DE4027583C2 - Vorrichtung zum Pressen von Strangteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pressen von Strangteilen aus einem Gemisch von pflanzlichen Teilen und Bindemitteln in einem Füll- und Preßraum, dessen Querschnitt vom Anfang zum Ende hin erweitert ist, so daß das Füllmaterial mit steigendem Preßdruck eine Querschnittserweiterung erfährt.

In der Praxis sind Vorrichtungen eingeführt, durch die sowohl Klötze für die Palettenfertigung erzeugt werden können, als auch Balken, z. B. als tragende Elemente hergestellt werden können. Das Herstellungsverfahren beruht auf einem eigens dafür vorgesehenen Füll- und Preßraum, in dem das Material nach der Einfüllung verdichtet wird, und auf einem sich daran anschließenden Aushärtekanal, in dem das gepreßte Material ausgehärtet wird, um dann entsprechend seiner Verwendungsform geschnitten zu werden. Solche Vorrichtungen weisen in der Regel eine Länge von 20 m und mehr auf.

Bei der Herstellung solcher Strangpreßteile ist es entscheidend, daß der Strang über seine gesamte Länge eine möglichst gleichmäßige Verdichtung aufweist und daß das Material an den Verbindungsstellen, die durch die einzelnen Hübe entstehen, keine Bruchstellen aufweist. Die Teile eines Gemenges legen sich mit ihrer großen Fläche in der Regel parallel zur unteren Begrenzungswand eines Füllraumes. Während des Verdichtungsvorganges versuchen sie jedoch sich parallel zur Stirnfläche des Strangpreßstempels auszurichten. Da sie jedoch in ihrer Ausdehnung flächenmäßig begrenzt sind, kommt es in der Regel zu einem Verfilzen der Teile, und zwar unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Preßstempels. Auf die den Füllraum begrenzenden parallelen Begrenzungswände wirkt ein Druck, der in den Randzonen zu einer größeren Verdichtung führt. Ebenso ist der an der Stirnfläche des Strangpreßstempels wirkende Druck am größten und nimmt mit zunehmendem Material zum vorderen Ende des verpreßten Strangteiles hin ab. Auf den Strang insgesamt bezogen bedeutet das, daß sich an ein jeweils höher verdichtetes Teil eines mit jedem Preßhub erzeugten Stranges ein niedriger verdichteter Anfang des nächsten Strangteiles anschließt.

Dieses hängt nun ganz besonders von der Länge des Hubes ab, mit dem die Strangteile erzeugt werden. Bei extremer Länge ist das pressenseitige Ende des Strangteiles so stark verdichtet, daß die Struktur der Kleinteile des Gemenges zerstört wird, ohne daß das andere Ende überhaupt verdichtet ist. Je größer der Unterschied der Verdichtung über die Länge des Strangteiles ist, desto geringer ist die Festigkeit und die Belastbarkeit des Stranges.

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strangpressen eines Gemenges aus pflanzlichen Kleinteilen mit Bindemitteln bekannt (DE 38 14 103 A1). Dieses bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strangpressen, bei denen das Gemenge durch den Preßstempel einer Strangpresse in einem Füllraum verdichtet wird, wobei sich durch die keilförmige Erweiterung des Füllraumes in einem Winkel beim Erreichen der endgültigen Verdichtung ein spezifisches Gewicht ergibt, das entlang einer Linie im Preßraum in dem durch den Verdichtungshub gebildeten Strangteil an jedem beliebigen Punkt auf der Linie gleich oder annähernd gleich groß ist und wobei die Länge des Verdichtungshubes mindestens das Zehnfache des kleinsten Strangquerschnittmaßes betragen kann und die Länge des Verdichtungshubes durch die Strangquerschnittsgröße begrenzt wird.

Bei diesem Stand der Technik wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Bruchfestigkeit eines Stranges um so kleiner ist, je größer der Unterschied der Verdichtung der Strangteile an ihren Enden ist und daß der Unterschied der Verdichtung um so größer ist, je länger der Verdichtungshub und damit das erzeugte Strangteilstück ist. Der Winkel der keilförmigen Erweiterung besser gesagt der konischen Erweiterung wird durch das Profil des Stranges der Länge des Füllraumes durch die Größe der Verdichtung bestimmt. Die Anfertigung eines konusförmigen Preßraumes ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Auch weist die gleichmäßige Erweiterung eines Preßraumes Nachteile auf, die darin begründet sind, daß bei der Hubbewegung sich mit ständig zunehmendem Querschnitt Ablagerungen zwischen Kolben und Wandführung zwangsläufig ergeben. Diese Ablagerung von Spänen bewirkt dann ihrerseits, daß beim Zurückziehen des Kolbens die Späne von dem Kolben mitgenommen werden und sich in zunehmendem Maße verdichten, was in Extremfällen zu einem Festsitzen des Kolbens führen kann. Unabhängig davon wird den Spänen während des Hubvorganges eine ausreichende Gelegenheit gegeben, sich kontinuierlich dem stetig verändernden Querschnitt anzupassen und dabei Lagen einzunehmen, die der späteren Festigkeit des Stranges nicht immer dienlich sind.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Vorteile der konischen Erweiterung eines Füll- und Preßraumes zu erhalten ohne jedoch ihre Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Die Aufgabe besteht also darin, die Verdichtung des Materials mit ständig zunehmendem Hubvorgang dadurch zu vergleichmäßigen, daß das Material in Sprüngen seinen Querschnitt verändern kann und damit zu einem leichteren Materialfluß unter Einbehaltung einer annähernd konstanten Verdichtung führt.

Die Aufgabe nach der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 niedergelegten Merkmale gelöst.

Der Vorteil der Erfindung ist zunächst dadurch gegeben, daß fertigungstechnisch sich ein Füll- und Preßraum, der stufenförmige Erweiterungen aufweist, leichter herstellen läßt. Es sind keine komplizierten Vorrichtungen mehr erforderlich, wie beispielsweise bei der konischen Erweiterung, wo der Preßraum aus einzelnen Teilen zusammengefügt werden muß. Die stufenförmige Ausbildung des Preßraumes bewirkt darüber hinaus, daß beim Preßvorgang zunächst innerhalb einer Stufe eine unterschiedliche Verdichtung des Füllgutes nur über einen relativ kurzen Abschnitt zustande kommt, wobei sich diese unterschiedliche Verdichtung schlagartig ändert, wenn die nächste Stufe einsetzt. In der Praxis wird sich schnell herausstellen, wie groß das Volumen des Füllmaterials in einem Abschnitt gleichen Querschnittes des Füllraumes sein darf, wobei das Volumen des Füllgutes dann beibehalten werden kann, indem die Abschnitte der stufenförmigen Erweiterung unterschiedlich lang gemacht werden. Dadurch wird nach der Erfindung erreicht, daß das erhaltene Produkt über die gesamte Länge möglichst homogen ist und einer höheren Belastung ausgesetzt werden kann, wodurch auch tragende Bauteile wie Balken hergestellt werden können, die nicht in einem Hub über ihre Gesamtlänge erzeugt werden müssen.

Die Stufen des Füll- und Preßraumes sind somit in Abhängigkeit der Hublänge des Kolbens hinsichtlich ihrer Anzahl und darüber hinaus hinsichtlich ihrer Länge und hinsichtlich ihrer jeweiligen Querschnittserweiterung bestimmbar. Durch die Hublänge wird darüber hinaus auch die jeweilige Erweiterung der einzelnen Stufe bestimmt. Ein weiterer Vorteil bei einer stufenförmigen Ausbildung bietet sich an, wenn man davon ausgeht, daß auch hier Material in den erweiterten Stufen zwischen Kolben und Wandung des Preßraumes haften bleibt. Beim Zurückziehen des Kolbens wird das Material allenfalls gegen die Kante der verjüngten Stufe gezogen und kann somit der Kolbenrückführung nur begrenzt folgen. Ein Verklemmen des Kolbens ist damit ausgeschlossen. Beim nächsten Füllvorgang wird dieses Material wieder von der Menge mitgenommen und in den Strang einbezogen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus einer über die Länge des Stranges gleichmäßigen Verdichtung eines mit jedem Preßhub erzeugten Strangteiles. Auch die Oberflächenbeschaffenheit des erzeugten Stranges wird verbessert, da durch eine gleichmäßige Verdichtung eines Strangteiles sich auch eine gleiche Oberflächenstruktur einstellt. Diese Oberflächenstruktur spielt dann eine Rolle, wenn Profile gepreßt werden, die anschließend mit Nutzhölzern furniert werden sollen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient sowohl zum Pressen von nur einem Strang, als auch zum Auspressen mehrerer gleichzeitiger Stränge, wenn der Füll- und Preßraum durch Trennwände unterteilt ist. Auch spielt es für die Erfindung keine Rolle, wenn die Füllmasse auf eigens dafür vorgesehene Dorne geführt wird.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.

In der Figur ist der Preßraum einer erfinderischen Vorrichtung dargestellt. Dieser Preßraum wird von oben (nicht näher gezeigt) befüllt. Er ist in die einzelnen Stufen 1, 2 und 3 unterteilt. In diesem gezeigten Beispiel sind die einzelnen Stufen jeweils in ihrem Volumen gleich groß. Diese Ausführung bietet sich zwar an, es ist jedoch auch jede andere Abstufung denkbar und möglich.

Die Differenz zwischen den einzelnen Stufen wird relativ klein gehalten, um einerseits zu vermeiden, daß sich zuviel Material zwischen Kolben und Wandung pressen kann, andererseits um die Volumenausdehnung des Materials nur in einem solchen Maße vorzunehmen, wie es für die Verdichtung erforderlich ist. Im gezeigten Beispiel beträgt die Abstufung 5 einen Millimeter. Der Kolben 4 ist dem kleinsten Querschnitt angepaßt. Das Füllmaterial, das überwiegend aus Spänen besteht, ist so zäh, daß ein Luftspalt von einem bzw. zwei Millimetern keinen wesentlichen Einfluß auf das Ausstoßen des Materials aus einem Preßraum hat. Der Luftspalt an der Abstufung 5 kann selbstverständlich auch von dem Füllmaterial abhängig gewählt werden, d. h. je feiner das Füllmaterial ist, um so kleiner ist der Luftspalt zu halten.

Die Erweiterungen, d. h. die Sprünge der einzelnen Stufen sind jeweils um den gleichen Betrag erfolgt. Diese können auch unterschiedlich vorgesehen werden. So kann die erste Stufe hinsichtlich ihrer Querschnittserweiterung größer gewählt werden als die nachfolgende usw. bzw. umgekehrt. Eine variable Gestaltung der einzelnen Querschnittsänderungen kann auch in Abhängigkeit von einem annähernd gleichen Volumen der einzelnen Stufenabschnitte gebracht werden. Es ist jedoch auch jede andere Abstufung und Längeneinteilung denkbar.

Das gezeigte Beispiel geht von einer Länge des Hubraumes von ca. 850 mm aus. Auf dieser Länge sind beispielsweise 3 Abschnitte unterschiedlichen Querschnittes vorgesehen. Der Querschnitt ist gleich dem Querschnitt des ausgestoßenen Stranges, in der Regel entspricht das einem Durchmesser von ca. 100 mm. Die Querschnitte selbst sind zylindrisch, rechteckig oder quadratisch.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Pressen von Strangteilen aus einem Gemisch von pflanzlichen Teilen und Bindemitteln in einem Füll- und Preßraum, dessen Querschnitt vom Anfang zum Ende hin erweitert ist, so daß das Füllmaterial mit steigendem Preßdruck eine Querschnittserweiterung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- und Preßraum stufenförmig ausgebildet ist und daß die einzelnen Stufen in Abhängigkeit von der Hublänge eines Kolbens in ihrer Anzahl, in ihrer jeweiligen Querschnittserweiterung und in ihrer jeweiligen Hublänge bestimmbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge des Hubs die Querschnittsänderungen in Abständen vorgesehen sind, die durch den zunehmenden Druck des vorangetriebenen Kolbens auf das Füllmaterial variabel angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Stufen so gewählt ist, daß über die Länge eines jeden mit einem Preßhub erzeugten Strangteils eine gleichgroße Verdichtung des Füllgutes erzielbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise drei Stufen vorgesehen sind, deren Querschnittsvergrößerungen untereinander variabel gestaltet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- und Preßraum zylindrisch ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- und Preßraum rechteckig ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Stufen gebrochen sind.