[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung
von Strängen, die sich aus einem aus pflanzlichen Kleinteilen sowie Bindemitteln bestehenden
Gemenge zusammensetzen aus denen beispielsweise Palettenklötze geschnitten werden.
[0002] Konzepte zur Verarbeitung von Kleinteilgemengen zu Strangpressprofilen unter Zugabe
von Dampf sind aus den auf den Anmelder zurückgehenden Patentanmeldungen
DE 10 2005 037 765 und
DE 103 16 119.8 bekannt, sowie aus dem Gebrauchsmuster
DE 20 2005 012 702 U1 und
EP 06 016 225.2.
Bei letzteren Lehren wird in einem Rechenbeispiel vorgeschlagen, den Strang auf eine
Temperatur von 98°C mittels Dampf zu erwärmen. Die erforderliche Dampfmenge soll bei
39 Gramm/kg Spangemenge liegen. Die Berechnung ist für den Durchschnittsfachmann nicht
brauchbar, da wesentliche Parameter unterschlagen werden. Die tatsächliche, in der
Praxis mit diesem Verfahren benötigte Menge an dampfförmigen H
2O liegt bei 70 bis 100 Gramm/kg Spangemenge.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche es möglich
wird, Strangpressprofile mit günstigem Gefügeaufbau in einer unter prozesstechnischen
Gesichtspunkten vorteilhaft abwickelbaren Weise mit einem deutlich verringertem Bedarf
an dampfförmigen H
2O zu fertigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmalen gelöst.
[0004] Die Erfindung geht dabei von folgenden Erkenntnissen aus:
[0005] Die Gelierzeit der handelsüblichen, wasserfesten Leime, wie beispielsweise Kauramin
630 oder 410 von der Fa. Basf in Ludwigshafen, weisen bei einer Temperatur von 100°C
eine Gelierzeit von ca. 45 s bei einem Härter Typ 29 (Pulver) auf. Nachstehend sind
die Gelierzeiten dieser Leime für weitere Temperaturbereiche näherungsweise aufgelistet:
Temperatur |
Gelierzeit |
80°C |
740 s |
90°C |
360 s |
95°C |
198 s |
97°C |
135 s |
98°C |
105 s |
99°C |
74 s |
100°C |
45 s |
140°C |
< 3 s |
160°C |
< 2 s |
[0006] Mit den vorgenannten Lehren werden derzeit Stränge hergestellt, aus denen Palettenklötze
gesägt werden. Der kleinste Querschnitt liegt bei etwa 50x80 mm, der größte bei 142x142
mm bzw. 157x97 mm. Als Spanmaterial werden überwiegend Stiftspäne mit einem Querschnitt
von bis zu etwa 5 mm
2 aus Frisch- oder aus Altholz, vorzugsweise aus Fichte oder Kiefer verwendet. Säge-
oder Hobelspäne sowie Feinspäne dienen lediglich in geringer Menge als Füllmaterial.
Der Anteil der Letzteren wird jedoch möglichst gering gehalten und wird in absehbarer
Zeit nicht mehr in nennenswertem Unfang zum Einsatz gelangen, da diese den idealen
Werkstoff für die Pelletproduktion bilden.
Die Stiftspäne werden im Querschnitt möglichst groß gehalten, da dies die Zerkleinerungskosten
senkt.
Bei dem Gebrauchsmuster
DE 20 2005 012 702 U1 sowie der zugehörigen Patentanmeldung
EP 06 016 225.2 wurde nicht erkannt, dass lediglich der Leim über die Dauer der Gelierzeit auf die
Abbindetemperatur gebracht werden muss, nicht aber die Späne in ihrem vollen Querschnitt.
Der Leim ist in mikroskopisch kleinen Tröpfchen auf die Spanoberfläche aufgebracht
und benetzt diese quasi vollständig.
[0007] Die Erfindung lehrt deshalb, schlagartig, in sehr kurzer Zeit, derart viel H
2O in den Strang einzubringen, dass sich im wesentlichen die Leimtröpfchen und allenfalls
eine möglichst dünne Randzone der Späne auf eine Temperatur von bis zu über 180°C
gebracht wird, die den Leim sehr schnell, also in weniger als 2 Sekunden gelieren
lässt.
Als eine günstige Dampftemperatur hat sich ein Bereich von bis zu etwa 200° C in Versuchen
ergeben.
Eine bestimmte Zeit, nach dem Dampfeintrag ergibt sich im Strang eine höhere Temperatur,
da der Leim bzw. die Randzone der Späne ihre höhere Temperatur an die innere Zone
der Späne abgeben.
Der Leim besteht zu etwa 1 Teil aus Wasser und 2 Teilen aus Feststoffen. Wird er durch
den Dampf auf über 100°C erwärmt, verdampft das in ihm enthaltene Wasser und kondensiert
in den Spänen.
[0008] Der Strang besitzt nach dem Gelieren des Leims eine ausreichende Festigkeit um ihn
abzulängen und zu stapeln. Seine endgültige Festigkeit erreichte er allerdings erst
nach dem Abkühlen auf etwa Umgebungstemperatur.
[0009] Um eine, den von Kunden geforderte Festigkeit und Qualität des Stranges zu erzielen,
ist ein Leimanteil von bis zu ca. 12 % des Spangewichtes erforderlich.
Besonders hochqualitative Stränge wurden bei Versuchen erzeugt, bei denen die Leimtröpfchen,
durch eine Dampfinjektion in den Strang, auf eine Temperatur von bis zu etwa 180°C
gebracht wurden. Die Zeit der Dampfinjektion bei diesen Versuchen betrug ca. 0,05
bis über etwa 1s. Hierbei hat sich herausgestellt, dass, bei gleichbleibender Qualität
der Stränge, mit einer kürzeren Dampfinjektionszeit eine geringere Dampfmenge benötigt
wird.
Die geringere Dampfmenge und damit der verringerte Energiebedarf, ergeben sich nach
Erkenntnis der Erfindung dadurch, dass Holz insbesondere trockenes Holz Wärme nur
langsam aufnimmt.
Dies bedeutet zugleich, dass die Temperatur, auf die die Leimtröpfchen durch die Dampfbeaufschlagung
gebracht wurden nur langsam abnimmt. Dadurch, dass das im Leim enthaltene Wasser durch
den indizierten Dampf schlagartig verdampft wurde, geliert der Leim ebenso schlagartig
in einer Zeit von unter 2s. Die dem Strang durch die Dampfinjektion zugeführte Energie
konzentriert sich über den Gelierzeitraum ganz wesentlich auf die Leimtröpfchen und
dringt allenfalls in eine sehr dünne Randschicht der Späne. Die erwärmte Randschicht
der Späne während der Dampfinjektion ist umso dünner, je schneller die zur Leimerwärmung
notwendige Energie zugeführt wird. In der Praxis hängt dies im Wesentlichen von den
Schaltzeiten der Dampfventile ab. Als ganz besonders vorteilhaft hat sich deshalb
die Verwendung von Heißwasser herausgestellt, welches erst nach den Ventilen verdampft.
[0010] Rechenbeispiel für die zur Leimerwärmung notwendige Energie:
Temperatur des Spangemenges (Späne + Leim) |
= 50°C |
Endtemperatur des Leims |
= 180°C |
CWLeim > 100°C |
= 0,56 kcal/kg K |
CWLeim Feststoffanteil >100°C Wasseranteil im Leim = 1/3 |
= 0,56 kcal/kg K |
Verdampfungswärme des Wasseranteiles im Leim |
= 539 kcal/kg |
Leimanteil im Spangemenge 12% |
= 0,12 kg/kg Gemenge |
Aufgenommene Wärme 50K * 0,56 kcal/kg * 0,12 kg |
= 3,36 kcal/kg |
|
+ 2/3 * 80 K * 0,56 kcal/kg K * 0,12 kg |
= 3,58 kcal/kg |
|
+ 1/3 * 539 kcal/kg * 0,12 kg |
= 21,56 kcal/kg |
|
|
= 28,5 kcal/kg |
|
|
≈ 30 kcal/kg |
[0011] Um das Bindemittel von 1 kg Spangemenge auf eine Temperatur von 180 °C zu bringen
sind also ca. 30 kcal erforderlich.
Gegenüber
DE 20 2005 012 702 U1 bzw.
EP 06 016 225.2 ergibt sich eine theoretische Einsparung von 39,66 - 28,5 kcal/kg Spangemenge = 11,16
kcal/kg Spangemenge oder 28%.
Die tatsächliche Einsparung ist jedoch erheblich größer, da sie, wie eingangs erwähnt
in der Praxis 70 bis 100 Gramm Dampf/kg Spangemenge benötigen.
[0012] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass Späne bis zu mehr als 15% atro Feuchtigkeit
verarbeitet werden können. Atro = absolut trocken. Eine Endfeuchte der Produkte, meist
Palettenklötze ist ohne weiteres zulässig.
[0013] Die Dampfinjektion kann dabei genauso vorteilhaft von innen, also aus dem hohlen
Dorn, als auch von außen her durch die inneren Begrenzungswände des Rezipienten erfolgen.
Als Rezipient wird von Fachleuten die Baugruppe einer Strangpresse bezeichnet, in
der die Formgebung erfolgt. Holzstrangpressen besitzen keine Pressdüse. Der Rezipient
ist also die Baugruppe in der die Späne verdichtet, zum Strang geformt und um den
Ausstoßhub transportiert werden. Bei Strängen mit größerem Querschnitt, z.B. 142x142mm
ist es besonders vorteilhaft, den Dampf vom hohlen Dorn her und von den äußeren Begrenzungswänden
einzubringen.
Die Eintrittsgeschwindigkeit des Dampfes in den Strang liegt erfindungsgemäß bei wenigstens
etwa 200 m/s bis etwa Schallgeschwindigkeit (in Luft bei 180°C ca. 427 m/s). Da der
Dampf im Strang um die Kleinteile bzw. Späne herum bis zur Strangmitte vordringt,
verlangsamt sich seine Eindringgeschwindigkeit. Der abgebundene Leim, er besitzt zumeist
Anteile von wasserabweisenden Substanzen wie Öle, Fette oder Paraffin, stellt eine
Barriere gegen das Eindringen von Dampf, kondensierendem Dampf oder Wasser in die
Kleinteile bzw. Späne dar. Trotzdem sieht es die Erfindung als vorteilhaft an, insbesondere,
wenn Altfette beispielsweise aus Friteusen verwendet werden, den Dampfeintrag nicht
nur an einer Stelle in einer Länge von annähernd einem Ausstoßhub bis zu etwa dessen
Doppelten vorzunehmen, sondern geringere Dampfmengen verteilt über mehrere Eintragsstellen,
bis zu etwa der gleichen Länge. Der Abstand zwischen der Esten und letzten Eintragsstelle
kann bis zu etwa 4 m betragen.
Die Dampfinjektion kann zu beliebiger Zeit im Pressentakt erfolgen, vorzugsweise während
sich der Strang nicht bewegt. Die Zeit der Dampfinjektion kann, abhängig welche Menge
in der Zeiteinheit der Dampferzuger austragen kann, weniger als ca. 0,05 bis in den
Bereich von mehr als 1s betragen.
Besonders bei Strängen mit größerem Querschnitt ist es vorteilhaft, die benötigte
Dampfmenge in mehreren sehr kurzen Dampfstößen von ca. 0,02 bis etwa 0,2 s einzutragen.
Als günstig haben sich zwei bis vier Dampfstöße herausgestellt. Es konnte bei Versuchen
überraschender Weise festgestellt werden, dass sich dadurch der gesamte Dampfverbrauch
verringert, da, insbesondere in der äußeren Zone des Stranges, kaum Dampf in der Randzone
die Kleinteile (Späne) eindringt.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit allen bekannten Vorrichtungen zum Strangpressen
pflanzlicher Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln anwenden,
besonders vorteilhaft jedoch mit der nachstehend beschriebenen Vorrichtung.
[0014] Bei den vorbekannten Strangpressen sind der Rezipient und der sich anschließende
starre Kanal, auch Vorheizgang genannt, getrennte Baugruppen. Diese werden von der
Erfindung vorteilhaft zu einer Baugruppe vereint. Das H
2O wird in einer Länge in den Strang injiziert, die zwischen den Ausstoßhub der Presse
und dem Doppelten davon liegt. Der Dampfeintrag beginnt, wie üblich, vor der vordersten
Stellung des Pressstempels. Die Leistung heutiger Strangpressen beträgt etwa 5,2 m/min,
von Hochleistungspressen bis zu etwa 10 m/min. Da das Bindemittel in weniger als 2
s geliert und der Strang dann eine ausreichende Festigkeit besitzt, genügt es im Allgemeinen,
den Rezipienten in einer Länge bis etwa 200 bis 1500 mm nach Ende des Dampfeintrages
auszubilden.
Die Erfindung sieht für den Dampfeintrag aus den Wänden des Rezipienten sowohl die
bekannten Löcher (Bohrungen) in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm vor,
als auch schmalste Schlitze wie z.B. an der Umfangsfläche von eingelassenen Passfedern.
[0015] Übliche Strangpressen besitzen eine Presshublänge von ca. 650 bis 750 mm und bei
einer Verdichtung von 1:4 einen Ausstoß/Hub von ca. 162,5 bis etwa 187,5 mm.
Daraus ergibt sich eine Baulänge des Rezipienten incl. der Traversen der Presse und
einer Länge des Dampfeintrages von 150 bis 250 mm, von 1200 bis etwa 2000 mm. Diese
Länge kann auf herkömmlichen Fräsmaschinen problemlos gefertigt werden.
Die Erfindung sieht vor, wenigsten ein Teil des Rezipienten, bevorzugt aber die Grundplatte
und die Seitenplatten aus einen Stück zu fertigen und in oder an diesen die Verschleißteile
und die weiteren Komponenten zu montieren. Der Vorteil dieser Bauweise ist, dass in
einfacher Weise eine hohe Genauigkeit der inneren Form erzielt wird, die wesentlich
für die sichere Funktion der Presse hinsichtlich der Verdichtung ist. Weiter lehrt
die Erfindung, am Ende des Rezipienten eine Bremseinrichtung zur Steuerung der Verdichtung
des Stranges in oder an ihn zu bauen.
[0016] Bei Pressen mit einer konventionellen Strangerwärmung ist ein Pressdruck von ca.
55 kp/cm
2 Strangquerschnitt erforderlich um eine Strangdichte von 0,6 kg/dm
3 zu erreichen. Die vorgenannten Versuche haben ergeben, dass bei einer erfindungsgemäßen
Strangpresse ein Pressdruck von 24 bis ca. 32 kp/cm
2 Strangquerschnitt ausreicht. Dieser Vorteil gestattet, die Presse erheblich günstiger
zu fertigen.
Die Bremseinrichtung besteht erfindungsgemäß aus wenigstens einer, bevorzugt aber
zwei Bremsplatten, die in den Rezipienten an dessen austragsseitigen Ende eingelassen
sind. Sie werden durch Kraftgeber, z.B. Hydraulikzylinder, gegen den Strang gepresst,
derart, dass die Kraft regelbar ist und in ihrer Höhe über die Reibung die Dichte
des Stranges bestimmt wird.
[0017] Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer, kontanter Druck gegen den Strang. Es ist
jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes der
Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang bremsend wirkt, als während der
Strangstillstandszeit. Im Anschluss an die Strangpresse kann eine Entgasungszone vorgesehen
werden. Die Säge zum Ablängen des Stanges z.B. in Palettenklötze sollte nicht unmittelbar
nach der Presse sondern in einem Abstand von wenigstens einem halben bis zu einigen
Metern stehen. Die Erfindung sieht zwischen dem Rezipienten und der Säge eine einfache
Führung in einer Einhausung vor, aus der austretende Gase und Dämpfe abgesaugt werden
können. In der Praxis lässt sich nicht ausschließen, dass ein Anteil der beim Gelieren
frei werdenden Stoffe, nicht vollständig im Strang kondensiert. Insbesondere ist das
Absaugen von austretendem Formaldehyd notwendig. Die Absaug- und Führungseinrichtung
wird erfindungsgemäß abschiebbar oder leicht demontierbar ausgeführt, damit der Rezipient
bei einer Reparatur oder einem Neubelegen mit Verschleißteilen leicht und schnell
aus den Pressentraversen gezogen werden kann. Eine längsbewegliche Lagerung der Absaug-
und Führungseinrichtung auf Rollen ist hier von besonderem Vorteil, da beim Ausziehen
des Rezipienten, dieser auf Abstützungen mit Rollen gelagert werden kann.
[0018] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch
beschrieben, wobei auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht
näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird.
Es zeigen:
[0019] Fig. 1, einen Schnitt durch eine Strangpressanlage.
[0020] Fig. 2, einen Schnitt auf der Linie I - I gemäß Fig. 1.
[0021] Fig. 3, einen Schnitt auf der Linie II - II gemäß Fig. 1.
[0022] Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Strangpressanlage. Das unverdichtete Gemenge
1 gelangt, im Ausführungsbeispiel durch einen Trogkettenförderer
2, durch die Durchtrittsöffnung
3 des Schließschiebers
4, in den Füll- und Pressraum
5 des Rezipienten
6. In diesem wird es durch den Pressstempel
7 verdichtet und in Richtung der Säge
8 um den Ausstoßhub transportiert. Der Pressstempel
7 ist in seiner vorderen Endlage dargestellt, der Schließschieber
4 im geschlossenen Zustand. Die Dampfinjektion erfolgt im Ausführungsbeispiel durch
schmale Schlitze
9 oder durch Löcher durch die Verschleißplatten
10. Die Strecke der Dampfinjektion im Maß
11 kann vom knapp einfachen zum etwa doppelten des Ausstoßhubes betragen, der Zeitraum
der Dampfinjektion ist möglichst kurz, in einem Bereich von kürzer als ca. 0,05s bis
etwa 1s oder darüber. Längere Zeiträume als etwa 0,4s nur dann, wenn der Dampferzeuger
die benötigte Dampfmenge nicht in schneller ausbringen kann. Um im Wesentlichen nur
die Leimtröpfchen und allenfalls eine sehr dünne Randschicht der Kleinteile (Späne)
auf eine Temperatur von bis zu über 180°C zu erwärmen, nicht jedoch den Strang, bzw.
die Kleinteile, sollte die Dampfinjektion in kürzest möglicher Zeit erfolgen. Es ist
vorteilhaft, anstelle einer längeren Injektionszeit z.B. über 0,4 s, den erforderlichen
Dampf in mehreren sehr kurzen Stößen von ca. 0,02 bis etwa 0,2 s einzubringen. Der
Leim ist in weniger als 2s nach der Dampfinjektion abgebunden, es genügt deshalb eine
abfolgende Länge des Rezipienten im Maß 12 von ca. 200 bis etwa 1500 mm. Der Hub des
Pressstempels im Maß
13 beträgt üblicherweise ca. 650 bis etwa 750 mm. Damit ergibt sich eine Länge im Maß
14 des Rezipienten
6 von ca. 1200 bis etwa 200 mm. Es ist maschinenbaulich von Vorteil, den Rezipienten,
also das Kernstück der Strangpresse, als eine zusammenmontierte Baugruppe zu fertigen.
Zu Steuerung der Strangdichte sieht die Erfindung eine, oder mehrere um den Stang
16 verteilte, Bremsplatten
15 vor. Sie werden derart vom zugehörigen Kraftgeber
16, z.B. einem Hydraulikzylinder, gegen den Strang
16 gedrückt, dass der Stang
16 über die Reibung die gewünschte Dichte erhält. Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer,
kontanter Druck gegen den Strang
16. Es ist jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes
der Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang
16 bremsend wirkt, als während der Strangstillstandszeit.
Im Anschluss an den Rezipienten
6 sieht die Erfindung eine Entgasungshaube
17 vor. Aus ihr werden aus dem Strang austretende Gase, z.B. Formaldehyd abgesaugt.
In ihr ist der Strang
16 in einfachen Führungsschienen
18 geführt und sie ist z.B. auf Rollen
20 längsverschiebbar gelagert. Zwischen der Entgasungshaube
17 und der Säge
8 sieht die Erfindung eine Abdichtung
22, z.B. einen Faltenbalg vor.
An den Kleinteilen haftet Sand, welcher zu einer Abnützung der Innenwände des Rezipienten
6 führt. Sie sind deshalb mit Verschleißplatten
10 gepanzert, welche nach einigen Monaten ausgewechselt werden müssen. Um dies möglichst
einfach ausführen zu können, lagert die Erfindung die Entgasungshaube
17 und den Rezipienten
6 auf Rollen
20. Die Entgasungshaube wird hierzu vom Rezipienten
6 getrennt und in Richtung Säge
8 verschoben. Anschließend kann der Rezipient aus den Traversen
21 gezogen werden.
Die Erfindung sieht vor, den Rezipienten
6 in Bereich des Dampfaustrittes zu beheizen. Die Heizung kann sowohl eine lediglich
temperierende Aufgabe haben, als auch den Dampf zu überhitzen oder ihn aus Wasser
erst zu erzeugen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Heißwasser, welches
nach dem passieren der schmalen Schlitze oder Löcher
10 quasi explosionsartig in den Strang eindringt und kürzeste Injektionszeiten ermöglicht.
[0023] Fig. 2 behandelt einen Schnitt auf der Linie I-I gemäß Fig. 1. Der Dampf bzw. das
Heißwasser gelangen aus den Verschraubungen
23 in den Verteilerraum
24 und dringen durch die schmalen Schlitze
10 in den Strang
16. Anstelle der schmalen Schlitze können gleich vorteilhaft Löcher in einem Durchmesserbereich
von ca. 1 bis etwa 5 mm verwendet werden. Bei größeren Querschnitten z.B. 145x145mm
ist es vorteilhaft, wenn die Dampfinjektion zugleich von innen her, durch den hohlen
Dorn
25 erfolgt, der ebenfalle mit schmalen Schlitzen oder Löchern
10 versehen ist. Ebenso ist es möglich, dass die Dampfinjektion ausschließlich durch
den hohlen Dorn
25 erfolgt. Der Rezipient ist in üblicher Weise gegen einen Gasaustritt nach außen abgedichtet.
[0024] Fig. 3 behandelt einen Schnitt auf der Linie II-II gem. Fig. 1. Im Ausführungsbeispiel
werden 2 Bremsplatten
15 durch Kraftgeber (Hydraulikzylinder)
17 gegen den Strang
16 gedrückt und bestimmen durch die erzeugte Reibung die Verdichtung und damit die Dichte
des Stranges
16. Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer, kontanter Druck gegen den Strang
16. Es ist jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes
der Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang
16 bremsend wirkt, als während der Strangstillstandszeit. Anstelle zweier Bremsplatten
15 kann genauso vorteilheft, insbesondere bei rechteckigen Strangquerschnitten nur eine
Bremsplatte
15 verwendet werden. Bei runden oder vieleckigen Querschnitten ist die Verwendung von
entsprechend mehreren Bremsplatten
15 vorgesehen.
[0025] Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Strangpresse. Im Ausführungsbeispiel sind
4 Zonen zur Dampfinjektion
26 ausgebildet. Aus diesen gelang der Dampf, beispielsweise aus löchern
27 in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm, in mehreren sehr kurzen Intervallen
von kürzer als ca. 0,02 bis etwa 0,2s in den Strang, oder in einem einzigen Dampfstoß.
Das Maß
28 zwischen der ersten und der letzten Dampfinjektionszone
29 kann bis zu etwa 4 m betragen.
Bezugszeichenliste
[0026]
- 1,
- unverdichtetes Gemenge
- 2,
- Trogkettenförderer
- 3,
- Durchtrittsöffnung
- 4,
- Schließschieber
- 5,
- Füll- und Pressraum
- 6,
- Rezipient
- 7,
- Pressstempel
- 8,
- Säge
- 9,
- schmale Schlitze oder Löcher
- 10,
- Verschleißplatten
- 11,
- Maß
- 12,
- Maß
- 13,
- Maß
- 14,
- Maß
- 15,
- Bremsplatten
- 16,
- Strang
- 17,
- Kraftgeber (Hydraulikzylinder)
- 18,
- Entgasungshaube
- 19,
- Führungsschienen
- 20,
- Rollen
- 21,
- Traversen
- 22,
- Abdichtung
- 23,
- Verschraubungen
- 24,
- Verteilerraum
- 25,
- hohler Dorn
- 26,
- Zonen zur Dampfinjektion
- 27,
- Löcher
- 28,
- Maß
- 29,
- Dampfinjektionszone
1. Verfahren zur Herstellung eines Profilmateriales aus einem, aus pflanzlichen Kleinteilen,
insbesondere Holzkleinteilen und Bindemittel bestehenden Gemenge, bei welchem:
- die Kleinteile einem Füll- und Pressraum einer Strangpresse zugeführt werden,
- die zugeführten Kleinteile durch einen Pressstempel verdichtet und in Pressrichtung
verlagert werden,
- und mit Dampf beaufschlagt werden,
- dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfbeaufschlagung durch kurzzeitige Dampfinjektion erfolgt, wobei der zeitliche
Verlauf der Dampfinjektion derart abgestimmt ist, dass im Rahmen derselben primär
eine Temporäraufheizung des an die Kleinteile angelagerten Bindemittels auf eine Spitzentemperätur
herbeigeführt wird, bei welcher zumindest der überwiegende Teil des im Bindemittel
enthaltenen Wassers verdampft und das Bindemittel geliert, bevor sich nach jener Dampfinjektion
eine dem Energieeintrag der Dampfinjektion Rechnung tragende Mischtemperatur im Strang
einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel im Rahmen der Dampfinjektion auf eine Temperatur von bis zu etwa
180°C gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzentemperatur derart eingestellt wird, dass das Bindemittel in weniger als
etwa 2s geliert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Bindemittels auf die Spitzentemperatur puls- oder schockartig in
einer Zeit von ca. 0,05 s bis über etwa 1 s erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H2O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge(11) von ca. 150 bis etwa
250 mm aus den Innenwänden des Rezipienten (6) in den Strang eindringt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H2O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge (11) von ca. 150 bis etwa
250 mm aus einem hohlen Dorn (25) in den Strang eindringt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H2O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge (11) von ca. 150 bis etwa
250 mm aus den Innenwänden des Rezipienten (6) und aus dem hohlen Dorn (25) in den
Strang eindringt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das H2O aus einer Zone zur Dampfinjektion (26) in den Strang gelangt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das H2O aus mehreren Zonen zur Dampfinjektion (26) in den Strang gelangt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Stranges (16) durch die Kraft, mit der eine oder mehrere Druckplatten
(15) gegen den Strang (16) drücken, bestimmt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (15)mit einer einstellbaren, während des Presstaktes konstanten
gegen den Strang (16) drücken.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (15)mit einer während der Strangbewegung geringeren Kraft, als während
des Strangstillstandes, gegen den Strang (16) drücken.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Strang (16) austretende Gase in eine Entgasungshaube (19) gelangen und aus
dieser abgesaugt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf mir einer Geschwindigkeit von ca. 200 m/s bis in Schallgeschwindigkeit
in den Stang eindringt.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfinjektion durch eine, hinsichtlich des Energieeintrages je Dampfpuls, angesteuerte
Ventileinrichtung bewerkstelligt wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient (6) als eine zusammenmontierte Baugruppe ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass schmale Schlitze oder Löcher (10) in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa
5 mm zum Dampfdurchtritt in den Rezipienten (6) eingebracht sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Schlitze oder Löcher (10) in einer Zone zur Dampfinjektion (26) in einer
Länge von ca. 10 bis etwa 250 mm liegen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Schlitze oder Löcher (10) in mehreren Zonen zur Dampfinjektion (26)
in einer Länge von ca. 150 bis etwa 250 mm liegen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Zone der Dampfinjektion (26) und der letzten Zone
zur Dampfinjektion (29) bis zu etwa 4 m beträgt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient dicht, gegen einen Gasaustritt an außen ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient zum Ausziehen aus den Traversen (22) auf Rollen gelagert ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rezipienten eine Entgasungshaube abfolgt, aus der der aus dem Strang austretende
Gase abgesaugt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der Entgasungshaube (18) und der Säge (8), beispielsweise durch
einen Faltenbalg, abgedichtet ist. 72