[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Strangpressanlage zum Herstellen von
Strangpressprodukten mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.
[0002] Konventionelle Strangpressanlagen besitzen Strangpresseinrichtungen, die aus einer
Strangpresse, einer nachgeschalteten kanalartigen Heizstrecke und einer nachfolgenden
Auskühlstrecke sowie ggf. einer endseitig angeordneten Säge bestehen, welche den Strang
durch Querschnitte in klotzartige Einzelstücke unterteilt. Konventionelle Heizgänge
haben mit Öl oder einem anderen Medium beheizte und zumindest z.T. verstellbare Wände,
die bei einer reversierenden Strangpresse, z.B. einer Kolbenstrangpresse, im Pressrhythmus
zur Erzielung einer Bremswirkung abwechselnd zugestellt und abgehoben werden. Bei
dieser Kontaktwärmeübertragung dauert der Abbindevorgang relativ lange Zeit, was eine
entsprechend große Länge der Heizgänge und auch der nachfolgenden Auskühlstrecke mit
sich bringt. Außerdem ist der Energieaufwand hoch.
[0003] Aus der
WO 99/48659 ist eine andere Strangpresseeinrichtung bekannt, bei der der Strang gepresst und
mit Wärme und Dampf behandelt wird. Bei der Dampfbehandlung wird mit Dampfüberschuss
gearbeitet, wobei der überschießende Dampf anschließend mit Entdampfungsgeneratoren
abgesaugt und im Kreislauf zum Dampferzeuger zurückgeführt wird. In einer anderen
Variante wird nur die Randzone des Strangs bedampft, was zu keiner Abbindung im gesamten
Strangquerschnitt führt und eine weitere Wärmezufuhr in einem anschließenden Heizgang
verlangt. Die Strangpresseinrichtung hat dadurch ebenfalls eine große Länge. Die Schrift
zeigt außerdem eine Vielzahl unterschiedlicher Vorrichtungs- und Verfahrenstechniken
für die Durchführung der Strangbedampfung. Der Strang wird hierbei von außen und/oder
innen bedampft. Bei der Innenbedampfung wird der Dampf axial durch einen Pressdorn
geführt tritt dort stirnseitig in einen innen liegenden Hohlraum des Strangs aus,
welcher durch einen Schleppverschluss axial abgedichtet werden soll. Diese Abdichtung
ist problematisch, wobei der Verschluss hohe mechanische Belastungen des Strangvorschubs
auf Dauer aushalten muss.
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Herstelltechnik für Strangpressprodukte
aufzuzeigen.
[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
Eine Trocknung der pflanzlichen Kleinteile, insbesondere eine gezielte Trocknung mit
dem beanspruchten Trockengrad und/oder mit einem Sieb- oder Bandtrockner hat verschiedene
Vorteile. Durch die Vorbereitung der pflanzlichen Kleinteile, die z.B. als Späne oder
Hackschnitzel vorliegen, können diese besser weiterverarbeitet und zu einem Strang
mit hoher Qualität und Gleichmäßigkeit verpresst werden. Insbesondere ist es auch
aus Energiegründen günstig, die Kleinteile nur so weit zu trocknen, wie für den nachfolgenden
Strangpressprozess erforderlich ist. Das fertige und abgebundene Produkt, z.B. die
aus dem Strang abgetrennten Klötze, sind relativ unempfindlich gegen Feuchtigkeit
und können eine erhebliche Restfeuchte, z.B. bis zu 30 % atro, aufweisen. Aus Gründen
der Energiebilanz ist es daher vorteilhaft, die Kleinteile vor dem Strangpressen nicht
übermäßig stark zu trocknen und hierfür einen hohen Energieaufwand zu betreiben. Eine
Kleinteiltrocknung auf einen Feuchtegehalt von ca. 6 - 18 % atro am Ausgang der Trocknung
ist daher wirtschaftlich und kostengünstig. Gleiches gilt für den Einsatz eines Sieb-
oder Bandtrockners, mit dem die genannten Feuchtegrade erzielt werden können. Die
Trocknung kann aber auch bei Bedarf auf einen niedrigeren Feuchtegrad bis z.B. 2 %
atro oder einen höheren Feuchtegrad bis zu ca. 20 % atro oder mehr ausgedehnt werden.
[0006] Die Kleinteile können während des Transports mit Trockenluft und mit einem begrenzten
Temperaturniveau von z.B. bis zu ca. 120° Celsius, beaufschlagt werden, was zu einer
besonders gleichmäßigen, schnellen und wirtschaftlichen Trocknung führt. Die Trocknung
kann im Durchlaufverfahren stattfinden, was produktionstechnisch günstig ist und bei
Bedarf einen hohen Ausstoß gewährleistet. Der Trocknungsvorgang kann auch unterbrochen
werden. Durch den genannten Feuchtegrad lassen sich die Kleinteile nach der Trocknung
auch in einem Silo oder einem anderen Behälter zwischenspeichern und zu einem späteren
Zeitpunkt weiterverarbeiten. Die Wiederaufnahme von Wasser und Feuchtigkeit und eine
Produktveränderung sind hierbei gering.
[0007] Für die Trocknungs- und Strangpresstechnik ist eine ein- oder mehrstufige Zerkleinerung
der pflanzlichen Kleinteile günstig, insbesondere eine Grob- und Feinzerkleinerung,
wobei die Grobzerkleinerung vor der Trocknung und die Feinzerkleinerung nach der Trocknung
und vor dem Strangpressen erfolgen kann. Für die Trocknung in einem Bandtrockner oder
Siebtrockner ist es vorteilhaft, die von einem Kleinteilerzeuger, z.B. einem Sägewerk,
kommenden pflanzlichen Kleinteile einer Vorzerkleinerung zuzuführen. Hierdurch wird
deren Oberfläche vergrößert, was für die anschließende Trocknung günstig ist. Nach
der Trocknung kann sich eine Nachzerkleinerung anschließen, mit der eine zum Strangpressen
geeignete Partikelgröße der Kleinteile eingestellt werden kann. Zugleich kann hierüber
eine Homogenisierung des Kleinteilmaterials erreicht werden. Beides ist für die anschließende
Beleimung und den Strangpressvorgang günstig. Ferner ist es aus energetischen Gründen
von Vorteil, diese Zerkleinerung und die Einstellung der Partikelgröße nach der Trocknung
vorzunehmen. Getrocknete Kleinteile lassen sich leichter und mit weniger Energie-
und Maschinenaufwand zerkleinern als das feuchte Rohmaterial. Alternativ kann dieser
Zerkleinerungs- und Einstellvorgang auch vor der Trocknung stattfinden.
[0008] Für die Verarbeitung von Kleinteilen mit dem genannten höheren Feuchtegrad ist es
günstig, die zum Abbinden des Bindemittels im Strang erforderliche Wärme durch Dampf
und vorzugsweise im wesentlichen ausschließlich durch Dampf und nur an einer einzigen,
lokal begrenzten Stelle einzubringen. Hierbei hat sich gezeigt, dass durch eine Dampfbehandlung
der Verbrauch an Bindemittel oder Leim reduziert werden kann. Dementsprechend reduziert
sich auch die über die Leimzugabe erfolgende Einbringung von Wasser oder Feuchtigkeit
in die Kleinteilmasse. Dementsprechend höher kann der eigene Feuchtegehalt der pflanzlichen
Kleinteile sein.
[0009] Die Dampfbehandlung hat ferner den Vorteil, dass sie eine schnellere und gleichmäßigere
Durchwärmung des Strangs und ein schnelleres Abbinden ermöglicht. Hierbei ist es insbesondere
günstig, wenn mit gesättigtem Dampf und dessen Kondensation im Strang gearbeitet wird.
Über die Änderung des Aggregatzustands kann besonders viel Wärmeenergie schnell und
gleichmäßig im Strang freigesetzt werden. Hierbei ist es von Vorteil, die Dampfmenge
und den Dampfdruck auf die Wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs
abzustimmen und derart zu bemessen, dass einerseits der Strang in Querrichtung vollständig
durchdrungen werden kann und abbinden kann und wobei die Dampfmenge im Strang im wesentlichen
vollständig kondensieren kann. Hierdurch lassen sich Dampfüberschüsse und eine aufwändige
und platzraubende Dampfentsorgung über Reaktoren oder dergl. vermeiden. Außerdem sind
die Umweltbeeinträchtigungen geringer.
[0010] Die Dampfbehandlung des Strangs wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass der Strang
anschließend eine hohe Formstabilität hat. Dies bedeutet, dass er nach wegnahme von
äußerem Druck keine oder nur unwesentliche Verformungen zeigt. Mit der beanspruchten
Technik ist es möglich, den Abbindeprozess im Strang durch die Dampfbehandlung soweit
zu vollenden, dass die Leimfestigkeit größer als die inneren Spannungen im Strang
ist. Dies hat den Vorteil, dass die Heizstrecke sehr kurz gehalten werden kann, was
zu einer wesentlichen Reduzierung der Gesamtlänge der Strangpresseinrichtung führt.
Außerdem kann sich an den Auslass der Heizstrecke und an das Ende der Dampfzuführung
bzw. der Dampfbehandlung unmittelbar die Auskühlstrecke anschließen. Durch die optimale
Energieausnutzung kann auch die Auskühlstrecke kürzer als beim Stand der Technik gehalten
werden, was ebenfalls eine beträchtliche Reduzierung der Gesamtlänge der Strangpresseinrichtung
mit sich bringt.
[0011] Die beanspruchte Bedampfungstechnik bietet außerdem die nötige Betriebssicherheit
beim Strangpressen von pflanzlichen Kleinteilen mit einem relativ hohen Feuchtegrad.
Dank der Bedampfung kann der Strangpresskanal im wesentlichen starre wände haben,
ohne dass dies zu Schäden im Strang führt. Die Kleinteilfeuchte kann über die Dampf-
und Energiezufuhr für den Abbindeprozess aufgeheizt und mitbenutzt werden. Außerdem
hat sich gezeigt, dass durch die am Ende der Bedampfung erreichte Formstabilität des
Strangs dessen weitere Behandlung und insbesondere das Durchschieben durch die Auskühlstrecke
unproblematisch sind. Bei Vergleichsversuchen mit einer unvollständigen Abbindung
durch Dampfzufuhr sowie mit einer zusätzlich anschließenden konventionellen Kontaktbeheizung
durch Heizkanalwände hat sich gezeigt, dass eine hohe Kleinteilfeuchte zu Rissen und
Ablösungen im Strang führen kann. Dies lässt sich zwar durch zusätzliche Maßnahmen
verhindern und ist insofern praktikabel. Die bevorzugte Bedampfungstechnik bietet
demgegenüber jedoch weitergehende Vorteile.
[0012] Die Dampfmengensteuerung hat ferner den Vorteil, dass sie für eindeutige und reproduzierbare
Prozessverhältnisse und für ein sicheres Abbinden des Bindemittels im Strang sorgt.
Andererseits wird Überschussdampf weitgehend vermieden, was zu einer wesentlichen
Reduzierung des Bau- und Betriebsaufwandes führt. Entdampfungsgeneratoren und Dampfrückführungen
sind entbehrlich. Der vorzugsweise gesättigte Prozessdampf wird außerdem optimal ausgenutzt.
Er kondensiert in einem kontrollierbaren Strangbereich, wobei über die Phasen- oder
Aggregatsänderung in optimaler Weise und mit gleichmäßiger Verteilung die zum Abbinden
benötigte Wärme freigesetzt wird. Günstig ist außerdem der Umstand, dass mit relativ
geringen Dampfmengen und damit kostengünstig gearbeitet werden kann. Die Kapazität
der Bedampfungsanlage kann außerdem kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden.
[0013] Für die Dampfmengensteuerung ist eine Innenbedampfung aus dem Mantel des Pressdorns
direkt in den anliegenden Strangbereich von besonderem Vorteil, weil hierdurch eine
höhere Prozesssicherheit gewährleistet wird. Außerdem ist der bedampfte Strangbereich
besser eingrenzbar und kontrollierbar. Der eingebrachte Dampf kann optimal ausgenutzt
werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Außenbedampfung möglich.
[0014] In allen Fällen ist es von besonderem Vorteil, wenn die Bedampfung im Auslassbereich
des Rezipienten und/oder im anschließenden Abschnitt des Heizkanals durchgeführt wird.
In diesen Bereichen hat der Strang in der Regel die höchste Verdichtung, so dass die
vom Dampf eingebrachte Wärme für die Abbindung optimal genutzt werden kann. Günstig
ist es außerdem, wenn im Bedampfungsbereich feste oder starre Kanalwände vorhanden
sind und wenn im Bedampfungsbereich die Strangformung stattfindet. Der Abbindeprozess
wird durch die gezielte Bedampfung wesentlich verbessert und beschleunigt, wodurch
der Heizkanal kürzer ausgelegt und die Baulänge der gesamten Strangpresse deutlich
verringert werden kann. Dies führt zu einer höheren Wirtschaftlichkeit.
[0015] Der Dampf kann z.B. kontinuierlich oder taktweise bei stehendem Strang zugeführt
werden. In beiden Fällen ist eine Dampfmengensteuerung von Vorteil. Der Antrieb kann
reversierend sein und einen Pressstempel aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass der
Pressstempel das Strangende gasdicht abschließt und die Dampfausdehnungszone nach
hinten begrenzt. Alternativ ist ein kontinuierliches Strangpressen, z.B. mit einer
Schnecke, ebenfalls möglich.
[0016] Die Innenbedampfung aus dem Dornmantel hat zudem den Vorteil, dass mit relativ kleinen
dampfführenden Volumina im Dornbereich gearbeitet werden kann. Hierdurch lässt sich
die Dampfmenge besonders gut und zielgerichtet steuern. Die Dampfmengensteuerung kann
alternativ oder zusätzlich auch bei einer Außenbedampfung eingesetzt werden. Für den
Abbindeprozess ist es in beiden Fällen günstig, wenn die Bedampfung in einem Kanalbereich
der Strangpresse stattfindet, der eine im wesentlichen feste Kanalwandung hat, die
für die Formgebung des Strangs und ggf. auch eine gewissen Bremswirkung zur Erzielung
der gewünschten Verdichtung im Strang sorgt, ggf. in Verbindung mit einer weiteren
Bremseinrichtung, z.B. zustellbaren Kanalwänden in der Auskühlstrecke. Für die Prozesssicherheit
ist es außerdem günstig, wenn der axiale Zuführbereich des Dampfes in den Strang begrenzt
ist und sich insbesondere über eine Strangvorschublänge von ein bis zwei Strangpresshüben
erstreckt.
[0017] In prozesstechnischer Hinsicht ist die Verwendung von Dampf aus Wasser, z.B. Sattdampf,
günstig. Ein Dampfdruck von ca. 10 bis 15 bar und eine entsprechende Dampftemperatur
haben sich als vorteilhaft erwiesen. Die zum Abbinden benötigte Wärmemenge entspricht
einem relativ kleinen Dampfvolumen und wird bei der Kondensation zielgerichtet in
einem begrenzten Strangelement freigesetzt. Außerdem sind diese Dampfparameter für
die gute und gleichmäßige Durchdringung des beaufschlagten Strangbereichs und für
die Effektivität der Energieumsetzung vorteilhaft.
[0018] In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
[0019] Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt.
Im einzelnen zeigen:
- Figur 1:
- eine Schemadarstellung einer Strangpressanlage,
- Figur 2:
- eine Seitenansicht einer Strangpresseinrichtung,
- Figur 3:
- einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Strangpresse und einen anschließenden
Heizkanal mit Innenbedampfung,
- Figur 4:
- einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Strangpresse und einen anschließenden
Heizkanal mit Außenbedampfung,
- Figur 5 bis 8:
- einen Heizkanal in perspektivischer Ansicht sowie in verschiedenen geklappten Seiten-,
Front- und Draufsichten,
- Figur 9 und 10:
- eine ausschnittsweise Darstellung einer Auskühlstrecke in Seitenansicht und geklappter
Frontansicht und
- Figur 11 bis 13:
- einen Bandtrockner in Seitenansicht, Stirnansicht und Draufsicht.
[0020] Figur 1 zeigt in einem Schemaplan eine Strangpressanlage (1) zur Herstellung eines
Stranges (2) aus pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wie Sägespänen,
Holzschnitzel oder dergl., die mit einem z.B. thermoreaktiven Bindemittel oder Kleber
vermengt sind. Die pflanzlichen Kleinteile können alternativ oder zusätzlich auch
aus einem anderen Pflanzenmaterial bestehen. Sie werden von einem Kleinteilerzeuger
(51), z.B. einem Säge- oder Hobelwerk, wo sie als Bearbeitungsabfall anfallen, der
Strangpressanlage (1) zugeführt.
[0021] Der Strang (2) kann eine beliebige Querschnittsform haben, die z.B. kreisrund, oval
oder prismatisch, insbesondere im wesentlichen quadratisch oder rechteckig, mit ggf.
abgerundeten, abgeschrägten oder angefasten Eckbereichen sein kann. Die Seitenwände
des Strangs (2) können eben, gekrümmt oder auch profiliert sein. Der Strang (2) kann
massiv oder stellenweise, z.B. in der Mitte, hohl sein. Das Verhältnis von Breite
zu Höhe des Strangquerschnitts liegt z.B. im Bereich von ca. 1, insbesondere im Bereich
zwischen 0,7 bis 2, wie es z.B. für Palettenklötze üblich ist. Der Strang (2) hat
dadurch z.B. die in den Zeichnungen gezeigte Stangenform. Alternativ kann das Verhältnis
von Breite zu Höhe deutlich größer sein, wodurch der Strang (2) eine Brett- oder Plattenform
erhält.
[0022] Die Strangpressanlage (1) besteht aus einer Trocknungseinrichtung (3) für die pflanzlichen
Kleinteile und einer Strangpresseinrichtung (4), die miteinander über eine Kleinteilzuführung
(6) in Form eines oder mehrerer geeigneter Förderer oder dergl. verbunden sein können.
[0023] Im Bereich der Trocknungseinrichtung (3) können eine oder mehrere Zerkleinerungseinrichtungen
(52,53) für die pflanzlichen Kleinteile vorhanden sein. Vor dem Eingang der Trocknungseinrichtung
(3) ist z.B. eine Vorzerkleinerung (52) angeordnet, in der die z.B. als grobe Säge-
oder Hackschnitzel zugeführten pflanzlichen Kleinteile auf eine für die Trocknung
geeignete Größe gebracht werden. Sie werden hierbei z.B. grob zerkleinert, um ihre
freie Oberfläche für die anschließende Trocknung zu vergrößern. Hinter dem Ausgang
der Trocknungseinrichtung (3) kann eine Nachzerkleinerung (53) angeordnet sein, in
der die getrockneten pflanzlichen Kleinteile auf eine maximale Partikelgröße gebracht
werden, die für den nachfolgenden Strangpressvorgang geeignet ist. Hierbei kann auch
eine Homogenisierung des Kleinteilmaterials und eine Vergleichmäßigung der Partikelgrößen
stattfinden. Die Zerkleinerungseinrichtungen (52,53) sind mit geeigneten Maschinen
und Werkzeugen ausgerüstet und können auch Messeinrichtungen zur Erfassung der Partikelgröße
und zur Steuerung und Regelung der Zerkleinerung aufweisen. Alternativ kann in der
Vorzerkleinerung (52) bereits die strangpressgeeignete Partikelgröße eingestellt und
auf eine Nachzerkleinerung (53) verzichtet werden.
[0024] Die Strangpressanlage (1) kann ferner eine Beleimstation (50) an geeigneter Stelle,
z.B. in Förderrichtung hinter der Nachzerkleinerung (52) und im Bereich der Kleinteilzuführung
(6), aufweisen. Hier werden die vorzugsweise zuvor getrockneten pflanzlichen Kleinteile
mit dem Bindemittel versehen, das z.B. aufgesprüht wird. In Abwandlung der gezeigten
Darstellung kann außerdem noch ein nicht dargestelltes Zwischenlager in Form eines
Silos oder anderen Behälters im Bereich zwischen der Trocknungseinrichtung (3) und
der Strangpresseinrichtung (4) angeordnet sein.
[0025] Die Strangpresseinrichtung (4) weist eine strangpresse (5) mit einer nachgeschalteten
Heizstrecke (12) sowie einer anschließenden Auskühlstrecke (13) auf, die in Pressrichtung
(9) hintereinander angeordnet sind. Am Ende der Auskühlstrecke (13) oder mit Abstand
hierzu kann eine Trennvorrichtung (14) für den Strang (2) angeordnet sein. Dies kann
z.B. eine Säge sein, die den Strang durch den Querschnitte in eine Vielzahl von klotzartigen
Einzelstücken, z.B. Palettenklötzen, unterteilt. Die Strangpresseinrichtung (4) kann
ferner ein oder mehrere Förderer oder Förderstrecken (15) aufweisen, die hinter der
Auskühlstrecke und/oder hinter der Trennvorrichtung (14) angeordnet sind.
[0026] Die Trocknungseinrichtung (3) dient zum Trocknen der pflanzlichen Kleinteile vor
der Weiterverarbeitung und dem Strangpressen. In der Trocknungseinrichtung werden
die Kleinteile von Ihrem natürlichen Feuchtegehalt so weit heruntergetrocknet, dass
sie z.B. am Ende der Trocknung einen Restfeuchtegehalt oder Feuchtegrad von ca. 6
bis 20% atro, vorzugsweise von ca. 6 bis 14% atro, aufweisen. Der Feuchtegrad kann
auch niedriger sein und z.B. bis zu ca. 2 % atro herabreichen oder höher bis zu ca.
20 % atro oder mehr liegen. Die Trocknungseinrichtung (3) kann hierfür von beliebig
geeigneter Bauart sein.
[0027] Bei dem in Figur 11 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trocknungseinrichtung
(3) als Bandtrockner (34), ausgebildet. Hierbei werden die auf einem luftdurchlässigen
Kleinteilträger (36) liegenden Kleinteile durch einen erwärmten Trockenluftstrom getrocknet.
Dies kann stationär oder während des Transports der pflanzlichen Kleinteile geschehen.
[0028] Der in Figur 11 bis 13 gezeigte Bandtrockner (34) besitzt vier Trocknungslinien,
die mit jeweils mindestens einem endlos umlaufenden Kleinteilträger (35), mindestens
einer Umwälzeinrichtung (46) für die Trockenluftströmung und mindestens einer Heizeinrichtung
(44) ausgestattet sind. Die vier Trockenlinien sind miteinander in einem gemeinsamen
Maschinengestell (35) untergebracht. In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann
die Zahl der Trocknungslinien variieren. Der Bandtrockner (4) kann nur eine Linie
oder eine beliebige andere Anzahl von Linien aufweisen.
[0029] Der Kleinteilträger (36) ist als luftdurchlässiges und z.B. perforiertes, biegeelastisches
und zugfestes Transportband ausgebildet, welches in einer endlosen Schleife durch
die Trockenlinie geführt ist und mit einem Antrieb (38) in Umlaufbewegung versetzt
wird. Das Band (36) hat ein gerades und im wesentlichen horizontal sich erstreckendes
Obertrum sowie ein darunter liegendes Untertrum und wird über Rollen (41) geführt
und umgelenkt. Der Antrieb (38) ist ausgangsseitig angeordnet und kann von einer Spanneinrichtung
mit mindestens einer verstellbaren Rolle (41) begleitet sein, die in Figur 11 durch
die Schlaufendarstellung an der rechten Seite angedeutet ist.
[0030] Die pflanzlichen Kleinteile werden auf dem Obertrum transportiert und während des
Transports durch die beheizte Trockenluftströmung quer zur Banderstreckung durchströmt
und getrocknet. An der Eingangsseite und zu Beginn des Obertrums ist eine Aufgabestelle
(39) angeordnet, die mit einer Dosiereinrichtung, z.B. einer Schnecke, ausgestattet
sein kann und mit der die Kleinteile auf das Obertrum aufgebracht werden. Die Schüttung
ist dabei vorzugsweise gleichmäßig und bedeckt das Obertrum des Bandes (36) in voller
Fläche. Seitlich ist das Obertrum in einer längs laufenden Bandführung (37) abgedichtet
geführt und abgestützt. Das Band (36) hat eine so hohe Eigenstabilität, dass der Querdurchhang
begrenzt ist. Am Ende des Obertrums ist eine Abgabestelle (40) angeordnet, an der
die getrockneten pflanzlichen Kleinteile vom Band (36) abgegeben und in geeigneter
Weise weiterbefördert werden.
[0031] In Laufrichtung des Obertrums sind mehrere Kammern (48) hintereinander angeordnet,
durch die das Obertrum und die pflanzlichen Kleinteile transportiert werden. In diesen
Kammern (48) wird eine Trockenluftströmung erzeugt und quer zur Bandfläche gerichtet.
Die Umwälzeinrichtung (46) besitzt mehrere Gebläse (47) oder andere geeignete Luftumwälzgeräte,
die jeweils an eine oder mehrere Kammern (48) angeschlossen sind und dort die Trockenluftströmung
erzeugen. Die z.B. extern angeordneten Gebläse (47) erzeugen in der Kammer (48) einen
Unterdruck unterhalb des Obertrums des Bandes (36). Oberhalb des Obertrums ist in
den Kammern (48) jeweils eine Luftzufuhr (42) angeordnet. Dies kann eine Eintrittsöffnung
für die Umgebungsluft sein, die mit einem Gitter oder ggf. einem Filter verschlossen
ist. Das Gebläse (47) ist jeweils im Raum zwischen Ober- und Untertrum des Bandes
(36) seitlich an die Kammer (48) mit einem Saugschacht angeschlossen und ist ausgangseitig
mit einem Luftschacht (49) versehen, durch den die mit Feuchtigkeit beladene Abluft
(43) abgegeben wird, ggf. an die Umgebung.
[0032] Die Heizeinrichtung (44) kann in unterschiedlicher und ggf. mehrstufiger Weise ausgebildet
sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind im Strömungsweg der Zuluft (42) vor Erreichen
des Bandobertrums mehrere Heizregister (45) angeordnet, in denen die Zuluft erwärmt
wird. Die Erwärmung und die Ausbildung der Heizregister (45) kann in beliebiger Weise
ausgebildet sein. Die Zuluft kann z.B. über einen Wärmetauscher geführt oder durch
eine Befeuerung erwärmt werden. Die Heizregister (45) können mit geringem Abstand
über dem Obertrum und der Kleinteilschüttung angeordnet sein. Die Zuluft strömt durch
das Heizregister (45) und wird dabei auf die gewünschte Trocknungstemperatur erwärmt.
Bei einer mehrstufigen Heizeinrichtung (44) kann z.B. eine vorwärmung der Zuluft durch
einen wärmetauscher erfolgen, der von einer Rauchgaskondensation aus einem Heizkraftwerk
gespeist wird.
[0033] Die Trocknungstemperatur kann z.B. in einem Bereich von bis zu 120°C liegen. Die
erwärmte Trockenluft durchströmt die Kleinteilschüttung auf dem Obertrum und nimmt
dabei Feuchtigkeit auf. Der Kammerbereich oberhalb des Bandobertrums kann derart abgedichtet
sein, dass in den Kammern (48) die Zuluft nur durch das Heizregister (45) strömen
kann. Die Heizregister können hierbei eine kleinere Flächengröße als die Kammergrundfläche
aufweisen.
[0034] Alternativ kann die Trocknungseinrichtung (3) als stationärer Siebtrockner ausgebildet
sein, bei dem die pflanzlichen Kleinteile auf schalen- oder palettenartige Siebe geschüttet
werden und in einem Trocknungsofen von beheizter Trockenluft durchströmt werden. Mehrere
Siebe können hierbei in einem Gestell oder Transportwagen untergebracht sein. In weiterer
Abwandlung kann die Führung der Trockenluftströmung eine andere sein und muss nicht
quer zur Hauptebene des Kleinteilträgers (36) geführt sein. Es können auch schräge
oder parallele strömungsrichtungen vorhanden sein.
[0035] Die Strangpresse (5) kann von beliebig geeigneter Bauart sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine Kolbenstrangpresse mit einem reversierend angetriebenen Pressorgan
(8), z.B. einem Pressstempel. Die Grundform einer solchen Strangpresse (5) ist z.B.
aus der
WO 99/48659 A1 oder der
WO 02/34489 A1 bekannt.
[0036] Die Strangpresse (5) besteht aus einer mit der Kleinteilzuführung (6) verbundenen
Füllstation (11) zum Einfüllen der pflanzlichen Kleinteile in einen Füll- und Pressschacht.
An die Füllstation (11) schließt sich in Strangpressrichtung (9) ein Rezipient (16)
an, in den das Füllgut durch ein Pressorgan (8) geschoben und hierbei verdichtet wird.
Der Rezipient (16) ist als geschlossener Kanal mit starren und ortsfesten Kanalwänden
ausgebildet, die den Strang (2) im Umriss formen und die eine leichte konische Erweiterung
haben können. Hinter der Füllstation (11), z.B. im Zwischenraum zum Rezipienten (16),
kann ein Kühlbereich, z.B. mit einer wassergekühlten Kanalwandung, eingebaut sein,
der einen wärmeübergang von der Heizstrecke (13) in die Füllstation (11) verhindert.
[0037] An den Rezipienten (16) schließt sich die Heizstrecke (13) an, die von ein oder mehreren
Heizkanälen (17) gebildet wird, die mit Heizeinrichtungen versehen sein können und
in denen der Strang (2) unter Wärmezufuhr von nicht dargestellten Heizeinrichtungen
beliebiger Art ausgehärtet wird, wobei das Bindemittel abbindet und die Holzkleinteile
verklebt. Der direkt an den Rezipienten (16) anschließende Heizkanal (17) kann ein
Vorheizgang mit ebenfalls starren und ortsfesten Kanalwänden (18) sein, die den Strang
(2) umlaufend dicht umschließen. Der Rezipient (16) kann Bestandteil der Strangpresse
(5) sein. Er kann alternativ und wie in der gezeigten Ausführungsform zumindest bereichsweise
in den Heizkanal (17) hineinreichen oder dort angeordnet sein. Figur 2 bis 8 zeigen
derartige Ausführungsformen.
[0038] Der Strang (2) wird in der gezeigten Ausführungsform intermittierend bzw. getaktet
vorgeschoben und verpresst. Hierfür ist das Pressorgan (8) als hin und her beweglicher
Pressstempel ausgebildet, der mit einem geeigneten reversierenden Antrieb (7) verbunden
ist, der z.B. als hydraulischer Zylinder, als elektrischer Kurbeltrieb oder dergl.
ausgebildet sein kann.
[0039] Die Strangpresse (5) weist ferner eine Bedampfungseinrichtung (21) auf, welche einen
Dampferzeuger (22) mit ein oder mehreren Dampfleitungen (23) und eine Dampfzuführung
(24) zum Beaufschlagen des Strangs (2) umfasst. Der Dampferzeuger (22) produziert
z.B. einen gesättigten oder einen überhitzten Dampf aus Wasser oder einem anderen
geeigneten Medium. Die erzeugten Dampfdrücke und -temperaturen hängen vom Kleinteilmaterial,
den Strangabmessungen, insbesondere dem Durchmesser, dem beaufschlagten Strangvolumen
und anderen Vorgaben ab und können entsprechend variieren. Günstig sind in der Praxis
z.B. bei der Sattdampferzeugung aus Wasser Drücke von 5 bar und mehr, z.B. 10 bar
oder mehr und den zugehörigen Dampftemperaturen. Der Dampf wird über die Leitung(en)
(23) zur Dampfzuführung (24) transportiert und dort auf oder in den Strang (2) gegeben.
[0040] Der Dampf wird dem Strang (2) in der nachfolgend erläuterten Weise von innen mit
einer Innenzuführung (26) durch mindestens eine kanalartige Öffnung zugeführt.
Figur 3 zeigt diese Variante. Alternativ oder zusätzlich kann der Dampf von außen
mit einer Außenzuführung (25) an den Strangmantel zugeführt werden gemäß der in Figur
4 bis 8 gezeigten Variante.
[0041] Die Bedampfung erfolgt in diesen Varianten bevorzugt im Bereich der maximalen Strangdichte,
d.h. im Bereich des Rezipienten (16) und/oder des in Strangpressrichtung (9) anschließenden
Bereichs des Heizkänals (17). Die Bedampfung kann z.B. nur an einer Stelle und nur
in dem vorgenannten Bereich vorgenommen werden. Alternativ können mehrere Bedampfungsstellen
in Strangpressrichtung (9) vorhanden sein, wobei die nachfolgend genannten Bedampfungsparameter
für die erste Bedampfungsstelle am Rezipienten (16) bzw. am Kanalbereich gelten.
[0042] Die Bedampfungseinrichtung (21) weist ferner ein Ventil zum öffnen und Schließen
der Dampfzufuhr auf, welches mit einer Steuerung verbunden und von dieser gesteuert
wird. Die eingebrachte Dampfmenge wird z.B. über die Öffnungszeit und/oder die Öffnungsweite
des Ventils gesteuert. Die Steuerung kann mit dem Antrieb (7) des Pressstempels (8)
gekoppelt sein und das Ventil in Abhängigkeit von den Antriebsbewegungen steuern.
[0043] In der Ausführungsform von Figur 3 wird ein hohler Strang (2) mittels eines zentral
im Rezipienten (16) und ggf. auch im Heizkanal (17) angeordneten Pressdorns (29) erzeugt.
Alternativ können mehrere beliebig über den Strangquerschnitt verteilte Pressdorne
vorhanden sein. Der Pressdorn (29) ist rückseitig mittels eines Beschlags im Maschinengestell
(10) der Strangpresse (5) lösbar gehalten. Der Pressstempel (8) ist innenseitig mit
einer Ausnehmung versehen und gleitet über den Pressdorn (29). Der Pressdorn (29)
hat einen über seine Länge gleichbleibenden und z.B. kreisrunden Querschnitt mit einem
zylindrischen Mantel. Alternativ kann der Dorn (29) eine andere Querschnittsform,
z.B. einen prismatischen Querschnitt, aufweisen. Dementsprechend ist der innenliegende
Hohlraum im Strang (2) gestaltet.
[0044] Der Rezipient (16) und der Heizkanal (17) können ebenfalls eine beliebige Querschnittsform
haben, die kreisrund, oval, prismatisch oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann.
[0045] In der Ausführungsform von Figur 3 mit der Innenbedampfung (26) ist der innenseitig
hohle Pressdorn (29) ein Bestandteil der Bedampfungseinrichtung (21) und besitzt an
seinem Mantel, vorzugsweise im Bereich des freien Endes, einen umfangsseitigen Dampfaustrittsbereich
(27) zum Bedampfen des dort dicht anliegenden Strangs (2). Der Mantel hat hierbei
eine über die Dornlänge durchgehende einheitliche Kontur. Stirnseitig ist der Pressdorn
(29) geschlossen, so dass der Dampf vorzugsweise nur am Mantel über dortige Dampfaustrittsöffnungen
(28) radial austritt und direkt in den anliegenden Strang (2) gelangt. Der Dampfaustrittsbereich
(27) hat eine begrenzte Länge, die kürzer als die Dornlänge ist.
[0046] Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ragt der Pressdorn (29) nur ein
Stück weit in den Heizkanal (17). Der Dampfaustrittsbereich (27) befindet sich z.B.
am Dornende und im Eingangsbereich des Heizkanals (17). Er kann sich alternativ ein
Stück nach hinten in den Bereich des Rezipienten (16) erstrecken. Alternativ kann
sich der Dampfaustrittsbereich (27) auch in einem auslassseitigen Teilbereich des
Rezipienten (16) befinden. Dies sind die Bereiche in der Strangpresse (5), in denen
der Strang (2) die höchste Verdichtung hat. Im Bereich der Füllstation (11) ist der
Dornmantel geschlossen und ggf. thermisch isoliert.
[0047] Der Dampfaustrittbereich (27) ist zugleich der Zuführbereich, an welchem dem Strang
(2) der Dampf zugeführt wird. In dem durch die Kleinteilstruktur porösen Strang (2)
kann sich der Dampf in Axialrichtung etwas verteilen und auch in die dem Zuführbereich
(27) angrenzenden Strangbereiche dringen. Der Zuführbereich (27) ist dabei so weit
von der Füllstation (11) entfernt, dass vorzugsweise kein Dampf bis in den Füllraum
dringen kann. Durch die Bedampfung des Strangs (2) im Bereich seiner höchsten Dichte,
wird außerdem die axiale Dampfausdehnung begrenzt.
[0048] In der in Figur 4 bis 8 dargestellten Ausführungsform kann der Strang (2) alternativ
oder zusätzlich von außen bedampft werden. In den Wänden des Rezipienten (16) und/oder
des anschließenden Bereichs des Heizkanals (17) sind hierzu geeignete Dampfaustrittsöffnungen
(28) in beliebiger Art, Größe und Anordnung vorhanden: Es kann sich z.B. um Lochbohrungen
oder Schlitze in der Kanalwandung handeln, die mit Verteilkanälen in den Heinzkanalwänden
(18) und hierüber mit der Dampfleitung (23) verbunden sind. Auch in diesem Fall ist
der Zuführbereich (27) in der Länge begrenzt und befindet sich im Auslassbereich des
Rezipienten (16) und/oder im anschließenden Bereich des Heizkanals (17). Bei der in
Figur 4 bis 8 gezeigten Bauform kann auf einen Pressdorn (29) verzichtet werden, wobei
ein massiver Strang (2) geformt wird.
[0049] Die axiale Länge des Dampfaustrittsbereichs (27) bzw. des Dampfzuführbereichs ist
begrenzt. Die Länge ist z.B. gleich oder kleiner als die Strangvorschublänge von ein
bis zwei Strangpresshüben. Dies ist die Vorschublänge des Strangs (2), die aus der
Hublänge von 1 bis 2 Presshüben des Pressorgans (8) resultiert. Die Länge des Dampfaustrittsbereichs
(27) kann z.B. ca. 150 bis 500 mm, vorzugsweise ca. 250 mm, betragen. In der bevorzugten
Ausführungsform findet nur in dem beschriebenen Bereich eine Bedampfung des Strangs
(2) statt. Alternativ können weitere Bedampfungsbereiche vorhanden sein.
[0050] Bei den in Figur 2 bis 8 gezeigten Varianten kann im Kanalbereich an oder vor der
Dampfzuführung (24) der Strang (2) zusätzlich und z.B. von außen beheizt werden. Die
Kanalwände (18) können hierfür Heizelemente aufweisen oder durch den Dampf von innen
beheizt werden. In Pressrichtung (9) hinter der Dampfzuführung (24) erfolgt vorzugsweise
keine Erwärmung oder Beheizung des Strangs (2) mehr. Die Dampfzuführung (24) befindet
sich bevorzugt auch am entsprechenden Ende des Heizkanals (17).
[0051] Bei der Variante mit der Innenbedampfung (26) besteht der Pressdorn (29) z.B. aus
einem Trägerrohr mit dem Beschlag am rückwärtigen Ende. Am vorderen freien Ende des
Trägerrohrs ist ein Dampfrohr angeordnet, welches die gleiche Außenkontur wie das
Trägerrohr hat. Das Dampfrohr besitzt eine innenliegende Dampfkammer und mehrere am
Rohrumfang verteilt angeordnete Auslassöffnungen (28) für den Dampf. Die Auslassöffnungen
(28) sind z.B. als radiale Durchgangsbohrungen im Mantel des Dampfrohrs ausgebildet.
Solche Durchgangsbohrungen genügen für sich allein. Sie können alternativ außenseitig
mit seitlich wegführenden und z.B. kreuzweise angeordneten Verteilkanälen verbunden
sein. Die Verteilkanäle können z.B. als außenseitige Rinnen im Mantel ausgebildet
sein, die an der besagten Durchgangsbohrung münden.
[0052] Stirnseitig ist das Dampfrohr am freien vorderen Ende durch einen Deckel oder dergl.
dampfdicht verschlossen. Am anderen Ende ist das Dampfrohr bündig und fluchtend mit
dem Trägerrohr verbunden. Dies kann eine lösbare Verbindung, z.B. eine Verschraubung
sein, um das Dampfrohr zu Reinigungs- und Wartungszwecken abnehmen und bei Bedarf
auch austauschen zu können. Alternativ kann eine feste Verbindung, z.B. eine verschweißung,
vorhanden sein. An diesem Ende ist außerdem eine Dichtung zur Verhinderung des axialen
Dampfaustritts angeordnet, die sich z.B. an einem Ansatzstutzen des Dampfrohrs befindet,
welcher ein Stück in das Trägerrohr über eine entsprechende Ausnehmung ragt.
[0053] Der Dampf wird dem Dampfrohr über eine im Durchmesser gegenüber dem Dampfrohr verkleinerte
interne Dampfleitung zugeführt, welche über das besagte fernsteuerbare Ventil mit
dem Dampferzeuger (22) verbunden ist. Die Dampfleitung ist z.B. als ein im Trägerrohr
verlegtes starres Zuführrohr ausgebildet, welches hier durch radiale Führungen gehalten
und befestigt ist. Das Zuführrohr ragt durch die Dichtung in die Dampfkammer. Es kann
ggf. in der Dichtung zum Ausgleich von Wärmedehnungen vor und zurück gleiten. Stirnseitig
ist das Zuführrohr offen, so dass hier der Dampf austreten und sich in der Dampfkammer
verteilen sowie durch deren Auslassöffnungen (28) in den Strang (2) austreten kann.
Durch das dünne Zuführrohr ist das hinter dem Ventil befindliche Dampfvolumen relativ
klein. Die zum Bedampfen dem Strang (2) zugeführte Dampfmenge kann über das Ventil
und dessen Öffnungszeiten mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
[0054] Alternativ kann der Pressdorn (29) wie in der Darstellung von Figur 3 als einsträngiges
Dampfrohr mit einem einzelnen durchgängigen Innenhohlraum ausgeführt sein. Ferner
ist es möglich, den Dampf kontinuierlich und unabhängig vom Pressentakt dem Strang
(2) zuzuführen. Das Ventil sorgt dabei für eine ggf. konstant gleichmäßige Dampfzufuhr
und für eine Dampfmengensteuerung. Ein einsträngiger Pressdorn (29) und ein Drosselventil
sind für eine permanente Bedampfung besonders geeignet.
[0055] Dem Strang (2) wird z.B. gesättigter Dampf in einer gesteuerten Dampfmenge über den
Dampfaustrittsbereich (27) bzw. den Zuführbereich zugeführt. Die Dampfmenge und der
Dampfdruck sind auf die wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs abgestimmt
und z.B. so bemessen, dass der zugeführte Dampf in diesem Strangbereich für die erforderliche
Abbindung sorgt und dabei im wesentlichen vollständig kondensiert. Dampfüberschüsse
können im Wesentlichen vermieden werden, so dass am Strang (2) außenseitig kein Dampf
oder nur wenig Dampf austritt. Auf die bisher üblichen Entdampfungsgeneratoren, Rückführeinrichtungen
oder dergl. und die damit einher gehenden Entsorgungsprobleme kann verzichtet werden.
Zudem werden Abdampfverluste vermieden.
[0056] Die Dampfmenge ist an der Untergrenze so bemessen, dass sie für die Durchdringung
des gesamten Querschnitts des Strangs (2) und für das Abbinden des Strangs (2) bzw.
des darin enthaltenen Bindemittels im gesamten beaufschlagten Strangbereich ausreicht.
Nach oben ist die Dampfmenge so bemessen, dass im Wesentlichen der gesamte in den
Strang (2) eingebrachte Sattdampf dort kondensieren kann und dass vorzugsweise kein
Überschussdampf am Strang (2) austritt. Es wird die Vermeidung jeglichen Dampfüberschusses
angestrebt. In der Praxis lässt das nicht immer im gewünschten Maß erreichen. Es liegt
im Rahmen der Erfindung, wenn die genannten Bedingungen und Verhältnisse zumindest
im Wesentlichen erreicht werden.
[0057] Durch die Kondensation wird die im Sattdampf enthaltene wärmeenergie bzw. Enthalpie
im beaufschlagten Strangbereich schlagartig frei und sorgt für eine gleichmäßige Durchwärmung
und eine extreme Beschleunigung der thermischen Abbindereaktion des Strangmaterials.
Der Vorgang kann durch eine evtl. vorhandene externe Zusatzbeheizung in den Kammerwänden
unterstützt werden. Der Verfestigungs- und Abbindeprozess im Strang (2) kann allein
durch die Kondensation bewirkt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik kann die
Heizstreckenlänge hierdurch wesentlich verkürzt werden und beträgt z.B. ca. 1,5 m.
[0058] Die zum Abbinden des Strangs (2) erforderliche Energie wird im wesentlichen durch
den Dampf eingebracht. Beim Austritt aus der Dampfzuführung (24) bzw. aus dem Heizkanal
(17) ist der Abbindeprozess im Strang (2) soweit abgeschlossen, dass der Strang seine
Formstabilität erreicht hat. Dies bedeutet, dass der Strang (2) bei wegnahme eines
äußeren Drucks und einer äußeren Führung keine oder im wesentlichen keine Verformung
zeigt. Durch die Abbindung ist die Leimfestigkeit, die für den Zusammenhalt der Kleinteile
im Strang (2) sorgt, größer als die inneren Spannungen im Strang (2).
[0059] Das poröse Materialvolumen ist in der Lage, das Dampfvolumen aufzunehmen, weil beim
Kontakt mit dem kälteren Spanmaterial, das eine sehr große Kontaktoberfläche der Späne
anbietet, der Kondensationsprozess sofort einsetzt und das Dampfvolumen zusammenbricht,
bevor das Materialgemisch den allseitig geschlossenen Presskanalabschnitt verlässt
und der Dampfdruck Risse im Produktstrang verursachen könnte. Das Kondensat fällt
homogen verteilt im Materialvolumen an. Am ausgehärteten Produkt ist kein Unterschied
zu Produkten ohne Bedampfung erkennbar.
[0060] Damit erhöht sich die wassermenge und Produktfeuchte. Vorausgesetzt das kondensierte
Wasser verbleibt zu ca. 100 % im Produkt und dunstet nicht, z.B. beim Abkühlen vor
dem Verpacken, teilweise wieder aus, so erhöht sich die Produktfeuchte auf ca. 11,4
% atro. Das ist ein z.B. für Palettenklötze unkritischer Wert.
[0061] Die Dampfmengensteuerung ist beim Ausführungsbeispiel von Figur 3 mit einer Innenbedampfung
(26) aus dem Pressdorn (29) im Kontaktbereich mit dem Strang (2) vorgesehen, wobei
der Dampf von den Auslassöffnungen (28) und ggf. den Verteilkanälen direkt in den
Strang (2) eindringt. In der Variante von Figur 4 bis 8 kann die Dampfmengensteuerung
auch mit einer Außenbedampfung (25) des Strangs (2) im genannten Bereich am Rezipienten
(16) und/oder anschließenden Bereich des Heizkanals (17) kombiniert werden. Die Dampfmengensteuerung
ist außerdem in Verbindung mit einer kombinierten Innen- und Außenbedampfung (25,26)
des Strangs (2) einsetzbar.
[0062] Bei den in Figur 2 bis 8 dargestellten Ausführungsformen befindet sich die Dampfzuführung
(24) an dem in Pressrichtung (9) hinten liegenden Ende des Heizkanals (17) hinter
dem Rezipienten (16). Im vorderen Bereich, der zugleich den Rezipienten (16) oder
einen Teil davon bilden kann, hat der Heizkanal (17) in beiden Varianten starre und
ortsfest angeordnete Kanalwände (18), die den Strang (2) umlaufend dicht umschließen
und in seiner Außenkontur formen, wobei in deren Bereich der Kanal ggf. eine leichte
konische oder stufenförmige Erweiterung haben kann.
[0063] Im Bereich der Dampfzuführung (24) mit der Innen- und/oder Außenbedampfung (25,26)
kann der Heizkanal (17) mindestens eine begrenzt bewegliche Kanalwand (19) aufweisen,
die z.B. an der Oberseite angeordnet ist. Die Beweglichkeit kann in einer Schwenkbewegung
bestehen, wobei das vordere Ende der Kanalwand (19) in Art eines Gelenks am anschließenden
festen Wandbereich erhalten ist und das hintere Ende auf und ab schwenken kann. Für
die Einstellung der Beweglichkeit und der Kanalwandstellung ist eine Stelleinrichtung
(20) vorhanden, die einen geeigneten steuerbaren Antrieb, z.B. einen hydraulischen
Zylinder, aufweist. Alternativ können die bewegliche Kanalwand (19) und die Stelleinrichtung
(20) zu Gunsten durchgehender fester Kanalwände (18) entfallen.
[0064] Die bewegliche Kanalwand (19) kann im Strangpressbetrieb mit einer solchen Stellkraft
festgehalten und arretiert werden, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen nicht
ausweicht und erst bei Auftreten eines abnormalen Überdrucks im hohlen Kanalinnenraum
ausweicht.
[0065] Alternativ kann die bewegliche Kanalwand (19) als Strangbremse benutzt werden, um
den zur Erzielung der Strangverdichtung benötigten Gegendruck gegenüber der Vorschubkraft
des Pressorgans (8) zu erzeugen. Beim Pressvorschub wird hierfür die bewegliche Kanalwand
(19) von der Stelleinrichtung (20) mit gesteuerter Kraft und ggf. einem gesteuerten
Weg an den Strang (2) angepresst und bremst diesen durch Reibkraft. Diese Bremswirkung
ist nur über einen Teilbereich des Strangpresshubs vorhanden, bis die erforderliche
Verdichtung erreicht ist und der Strang (2) dann auf der ganzen Länge vorgeschoben
werden kann. In diesem Zeitabschnitt wird die Kanalwand (19) gelüftet und die Bremswirkung
aufgehoben.
[0066] Figur 2 zeigt die an die Heizstrecke (12) anschließende Auskühlstrecke (13). Diese
ist ebenfalls rohr- oder kanalartig ausgebildet und besteht aus mindestens einem Auskühlkanal
(30), der in Figur 9 und 10 dargestellt ist. Mehrere solcher z.B. modulartig ausgebildeter
Auskühlkanäle (30) können gemäß Figur 2 hintereinander angeordnet werden und eine
Auskühlstrecke (13) mit der gewünschten Länge bilden. Die Modul- oder Kanallänge kann
z.B. ca. 3 m betragen, so dass z.B. durch zwei oder drei Module eine Streckenlänge
von 6 m oder 9 m erzielbar ist.
[0067] Der Auskühlkanal (30) kann von starren und ortsfesten Kanalwänden (31) und von beweglichen
Kanalwänden (32) oder Wandungsabschnitten gebildet werden, die ggf. an den benachbarten
Längsrändern unter Bildung von Freiräumen distanziert sind. Die beweglichen Kanalwände
(32) sind mit ein oder mehreren Stelleinrichtungen (33) verbunden, die gesteuert zum
Zustellen und Abheben der beweglichen Kanalwände (32) vom Strang (2) gesteuert werden
können. Die Teile sind gemeinsam an einem mit der Strangpresse (5) ggf. verbundenen
Maschinengestell (10) angeordnet und gelagert. Die Stelleinrichtungen (33) haben einen
geeigneten Antrieb, z.B. Hydraulikzylinder, die mit der eingangs genannten Steuerung
der Strangpresse (5) verbunden sind. Die Stelleinrichtungen (33) werden im Strangpresstakt
betätigt. Während der Verdichtungsphase des eingefüllten Kleinteilmaterials werden
die beweglichen Kanalwände (32) angestellt und klemmen den Strang (2) fest. Sobald
die gewünschte Verdichtung erreicht ist, öffnen die beweglichen Kanalwände (32) und
geben den Strangvorschub frei. Beim Rückhub des Strangpressorgangs (8) kann der Strang
(2) wieder festgehalten werden.
[0068] Die Kanalwände (31,32) können die im Strang (2) enthaltene Wärmeenergie durch Wärmeleitung
aufnehmen und durch Konvektion an die Umgebung abgeben. Ferner ist eine aktive Kühlung
der Kanalwände (31,32) mit Wasser oder anderen geeigneten Medien möglich. Die Abstände
oder Freiräume zwischen den Kanalwänden (31,32) erlauben ein Ausdunsten überschüssiger
Feuchte aus dem Strang (2).
[0069] In der gezeigten Ausführungsform beinhaltet die Strangpressanlage (1) die beschriebene
Trocknungseinrichtung (3), die Zerkleinerungen (52,53) und die Strangpresseinrichtung
(4). Diese Bestandteile haben jeweils eigenständige erfinderische Bedeutung. Die Trocknungseinrichtung
(3) und insbesondere der gezeigte Bandtrockner (34) kann alternativ in Verbindung
mit einer anders ausgestalteten Strangpresseinrichtung (4) eingesetzt werden, die
z.B. entsprechend der
W02002/034489 A1 ausgebildet ist. Entsprechendes gilt für die Zerkleinerungen (52,53) und deren Kopplung
mit anderen Trocknungseinrichtungen (3) und/oder Strangpresseinrichtungen (4). Die
Strangpresaeinrichtung (4) und insbesondere die Strangpresse (5) mit der beschriebenen
Bedampfungstechnik zur Erzielung eines formstabilen Strangs (2) nach der Bedampfung
kann andererseits in Verbindung mit einer anderen Trocknungseinrichtung (3) oder ohne
eine solche Trocknungseinrichtung (3) eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich,
pflanzliche Kleinteile mit einem natürlichen Feuchtegehalt zu verarbeiten, die bei
der Holzbearbeitung anfallen, z.B. als Hackschnitzel, Hobelspäne oder dgl. Derartige
Kleinteile werden nicht noch einmal separat getrocknet, sondern können nach der Vermengung
mit Bindemittel direkt dem Strangpressvorgang zugeführt werden. Die beschriebene Strangpress-
und Bedampfungstechnik lässt sich außerdem mit pflanzlichen Kleinteilen verwenden,
die einen geringeren Feuchtegehalt haben.
[0070] Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich.
Dies betrifft zum einen die konstruktive Gestaltung der Strangpresse (5) und ihrer
Komponenten, die beliebig wählbar ist. Das Pressorgan (8) kann z.B. eine Schnecke
sein und auch für einen kontinuierlichen Vorschub sorgen. Auch die Ausgestaltung der
Bedampfungseinrichtung (21) und ihrer Komponenten ist beliebig veränderbar. Das Gleiche
gilt für die konstruktive Gestaltung des Pressdorns (29) und des Dampfrohrs. Der gezielte
und lokal begrenzte Dampfaustritt am Pressdorn (29) kann auch mit einer anderen konstruktiven
Gestaltung erreicht werden. Ferner kann mit anderen Dampfarten, z.B. überhitztem Dampf,
gearbeitet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0071]
- 1
- Strangpressanlage
- 2
- Strang
- 3
- Trocknungseinrichtung
- 4
- Strangpresseinrichtung
- 5
- Strangpresse
- 6
- Kleinteilzuführung
- 7
- Antrieb, Zylinder
- 8
- Pressorgan, Pressstempel
- 9
- Pressrichtung
- 10
- Maschinengestell
- 11
- Füllstation
- 12
- Heizstrecke
- 13
- Auskühlstrecke
- 14
- Trennvorrichtung, Säge
- 15
- Förderstrecke
- 16
- Rezipient
- 17
- Heizkanal
- 18
- Kanalwand fest
- 19
- Kanalwand beweglich
- 20
- Stelleinrichtung
- 21
- Bedampfungseinrichtung
- 22
- Dampferzeuger
- 23
- Dampfleitung
- 24
- Dampfzuführung
- 25
- Außenzuführung, Außenbedampfung
- 26
- Innenzuführung, Innenbedampfung
- 27
- Zuführbereich, Dampfaustrittsbereich
- 28
- Zuführöffnung
- 29
- Pressdorn, Dorn
- 30
- Auskühlkanal
- 31
- Kanalwand fest
- 32
- Kanalwand beweglich
- 33
- Stelleinrichtung
- 34
- Siebtrockner, Bandtrockner
- 35
- Maschinengestell
- 36
- Kleinteilträger, Sieb, Band
- 37
- Führung, Bandführung
- 38
- Antrieb
- 39
- Aufgabestelle
- 40
- Abgabestelle
- 41
- Rolle
- 42
- Luftzufuhr
- 43
- Abluft
- 44
- Heizeinrichtung
- 45
- Heizregister
- 46
- Umwälzeinrichtung
- 47
- Gebläse
- 48
- Kammer
- 49
- Luftschacht
- 50
- Beleimeinrichtung
- 51
- Kleinteilerzeuger, Sägewerk
- 52
- Vorzerkleinerung
- 53
- Nachzerkleinerung
1. Strangpressanlage zum Herstellen von Strangpressprodukten aus mit Bindemittel versehenen
pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wobei die Strangpressanlage
(1) eine Strangpresseinrichtung (4) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass der Strangpresseinrichtung (4) eine Trocknungseinrichtung (3) für die pflanzlichen
Kleinteile und eine Kleinteilzuführung (6) vorgeschaltet sind.
2. Strangpressanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (3) einen Feuchtegrad am Ende der Trocknung von ca. 2 -
20 % atro, insbesondere 6 - 14 % atro, erzeugt.
3. Strangpressanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Trocknungseinrichtung (3) als Siebtrockner, insbesondere als Bandtrockner (34),
ausgebildet ist.
4. Strangpressanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebtrockner oder Bandtrockner (34) mindestens einen bewegten, luftdurchlässigen
Kleinteilträger (36), insbesondere ein umlaufendes Band, sowie mindestens eine Umwälzeinrichtung
(46) und mindestens eine Heizeinrichtung (44) für eine Trockenluftströmung aufweist.
5. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenluftströmung eine Temperatur von kleiner gleich 120° C aufweist.
6. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungseinrichtung (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (53) nachgeschaltet
ist, in der eine vorgegebene maximale Partikelgröße der getrockneten pflanzlichen
Kleinteile eingestellt wird.
7. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungseinrichtung (3) eine Zerkleinerungseinrichtung (52) vorgeschaltet ist,
in der die pflanzlichen Kleinteile grob vorzerkleinert werden.
8. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresseinrichtung (4) eine Strangpresse (5) und eine Heizstrecke (12) mit
einer Bedampfungseinrichtung (21) für den Strang (2) aufweist.
9. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresseinrichtung (4) eine der Heizstrecke (12) in Pressrichtung (9) nachgeordnete
Auskühlstrecke (13) aufweist.
10. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) und die Bedampfungseinrichtung (21) derart ausgebildet sind,
dass die zum Abbinden der Kleinteile im Strang (2) erforderliche Wärmeenergie im wesentlichen
durch Dampf einbringbar ist.
11. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) und die Bedampfungseinrichtung (21) derart ausgebildet sind,
dass der Strang (2) am Ende der Bedampfungseinrichtung (21) formstabil ist.
12. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstrecke (12) mindestens einen Heizkanal (17) mit einer Dampfzuführung (24)
für den Strang (2) aufweist.
13. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) als Außenzuführung (25) zum Strangmantel und/oder als Innenzuführung
(26) zu mindestens einem Innenkanal im Strang (2) ausgebildet ist.
14. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedampfungseinrichtung (21) einen Dampferzeuger (22) für Dampf, insbesondere
gesättigten Dampf aufweist, wobei die Dampfzuführung (24) derart gesteuert ist, dass
dem Strang (2) Dampf in einer gesteuerten Dampfmenge zugeführt wird, wobei die Dampfmenge
und der Dampfdruck auf die Wärmeaufnahmekapazität des beaufschlagten Strangbereichs
abgestimmt und derart bemessen sind, dass sie einerseits für die Querdurchdringung
und das Abbinden des Strangs (2) ausreichen und andererseits die Dampfmenge im Strang
(2) im wesentlichen vollständig kondensieren kann.
15. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) im strangformgebenden Kanalbereich mit im wesentlichen starren
Kanalwänden (18) angeordnet ist.
16. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfzuführung (24) im Rezipienten (16) der Strangpresse (5) oder in dem in Pressrichtung
(9) anschließenden Kanalbereich angeordnet ist.
17. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich (27) der Dampfzuführung (24) eine axiale Länge aufweist, die kleiner
oder gleich der Strangvorschublänge von ein bis zwei Strangpresshüben ist.
18. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich (27) eine axiale Länge bis zu ca. 0,5 m aufweist
19. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal (17) eine Länge von kleiner oder gleich 1,5 m aufweist.
20. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkanal (17) eine begrenzt bewegliche Kanalwand (19) und eine steuerbare Stelleinrichtung
(20) aufweist.
21. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskühlstrecke (13) einen Auskühlkanal (30) aufweist, der an den Heizkanal (17)
anschließt.
22. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskühlkanal (30) feste und bewegliche Kanalwände (31,32) und mindestens eine
steuerbare stelleinrichtung (33) für die beweglichen Kanalwände (32) aufweist.
23. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskühlstrecke (13) eine axiale Länge von bis zu ca. 9 m aufweist.
24. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskühlstrecke (13) eine Trennvorrichtung (14) für den Strang (2) nachgeordnet
ist.
25. Strangpressanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strangpresse (5) eine Füllstation (11), einen Antrieb (7) und mindestens ein
bewegliches Pressorgan (8), insbesondere einen Pressstempel, aufweist.
26. Verfahren zum Herstellen von Strangpressprodukten aus mit Bindemittel versehenen pflanzlichen
Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, wobei die Strangpressanlage (1) eine Strangpresse
(5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Kleinteile vor dem Strangpressen in einer Trocknungseinrichtung
(3) getrocknet werden.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Kleinteile auf einen Feuchtegrad im Endprodukt von ca. 2 - 20 %
atro, insbesondere 6 - 14 % atro, getrocknet werden.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch
gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Kleinteile in einem Siebtrockner, insbesondere einem Bandtrockner
(34), während des Transports mit einer erwärmten Trockenluftströmung getrocknet werden.
29. Verfahren nach Anspruch 26, 27 oder 28, dadurch
gekennzeichnet, dass die pflanzlichen Kleinteile in der Strangpresseinrichtung (4) zum Abbinden im Strang
(2) erwärmt werden, wobei die zum Abbinden erforderliche Wärmeenergie im wesentlichen
durch Dampf, vorzugsweise gesättigten Dampf, eingebracht wird, wobei der Strang (2)
am Ende der Bedampfung formstabil ist.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang (2) taktweise mit einem Pressorgan (9) verdichtet und vorgeschoben wird,
wobei der Dampf kontinuierlich zugeführt wird.