm genannt werden. Dieser ist jedoch wesentlich von der Vorschubgeschwindigkeit der Presse abhängig und davon, ob die Strangerwärmung von außen und innen oder überwiegend oder ausschließlich von Dorn her erfolgt.
Fig. 10, zeigt ein Detail eines Dornes. Im Ausführungsbeispiel erfolgt der H₂O-Austrag aus dem Dorn durch die über den Umfang verteilten Löcher 92, deren Durchmesser bis etwa 5 mm betragen. Die Anzahl der Löcher 92 richtet sich nach der Menge des auszutragenden H₂O und nach deren Durchmesser, ebenso der Abstand der Löcher 92 in Pressrichtung. Damit die Löcher 92 nicht durch Kleinteile oder Staubpartikel verstopft werden, sieht die Erfindung die mit einem Kugelfräser erzeugten Vertiefungen 93 vor. Ihre Tiefe im Maß 94 kann bis zum Radius des Kugelfräsers betragen. Die Länge im Maß 95 kann bis zu mehreren cm und die Breite im Maß 96 vom einfachen bis zum etwa zweifachen des Lochdurchmessers betragen.
Fig. 11, zeigt einen Schnitt durch einen Pressstempel und einen Dorn. Die Radialführung übernimmt im Ausführungsbeispiel die handelsübliche Linearführung 97, bestehend aus den Führungswagen 98, der Führungsstange 99 und der Druckplatte 100. Das Pressstempelrohr 101 ist vorzugsweise aus einem handelsüblichen Quadrat-, Rund-, oder Rechteckrohr gefertigt, und der Pressstempel 102 radial ausweichfähig befestigt. Der Presszylinder 103 ist im äußeren Profil 104 vorzugsweise rechteckig. Damit kann die Verbindung zwischen dem Ventil 105 und den Druckräumen des Zylinders 103 durch Bohrungen hergestellt werden, die im Gegensatz zu Rohrleitungen betriebssicherer sind. Die Stellung des Pressstempels wird durch den magnetorestriktiven Positionssensor 106 abgefragt. Das Ausführungsbeispiel eignet sich sowohl für unbeheizte, elektrisch beheizte und im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 bis 7 ganz besonders für H₂O durchflossene Dorne, da das Presszylinderrohr 107 nicht oder kaum erwärmt wird. Erforderlichenfalls sieht die Erfindung eine Wärmedämmung 108 vor. Der Dorn 109 ist in der Druckplatte 100 und dem Pressstempel 122 längsbeweglich gelagert. Er wird wie unter Fig. 5 bis Fig. 7 beschrieben, vom Strang um den Ausstoßhub mitgezogen und vom Presszylinder 103 um den gleichen Weg zurückgezogen.
Fig. 12, zeigt einen Schnitt durch einen Pressstempel für das Strangpressen, also das Pressen von Strängen ohne Loch. Prinzipiell können handelsübliche doppeltwirkende Hydraulikzylinder verwendet werden. Die Erfindung rät jedoch die Verwendung speziell ausgebildeter Zylinder, um sowohl eine hohe Pressenleistung als auch eine hohe Standzeit zu erzielen. Weiter wird eine kurze Baulänge angestrebt. Die Erfindung lagert deshalb den Pressstempel 110 radialbeweglich auf der Kolbenstange 111. Die Stopfbuche 112 und der Kolben 113 werden mit Dichtungen 114 und Führungen 115 versehen, die eine metallische Berührung ausschließen und den Aufbau von Schleppdrücken vermeiden. Bevorzugt verwendet die Erfindung Elemente der Fa. Hunger DFE in Würzburg, modifiziert jedoch die Führungen durch Entlastungsnuten in den Führungsebenen. Es genügt beispielweise, wenn in die Führungen des Typs FI 116 und FA 117 ein bis vier Längsnuten von einer Breite bis zu etwa 3 mm und einer Tiefe bis zu etwa 1 mm eingesägt oder gefeilt werden, um den Aufbau von Schleppdrücken sicher zu unterbinden. Eine besonders kurze Ausführung erzielt die Erfindung durch die Verwendung von magnetorestriktiven Positionssensoren 118. Im Ausführungsbeispiel wird der Zylinder durch nicht dargestellte Rohrleitungen mit Hydrauliköl versorgt.
Fig. 13, zeigt einen Schnitt durch ein Kolbenrohr. Das Ausführungsbeispiel behandelt Press- und Dornzylinder mit durchgehendem Kolbenrohr. Da sich keine homogene, vollständige Befüllung des Füll- und Pressraumes erreichen lässt und auch ein radial ausweichfähiger Pressstempel Restquerkräfte erzeugt, wirken sowohl auf die Kolbenstange wie auf die Führungen Querkräfte, die ihre Gebrauchsdauer begrenzen. Die im Einsatz befindlichen Kolbenrohre weisen lediglich eine Lebensdauer von 3 bis 6 Monaten auf. Moderne Hochleistungspressen würden bei bis zu 5-facher Leistung eine entsprechend geringere Gebrauchsdauer besitzen. Die vorbekannten Kolbenrohre sind aus dem Kolben, einem dickeren vorderen und einem dünneren hinteren Rohr gefertigt. Der Gesamtaufbau der eingesetzten Zylinder ergibt durch die vielen, ineinander geschraubten, in Mehrfachaufspannung gefertigten Teile eine mangelnde Koaxialität, die die Führungen und die Kolbenrohre zusätzlich belastet und zu der unbefriedigenden Einsatzdauer der Teile führt. Bei den hohen Kolbengeschwindigkeiten ist eine Oberflächenhärtung der Kolbenrohre notwendig. Zwar kann der Kolben aus einem Stück gefertigt, einsatzgehärtet, geschliffen, verchromt und poliert werden, eine derartige Bauweise hat jedoch den Nachteil, dass ein Einsatzstahl verwendet werden muss, der nicht als Rohr zu Verfügung steht. Die Innenbohrung muss deshalb tiefgebohrt werden. Die Herstellung eines derartigen Kolbenrohres ist deshalb nicht nur teuer sondern vor allem langwierig. Es müssen stets mehrere Kolbenrohre bevorratet werden, um im Schadensfall über Ersatz zu verfügen.
Die Erfindung fertigt deshalb das Kolbenrohr 119 aus einem handelsüblichen, einsatzgehärtetem und hartverchromten Rohr, beispielsweise verwendet sie für ein Palettenklotzprofil von 100 × 145 mm bevorzugt eine Präzisionshohlwelle der Fa. Bosch-Rexroth-Star mit einem Außendurchmesser von 80 mm und einem Innendurchmesser von 57,4 mm. Die Randschicht dieser Wellen verfügt über ein martensitisches Gefüge mit einer Härte von HCR 60 und ein zähes Kerngefüge aus Perlit und Ferrit. In die Hohlwelle 119 werden die Nuten 120, 121 und 142 eingestochen, in welche geteilten Stützringe 123, 124 und 125 eingelegt werden. Sie sichern den zusammengeschraubten Kolben 126 und die aus zwei Teilen bestehende Pressstempelgrundplatte 127. Der vorzugsweise axial beweglich auf der Pressstempelgrundplatte 127 befestigte Pressstempelkopf 128 kann sowohl aus einem Teil bestehen, als auch zweigeteilt sein.
Die Schaltnocke 129 kann ebenfalls zweigeteilt sein und wird, wie die Pressstempelgrundplatte 127 mit Schrauben 130 zusammengeschraubt.
Fig. 14, zeigt einen Teilschnitt durch ein Kolbenrohr. Während die durchgehende Kolbenstange von Fig. 13, trotz der, gegenüber vorbekannten Bauweisen, besseren Koaxialität, immer noch statisch überbestimmt ist, wird dies durch die geteilte Bauweise des Ausführungsbeispieles vermieden. Weiter ergibt sich dadurch, dass das Kolbenrohr 131 der Druckseite 132 einen kleineren Durchmesser aufweist, als das Kolbenrohr 133 der Rückzugseite 134, ein geringerer Ölbedarf bzw. eine höhere Kolbengeschwindigkeit. Für einen Palettenklotz der Größe 145 × 145 mm schlägt die Erfindung folgende Durchmesser vor: Durchmesser des Kolbenrohrs 131 der Druckseite 132 = 80 mm; Durchmesser des Kolbenrohrs 133 der Rückzugsseite 134 = 100 mm; Durchmesser des Zylinderohrs im Maß 135 = 125 mm. Dies ergibt eine Druckfläche von 72,42 cm² und eine Rückzugsfläche von 44,16 cm². Das Flächenverhältnis beträgt 1 : 1,64. Um den Presszylinder den Arbeitshub von 1 m innert 1,1 s ausführen zu lassen ist eine Fördermenge von ca. 700 I/min erforderlich. Die Rücklaufölmenge beträgt ca. 1150 I/min. Diese Ölmengen können durch ein handelsübliches Proportional- 4/3 Wegeventil der Größe NW32 bewältigt werden, ohne dass sich ein zu großer Ventildifferenzdruck ergibt. Zur Verbindung der Kolbenrohre 131 und 133 legt die Erfindung geteilte Stützringe 136 in die Nuten 137 ein, und legt ein Distanzrohr 138 zwischen die Stützringe. Die Konstruktion wird mit dem Kolben 139 und der Kolbenmutter 140 zusammengeschraubt. Um die statische Überbestimmtheit zu vermeiden, verwendet die Erfindung geeignete Passungen und versieht die Kolbenbohrung 141 mit einer Ausdrehung 142, die im Maß 143 eine günstige Größe von etwa 0,2 bis ca. 1 mm aufweisen kann. Eine hinreichend stabile Kolbenführung wird durch die zusätzlichen Führungen 144 erreicht. Im Ausführungsbeispiel wurden Führungen und Dichtungen der Fa. Hunger DFE in Würzburg der Typen GD 100K und FA verwendet. Sie eignen sich besonders vorzüglich, da sie im Maß 145 einen erheblichen Abstand gegen metallische Berührung haben. Selbstverständlich lassen sich auch andere Führungen vorteilhaft verwenden. Die innere Abdichtung erfolgt durch die O-Ringe 146.
Fig. 15, zeigt ein Detail in Richtung des Pfeils VI. Da die Geschwindigkeit von erfindungsgemäßen Press- und Dornzylindern in Richtung 3 m/s gehen kann, bringt die Erfindung Entlastungsnuten 147 in die Führungen 148 ein. Damit wird der Aufbau von unzulässig hohen Schleppdrücken, die die Führungen und Dichtungen zerstören können, zuverlässig verhindert. Je nach Geschwindigkeit und Durchmesser schlägt die Erfindung 1 bis 4 zusätzliche Entlastungsnuten, verteilt über dem Umfang vor, die im Maß 149 eine Tiefe von bis zu etwa 1 mm und im Maß 150 eine Breite von bis zu etwa 4 mm besitzen können. Die Nuten können in einfacher Weise durch feilen hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Verdichtung und Verringerung der Presskraft beim Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen, insbesondere pflanzlichen Kleinteilen, bei dem des Gemenge in einem Füll- und Pressraum verdichtet und in einer abfolgenden Kanaleinrichtung erwärmt und ausgehärtet wird und/ggf. der Strang einem Teilvakuum ausgesetzt wird, unter dem das zur Erwärmung eingebrachte H₂O verdampft und bei dem die Reibung die Strangdichte bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdichten des Gemenges durch eine Kolbenpresse beim Strangrohrpressen die Reibung durch einen ohne Gegenkraft mitlaufenden Dorn, der vom/durch den Pressstempel zurückgezogen wird, die erforderliche Presskraft verringert wird und dass beim Strangpressen oder Strangrohrpressen durch Kolbenpressen während sich der Strang nicht bewegt eine höhere Reibung zwischen dem Strang und dem Abindekanal erzeugt wird, die den Strang sicher einspannt und in der Phase in der das mit dem Presshub sich neu bildende Strangteil annähernd seine gewünschte Dichte erreicht hat, bis zum Ende der Beschleunigung des Stranges die Reibung im Abbindekanal derart verringert wird, dass die in dieser Phase erforderliche Presskraft in etwa der Presskraft entspricht mit der der Strang transportiert wird, wobei die Strangdichte durch die einstellbare Höhe der Reibung im Abbindekanal während des Transportes bestimmt wird oder dass die die Dichte bestimmende Reibung im Abbindekanal, während sich der Strang nicht bewegt oder nach dem Beschleunigen transportiert wird, gleich ist und in der Phase in der das mit dem Presshub sich neu bildende Strangteil annähernd seine gewünschte Dichte erreicht hat, bis zum Ende der Beschleunigung des Stranges die Reibung im Abbindekanal derart verringert wird, dass die in dieser Phase erforderliche Presskraft in etwa der Presskraft entspricht mit der der Strang transportiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibung zwischen dem Strang und dem Dorn derart gering ist, dass sich der Strang beim Zurückziehen des Dornes nicht oder nicht wesentlich bewegt und nicht gestaucht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer kontinuierlichen Verdichtung durch ein schraubenförmig gewundenes Verdichtung, beispielsweise gemäß DE 101 01 386 A1, die Steuerung der Strangdichte durch doppeltwirkende Spannelemente (doppeltwirkende Hydraulikzylinder) erfolgt deren gegen die Spannrichtung arbeitende Seite ständig unter Druck steht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer kontinuierlichen Verdichtung durch ein schraubenförmig gewundenes Verdichtung, beispielsweise gemäß DE 101 01 386 A1, die Steuerung der Strangdichte durch doppeltwirkende Spannelemente (doppeltwirkende Hydraulikzylinder), deren gegen die Spannrichtung arbeitende Seite ständig unter Druck steht und durch die Veränderung der Eindringtiefe des Verdichtungselementes in den Füll- und Pressraum erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente eines weiten Reaktors zur Strangerwärmung nur derart gegen den Strang drücken, dass kein Auseinanderrücken der Heizwinkel bzw. Heizschalen durch die H₂O-Injektion in den Strang erfolgt und sich die Reibung des Stranges nicht oder nur unwesentlich erhöht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsfederung des Stranges verhindert und eine besonders gute Reimruhe dadurch erreicht wird, dass das hintere Dorntrumm längstmöglich, aber nur derart lang ausgeführt wird, dass die reibwirksamen Teile des Dorns den Strang beim Dornrückzug nicht oder nur unwesentlich bewegen oder stauchen.

7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang einem Teilvakuum von ca. 0,2 bis etwa 0,8 ata unterliegt, das über/durch Bohrungen/Löcher im Dorn erzeugt wird, die in einen Kondensator münden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein, mit einem oder mehreren Dichtringen, z. B. handelsüblichen Kolbenringen, versehenen, vor der Vakuumzone liegender Dichtstopfen, ein Eintrag von Fremdluft in den Strang ganz oder überwiegend verhindert.

9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindringen von Fremdluft in den Strang durch Dichtbügel (39) verhindert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt von H₂O aus dem Abbindekanal durch Dichtbügel (36) verhindert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den sich bewegenden Strang ca. 10% bis etwa 40% der H₂O-Menge/Zeiteinheit eingebracht werden, die in den ruhenden Strang eingebracht werden.

12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang in einem Abstand von ca. 1,5 m bis etwa 8 m vor der vorderen H₂O- Austrittsöffnung des Reaktors aus Austrittsöffnungen im Dorn von einer Mischung aus H₂O in Form von Dampf, Heißwasser oder verdampfenden Heißwasser mit einer Temperatur von bis zu ca. 220°C durchdrungen und auf eine Abbindetemperatur von etwa 85°C bis annähernd 100°C gebracht wird, und das eingebrachte H₂O zunächst im Strang kondensiert und seine Kondensationswärme an den Strang abgibt.

13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den, der Presse abfolgenden Reaktor ca. 5% bis etwa 35% der zur Strangerwärmung notwendigen H₂O-Menge in den Strang eingebracht werden.

14. Vorrichtung zu Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn mit einer Mitnehmereinrichtung, z. B. einem Flansch, versehen ist, über welche er vom/über dem in seine Endlage zurückgezogen wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressstempel (102) durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder (103) über ein Pressstempelrohr (101) und eine Druckplatte (100) angetrieben wird und der Dorn längsbeweglich in der Druckplatte eingehängt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Druckplatte (100) wirkenden Radialkräfte durch Linearführungen (97) aufgenommen werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressstempel durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder angetrieben wird, dessen Führungen (148) in der Führungsfläche mit 1 bis 4 Längsnuten (147) versehen sind, die eine Breite von bis zu etwa 3 mm und eine Tiefe von bis zu etwa 1 mm aufweisen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressstempelgrundplatte (127) zweigeteilt ist und mit einem zweigeteilten Stützring (124) in einer Nut (121) auf der Kolbenstange befestigt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (126) über einen zweigeteilten Stützring (123) in einer Nut auf der hohlen Kolbenstange (119) längsunbeweglich verschraubt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltnocke (129) zweigeteilt ist und mit einem zweigeteilten Stützring (125) in einer Nut (122) auf der Kolbenstange (119) befestigt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressstempel über zwei hohle Kolbenrohre verfügt, wobei das der Rückzugsseite (134) im Durchmesser größer gehalten ist als das der Druckseite (132) und die beiden Kolbenrohre (151 und 153) über einen Zwischenring (138) und die zweigeteilten Sicherungsringe (136) in den Nuten (137) durch eine entsprechende Toleranzgestaltung und durch eine Ausdrehung (142) durch den Kolben (139) und die Kolbenmutter (140) derart miteinander verbunden sind, dass sich die Kolbenrohre soweit radial verschieben können, dass keine statische Überbestimmtheit entsteht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das/die Kolbenrohre in ihrer Innenfläche mit einer wärmedämmenden Schicht ausgekleidet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Dorntrumm längstmöglich aber nur derart lang ausgeführt ist, dass die Reibung zwischen dem Strang und dem hinteren Dorntrumm, und soweit vorhanden dem Dichtstopfen, den Strang beim Zurückziehen des Dornes nicht oder nur unwesentlich bewegt und nicht staucht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorderen H₂O-Austrittsöffnung des dem Füll- und Pressraum abfolgenden Reaktors und der hinteren H₂O-Austrittsöffnung des Dornes ein Abstand von ca. 1,5 m bis etwa 8 m besteht.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornmittelstück (Stange) mindestens bis etwa zum vorderen Ende der Vakuumzone oder bis ca. 2 m darüber hinaus reicht.

26. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn nicht über vordere Ende des Abbindekanals ragt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornmittelstück (Stange) im Durchmesser um ca. 1 mm bis etwa 10 mm kleiner gehalten ist, als das hintere Dorntrumm.

28. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das der in Pressrichtung auf das Dornmittelstück abfolgende Dichtstopfen mit einer leichten Gleitpassung oder mit einem Untermaß von ca. 0,1 bis etwa 1 mm im Strang liegt und durch sein Länge das Ansaugen von Fremdluft durch das Dornloch ganz oder weitgehend verhindert.

29. Vorrichtung nach 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtstopfen und/oder das hintere Dorntrumm mit bis zu etwa 5 Dichtringen, z. B. handelsüblichen Kolbenringen, versehen ist, die das Dornloch abdichten.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstangen/Kolbenrohre hartverchromt und induktiv gehärtet sind und außen ein martensitisches Gefüge mit einer Härte von ca. 60 HCR besitzen und innen zähes ein Kerngefüge aus Perlit und Ferrit besitzen.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, das die hohlen Kolbenstangen aus handelsüblichen hartverchromten, induktivgehärteten Präzisionswellen, z. B. der Fa. Bosch-Mannesmann-Rexroth gefertigt werden.

32. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdichte durch doppeltwirkende Spannelemente (Zylinder)(4) bestimmt wird, die die beweglichen Heizwinkel/Heizschalen radial gegen den Strang drücken.

33. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stangenseite (5) der Spannelemente (4) ständig ein einstellbarer, sich während des Presstaktes gleichbleibender Druck anliegt.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass während der Strang nicht bewegt wird, auf der Bodenseite (10) der Spannelemente (4) ein höherer Druck anliegt, der den Strang sicher einspannt.

35. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das neu zu bildende Strangteil annähernd seine gewünschte Verdichtung erreicht hat bis etwa zu dem Zeitpunkt in dem der Strang seine Transportgeschwindigkeit erreicht hat, der Druck in der Bodenseite (10) der Spannelemente (4) derart ist, dass die Kraft des Presszylinders in dieser Zeit etwa gleichgroß oder nicht größer ist mit die Kraft mit der er den Strang transportiert.

36. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangdichte durch den einstellbaren Druck in der Bodenseite (10) der Spannelemente (4) nachdem der Strang seine Transportgeschwindigkeit erreicht hat, bis der Pressstempel seine vordere Endlage erreicht hat, bestimmt wird.

37. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass während das neu zu bildende Strangteil annähernd seine gewünschte Dichte erreicht hat bis zu dem Zeitpunkt in dem Strang seine Transportgeschwindigkeit erreicht hat ein derartiger Druck in den Bodenseiten der Spannelemente anliegt, dass die Kraft des Pressstempels in dieser Zeit in etwa der Kraft entspricht, mit der der Pressstempel den Strang transportiert.

38. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des zweiten Reaktor (23) zusätzliche Spannelemente (34) angeordnet sind, die ein auseinanderrücken der Heizwinkel (27) während der H₂O-Injektion in den Strang verhindern, aber die Reibung zwischen dem Strang und den Wänden des Abbindekanals nicht oder nur unwesentlich erhöhen.

39. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Abbindekanalabschnitte durch Dichtbügel (36; 39) derart abgedichtet sind, dass kein oder nur ein geringer Eintrag von Fremdluft in den Strang oder kein oder nur ein geringer Austrag von H₂O aus dem Abbindekanal erfolgt.

40. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die H₂O- Austrittsöffnungen als Schlitze von ca. 0,2 bis etwa 1 mm Breite ausgeführt sind, die in Pressrichtung spiralförmig in einem Abstand von ca. 10 mm bis etwa 100 mm im Dorn angeordnet sind und die Zahl der Schlitze der auszutragenden H₂O-Menge angepasst ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die H₂O- Austrittsöffnungen als Löcher mit einem Durchmesser bis etwa 5 mm ausbildet sind, die in Pressrichtung spiralförmig in einem Abstand von ca. 10 mm bis etwa 100 mm im Dorn angeordnet sind und die Zahl der Löcher der auszutragenden H₂O-Menge angepasst ist.

42. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass bei kontinuierlichen Pressen der Füll- und Pressraum zylindrisch oder mit einem Konus von bis zu etwa 1 mm in Pressrichtung ausgeführt ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindringtiefe des Verdichtungselementes in den Pressraum einer kontinuierlichen Presse durch Stellelemente, z. B. Zylinder oder Spindeln bestimmt wird.