DE20018347U1

DE20018347U1 - Strangpresse für mit Bindemittel vermengte pflanzliche Kleinteile

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Publication number: DE20018347U1
Application number: DE20018347U
Authority: DE
Original assignee: HEGGENSTALLER ANTON AG; Anton Heggenstaller GmbH
Current assignee: HEGGENSTALLER ANTON AG; Anton Heggenstaller GmbH
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2010-10-27
Also published as: ATE326321T1; DK1328384T3; CZ298496B6; DE50109829D1; SK286200B6; EP1328384A1; ES2262670T3; WO2002034489A1; EE200300176A; PL200466B1; PL360784A1; EP1328384B1; SK4912003A3; PT1328384E

Description

- 1 BESCHREIBUNG

Strangpresse für mit Bindemittel vermengte pflanzliche

Kleinteile

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strangpresse für mit Bindemittel vermengte pflanzliche Kleinteile, insbesondere aus Holzabfällen, bei welcher der Strang von einem Strangpresskolben taktweise durch einen Rezipienten und einen Aushärtekanal geschoben wird.

Wenn es um das Strangpressen von Holzkleinteilen geht, arbeitet man bisher in der Praxis mit getrocknetem Spanmaterial von 2% bis 3% atro Restfeuchte. Um diesen Trocknungszustand zu erreichen, sind erhebliche Anlageinvestitionen erforderlich, die aus Gründen der Wirtschaftlichkeit voraussetzen, dass ein entsprechend großer Verbrauch an getrocknetem Spanmaterial zum Strangpressen vorhanden ist.

Die angegeben Restfeuchte wird jedoch durch die Zudosierung deri-wasserhaltigen Leimrezeptur erheblich angehoben, so dass ein Endprodukt mit ca. 7% bis 9% Feuchte entsteht.

Wenn man aus den Holzkleinteilen Palettenklötze herstellen will, wird diese geringe Holzfeuchte an sich nicht benötigt. In Verbindung mit Paletten wird nämlich nach der Fertigung eine Holzfeuchte der Bretter von ca. 18% erzielt, wobei natürlich der Palettenklotz, der eine geringere Feuchte aufweist, Wasser aufnimmt. Im späteren Gebrauch der Palette stellen sich Feuchtegehalte zwischen 14% und 30% ein, je nachdem, unter welchen Bedingungen die Paletten gelagert werden.

Es ist demnach widersprüchlich, die Palettenklötze mit einer sehr geringen Holzfeuchte zu pressen, die eigentlich gar nicht benötigt wird, weil im Zusammenbau mit Paletten und im späteren Gebrauch ein wesentlich höherer Feuchtegehalt entsteht.

Nach bisherigen Erkenntnissen war jedoch die Trocknung des Spanmaterials auf 2% bis 3% atro Restfeuchte eine Voraussetzung, um die Strangpressen optimal und störungsfrei betreiben zu können. Diese- Bedingung verursacht allerdings die großtechnische Trocknung der Holzspäne mit einem hohen Investment, die erhebliche Energiekosten verursacht. Bestehende Spänetrocknungsanlagen, die an der Kapazitätsgrenze arbeiten, sind technisch nur mit großem Aufwand auf höheren Durchsatz nachzurüsten.

Aus dieser Problematik ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, pflanzliche Kleinteile, insbesondere Holzabfälle, mit höheren Feuchtigkeitsanteilen Strangpressen zu können, um damit die Investierung in aufwendige Anlagen zur Spantrocknung entbehrlich zu machen. Die Zielvorstellung ist hierbei die Verarbeitung von Spanmaterial von ca. 8% bis 14% Holzfeuchte. Diese Holzfeuchte ist bei der Herstellung von verleimten Holzprodukten üblich und Holzabfälle aus Verleimfabriken sind in ausreichender Menge verfügbar.

Diese Aufgabe ist an sich aufgrund der bisherigen Erfahrungen widersinnig, weil die Beobachtung gemacht worden ist, dass Holzspäne höherer Feuchte in einer konventionellen Strangpresse nicht störungsfrei verarbeitet werden können. . - .

Späne höherer Feuchtigkeit bewirken eine rapide Zunahme des Vorschubdruckes, was innerhalb weniger Hübe des Strangpresskolbens zum Festsetzen der Presse führt.

Spanmaterial zeigt mit höherer Feuchtigkeit unterschiedliches elastoplastisches Verhalten. Während trockener Span praktisch nicht fließfähig ist (sog. nicht steigfähiges Gemisch) und damit nur einen geringen Teil des Druckes vom Hauptkolben auf die Kanalwand ableitet, reagiert das Material mit steigender Feuchte immer plastischer. Unter demselben Vorschubdruck verdichtet sich das Material höher und der Druck auf die Seitenwände des ^: Rezipienten steigt an. Das bedeutet, dass im folgenden Hub mehr Vorschubkraft notwendig ist, um die höhere Wandreibung zu überwinden und dieses Strangelement höher verdichtet wird als das vorhergehende, was wiederum den Druck auf die Wand und die Reibung erhöht. Dieser Prozess ist selbstverstärkend und führt innerhalb weniger Hübe zum Festfahren der Presse.

Mit der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass für das Strangpressen von Kleinteilen höherer Feuchtigkeit von beispielsweise 8% bis 14% atro die Wände des dem Rezipienten folgenden ersten Abschnittes des Aushärtekanals während des Vorschubs des Strangpresskolbens reibungsmindernd ausweichfähig angeordnet sind.

Beim Stand der Technik sind die Wände des als Vorheizgang bezeichneten ersten Abschnittes des Aushärtekanals starr angeordnet. Man erreicht damit eine exakte Formgebung des Stranges, während sich durch Wärmeeinwirkung in der Randzone des Stranges bereits eine "Presshaut" bildet. Die Festigkeit der Randzone des Stranges reicht aus, die Form ■ bei Eintritt in die beweglich aufliegenden Heizgänge zu halten. Verwendet man hingegen Holzabfälle höherer Feuchtigkeit, dann blockiert der Strang im Bereich dieses Vorheizganges.

-A-

Deswegen werden beim Gegenstand der Erfindung die Wände des dem Rezipienten folgenden ersten Abschnittes des Aushärtekanals reibungsmindernd ausweichfähig angeordnet, wozu sich mehrere Ausführungsmöglichkeiten anbieten. Beispielsweise können die Wände mit konstantem Anpressdruck federnd abgestützt sein. Man kann aber auch die Wände zur Bildung einer Radialpressstation mit taktweise steuerbaren Hubantrieben verbinden.

Es ist nun erfindungsgemäß möglich, den bisherigen Vorheizgang, der nach dem Stand der Technik mit starren Wänden versehen ist, durch die erfindungsgemäße Radialpressstation zu ersetzen. Andererseits ist es aber auch sinnvoll, den Vorheizgang durch eine Anordnung mit ausweichfähigen Wänden zu ersetzen und die

■ Radialpressstation erst danach anzuordnen. In beiden Fällen wird die Kalibrierung des Stranges am Ende der Radialpressstation erreicht.

Die beweglichen Seitenwände der Radialpressstation sind über Hydraulikzylinder aufgehängt, die wiederum mit einem Druckspeicher verbunden sein können. Im Vorhub wird der Druck auf ein bestimmtes Niveau abgesenkt und über die Druckspeicher gehalten. Damit liegen die Wände der Radialpressstation mit konstanter Kraft am Produktstrang an. Der höhere Wanddruck des Produktes baut sich auf das voreingestellte Niveau ab, indem die Wand ausweicht. Der Druckspeicher wirkt wie eine Gasfeder und die Rückstellkraft bleibt annähernd gleich.

Beim Rückhub des Hauptkolbens ist der Strang im Stillstand. Nun wird der Speicher abgeschiebert und der Hydraulikdruck soweit erhöht, dass der in der Radialpressstation befindliche Strangteil auf ein voreingestelltes Untermaß gepresst wird. Vor dem nächsten Hub wird das Druckniveau wieder abgesenkt und der Speicher zugeschaltet.

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Nun federt der Materialstrang auf das Nennmaß zurück. Auf diese Weise wird die elastische Ausdehnungstendenz des Strangmaterials aufgefangen. Man kann die Presskraft der Seitenwände so bemessen, dass die elastische Rückfederung des Strangmaterials zur gewünschten Reibung führt und in den nachfolgenden beweglichen Heizgängen keine Maßveränderung mehr stattfindet.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist bei den vorbekannten Strangpressen der sogenannte Vorheizgang, das ist der dem Rezipienten folgende erste Abschnitt des Aushärtekanals, mit starren Wänden versehen. Dort wird dem Strang die gewünschte Querschnittsform vermittelt.

Diesen Vorheizgang mit ausweichfähigen Wänden auszustatten, ist dem Stand der Technik nicht als bekannt entnehmbar.

Wohl aber ist es durch die DE-25 35 989 Al bekannt, die Wände des Aushärtekanals beim Presshub und beim Rückwärtshub des Strangpresskolbens unterschiedlich abzustützen. Dadurch soll beim Presshub des Strangpresskolbens die Reibung der Wände des Aushärtekanals am Strang reduziert und beim Rückwärtshub des Strangpresskolbens durch verstärkte Abstützkraft der Wärmeübergang von den Wänden des Aushärtekanals auf den Strang verbessert werden. Um diese unterschiedlichen Abstützkräfte zu erzeugen, sind die Wände des Aushärtekanals mit Hubmotoren verbunden. Eine Ausweichbewegung der Wände findet aber bei diesem Stand der Technik nicht statt.

Eine ähnliche Lehre zeigt die DE-32 05 866 Al, bei der die Wände zur Veränderung des Strangquerschnittes verstellbar und in der eingestellten Lage mit unterschiedlichen Kräften abgestützt sind. Auch hier findet beim Strangpresshub keine Ausweichbewegung der Wände des

-&bgr; -

Aushärtekanals statt.

Bei einem anderen Gegenstand der Erfindung ist eine Arbeitsstation zum Aufbringen von Sattdampf auf die Außenmantelfläche des gepressten Stranges vorgesehen, in der Abdichtmittel, insbesondere Pressbacken, zur Vermeidung der Dampfentweichung längs der Strangoberfläche angeordnet sind. Eine solche Arbeitsstation ist durch die ältere PCT/EP 00/06872 vorgeschlagen worden. Ihre Anwendung ist aber nicht für das Verpressen von Spänen höherer Feuchtigkeit bestimmt. Mit dieser Erfindung wird hingegen durch die Zuführung von Sattdampf auf den Strang, die ebenfalls vorzugsweise taktförmig erfolgt, eine intensive Durchwärmung des Stranges erzeugt mit der Folge, dass die Abbindung des Bindemittels schlagartig erfolgt und die Aushärtung des Stranges schneller als bisher vonstatten geht.

In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass diese Arbeitsstation -zum Aufbringen von Sattdampf in die

Radialpressstation integriert ist. In beiden Stationen kommen aus unterschiedlichen Gründen dieselben Funktionselemente vor, nämlich radial von außen auf den noch nicht oder nur in der Randzone ausgehärteten Strang Druck auszuüben und damit eine geringe Verformung zu bewirken. Es ist daher zweckmäßig, die zur Steuerung der Reibungsverhältnisse notwendige Einrichtung erfindungsgemäß auch dazu zu verwenden, Dampf zuzuführen. Die vorgenannte Radialpressstation ist durch ein geeignetes Wärmeträgermedium ohnehin beheizt und der für das Herstellen der endgültigen Außenkontur notwendige Flächendruck reicht aus, um die Abdichtung der Pressb.acken gegen das Entweichen des.Prozessdampfes zu gewährleisten.

Eine derart, aufgebaute Strangpresse baut äußerst kurz und benötigt nach der kombinierten
Radialpress-/Dampfzufuhrstation nur noch eine verkürzte

Heizganglänge, die das Material solange eingespannt hält, bis die. Leimreaktion soweit abgeschlossen ist, dass die Materialeigenspannungen des verdichteten Produktes nicht mehr zu Formveränderungen führen.

Allen beschriebenen Ausführungsvarianten ist gemeinsam, dass in der Zone der Energiezufuhr und Temperaturerhöhung die Seitenwände entweder taktweise lüften oder ausreichende Zwischenräume vorgesehen sind, um zu vermeiden, dass sich im Gefüge nennenswerter Dampfdruck aufbaut. In Verbindung mit dem gegenüber herkömmlichen Strangpressen verkürzten Heizgang sind die Wandreibungsverhältnisse exakt beherrschbar.

Alternativ kann allerdings die Arbeitsstation zum Aufbringen von Sattdampf auch im Bereich des Heizganges des Aushärtekanals angeordnet sein, in dem auf konventionelle Weise Temperaturerhöhungen in der Randzone des Stranges bewirkt werden.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Figur 1: einen Vertikalschnitt durch eine

Strangpresse mit nachgiebigen Wänden des dem Rezipienten folgenden ersten Abschnittes des Aushärtekanals und einer folgenden Radialpressstation,

Figur 2: einen Vertikalschnitt durch eine Variante

gemäß Figur 1 mit einer in den ersten Abschnitt integrierten Radialpressstation,

Figur 3: einen Vertikalschnitt durch eine

Strangpresse gemäß Figur 2 mit einer zusätzlichen Arbeitsstation zum Aufbringen von Sattdampf und

Figur 4: einen Vertikalschnitt durch eine

Strangpresse gemäß Figur 2 mit einer integrierten Arbeitsstation zum Aufbringen von Sattdampf in einer Radialpressstation.

Im Beispiel der Figur 1 ist in schematischer Weise eine Strangpresse. (1) dargestellt, in der ein Strangpresskolben (3) in horizontaler Richtung hin- und herbewegbar ist. Dieser Strangpresskolben (3) formt einen Strang (2), der

30. durch einen Rezipienten (4) und einen Aushärtekanal (6) gepresst wird. Der Rezipient (4) besteht aus starren Wänden mit einem sich in Strangpressrichtung erweiternden Öffnungswinkel.(7). Dieser Öffnungswinkel (7) kann größer sein als bei herkömmlichen Anlagen, wenn es darum geht, Stränge aus pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holz, mit höherer Feuchtigkeit zu verpressen.

• ··

Im Anschluss an den Rezipienten (4) ist ein erster Abschnitt (5) des Aushärtekanals (6) angeordnet, der bei herkömmlichen Strangpressanlagen in der Regel aus starren Wänden besteht und als Vorheizgang bezeichnet wird. Wenn man pflanzliche Kleinteile höherer Festigkeit verpresst, würde ein solcher starrer Vorheizgang zur Blockierung der Presse führen. Deshalb sieht die Erfindung vor, die Wände

(8) dieses ersten Abschnittes (5) des Aushärtekanals (6) ausweichfähig zu gestalten, was beispielsweise durch federnd abgestützte Wände (8) erfolgen kann. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Radialpressstation (5') in den ersten Abschnitt des Aushärtekanals (6) integriert.

in diesem Fall wird eine Radialpressstation (5¹) mit ausweichfähigen Wänden (8¹) gebildet, welche den' bei bekannten Anlagen vorhandenen Vorheizgang ersetzt.

Diese Ausweichbewegung der Wände (8¹) hat noch nicht zur Folge, dass sich eine klare Außenflächenkontur des Stranges (2) bilden kann. Aus diesem Grund sind die Wände (8') über Hubmotoren (11) an den Strang beim Rückwärtshub des Strangpresskolbens (3) anpressbar. Die Wände (8') der Radialpressstation (5') üben folglich einen Druck auf den Bereich des Stranges (2) aus, der sich zwischen den Wänden (8') befindet. Diese Druckverstellung der Seitenwände (8¹) erfolgt taktweise während des Rückwärtshubes des Strangpresskolbens (3). Auf diese Weise wird die Außenkontur des Stranges genau bestimmt. 30

Im Anschluss an die Radialpressstation (5¹) erstreckt- sich ein Aushärtekanal (6), -der mit Heizleitungen (15) in herkömmlicher Weise ausgestattet ist, um die Aushärtung und Trocknung des Stranges (2) herbeizuführen. Die Ausbildung eines solchen Aushärtekanals ist vorbekannt und bedarf daher keiner näheren Darstellung.

Im Beispiel der Figur 3 ist gezeigt, wie man den Strang (2) mit Hilfe der Zufuhr von Sattdampf durchwärmen und daher schneller zur Abbindung bringen kann. Ausgehend von der Anordnung gemäß Figur 2 befindet sich im Anschluss an einige Heizgänge des Aushärtekanals (6) eine Arbeitsstation (10) zum Aufbringen von Sattdampf durch Dampfzuführbohrungen (14). Um.das Entweichen des Sattdampfes längs der Oberfläche des Stranges (2) zu vermeiden, weist die Arbeitsstation (10) Pressbacken (13) auf, die gegen den Strang (2) mit Hilfe der Hubmotoren (11) angedrückt werden. Im Anschluss an die Dampfzuführstation ist noch eine Brems- und Auskühlzone (16) angeordnet, die das unkontrollierte Expandieren des noch nicht voll ausgehärteten Stranges verhindern soll.

Man kann aber auch, wie Figur 4 zeigt, die Funktionen der Radialpressstation (5') und der Dampfzufuhrstation (10) kombinieren. Diese Anordnung ergänzt die Radialpressstation (5') mit den Aggregaten für die Dampfdosierung und Zuführung. Das Andrücken der Pressbacken (13) führt zu einer kontraktiven Strangverformung, um dadurch die endgültigen Außenmaße des Stranges (2) zu erzeugen. Wesentlich dabei ist, dass diese Verformung genützt wird, um den zugeführten Dampf daran zu hindern, längs des Stranges (2) auszuweichen.

- ii -

STÜCKLISTE

1 Strangpresse

2 Strang

3 Strangpresskolben

4 Rezipient

5 erster Abschnitt des Aushärtekanals 5¹ Radialpressstation

6 Aushärtekanal (Heizgang) 7 Öffnungswinkel

8 ausweichfähige Wand

8 ' Wand der Radialpressstation

9 Druckspeicher

10 Arbeitsstation zum Aufbringen von Sattdampf 11 . Hubmotor

12 Radialpressstation mit Zuführung von Sattdampf

13 Pressbacke mit Dampfzuführung

14 Dampfzuführbohrung

15 Heizleitung

16 Brems- und Kühlstrecke

Claims

1. Strangpresse für mit Bindemittel vermengte pflanzliche Kleinteile, insbesondere aus Holzteilen, bei welcher der Strang (2) von einem Strangpresskolben (3) taktweise durch einen Rezipienten (4) und einen Aushärtekanal (6) geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass für das Strangpressen von Kleinteilen höherer Feuchtigkeit von beispielsweise 8% bis 14% atro die Wände (8) des dem Rezipienten (4) folgenden ersten Abschnittes (5) des Aushärtekanals (6) während des Vorschubs des Strangpresskolbens (3) reibungsmindernd ausweichfähig (8, 9) angeordnet sind.

2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des ersten Abschnittes (5) mit konstantem Anpressdruck federnd abgestützt sind.

3. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (8) des ersten Abschnittes zur Bildung einer Radialpressstation (5') mit taktweise steuerbaren Hubantrieben (11) verbunden sind.

4. Strangpresse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialpressstation (5') im Anschluss an den ersten Abschnitt des Aushärtekanals (6), der die ausweichfähigen Wände (8) aufweist, angeordnet ist.

5. Strangpresse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft der Wände (8') in der Radialpressstation (5') so bemessen ist, dass dadurch das Endmaß des Stranges (2) durch Kalibrierung bestimmt wird.

6. Strangpresse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arbeitsstation (10) zum Aufbringen von Sattdampf auf die Außenmantelfläche des gepressten Stranges (2) vorgesehen ist, in der Abdichtmittel, insbesondere Pressbacken (13), zur Vermeidung der Dampfentweichung längs der Strangoberfläche angeordnet sind.

7. Strangpresse nach Anspruch 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (10) zum Aufbringen von Sattdampf in die Radialpressstation (5') integriert ist.

8. Strangpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (10) zum Aufbringen von Sattdampf im Bereich von Heizgängen des Aushärtekanals (6) angeordnet ist, in denen auf konventionelle Weise Temperaturerhöhungen in der Randzone des Stranges (2) bewirkt werden.