DE3322144C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Strangpressen von mit Bindemittel vermengten pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruchs.

Ein solches Verfahren ergibt sich aus der GB-PS 7 61 228, bei dem die zum Verpressen bestimmte und in einem abgeschlossenen Raum abgefallenen Masse von drei Seiten her erheblich verdichtet wird, bevor der Strangpreßhub beginnt. Diese Verdichtung wird mehrstufig ausgeführt, indem zunächst seitliche Formkanalwände gegeneinander bewegt werden, woraufhin die Formbodenwand gegen den Schließschieber angehoben wird. Diese Art des Vorverdichtens führt in der Regel zu einer erheblichen Volumenverminderung des in den Preßraum eingeführten Materials, ohne daß eine wesentliche Festigkeitserhöhung zu verzeichnen ist. Die Späne des verpreßten Materials haben keine günstige Orientierung, sondern erstrecken sich überwiegend parallel zur Stirnfläche des Strangpreßkolbens, was zu einer hohen Bruchempfindlichkeit des Stranges führt.

Mit der Erfindung wird hingegen angestrebt, Stränge zu erzeugen, die ein mehrschichtiges Gefüge der verpreßten Kleinteile und eine dichte Oberfläche besitzen und damit wesentlich höhere Festigkeit und bessere Qualität erhalten. Die Lösung einer solchen Aufgabe war zwar erstrebenswert, bisher aber nicht durchführbar gewesen.

Bei einem bekannten Verfahren nach der DE-OS 17 03 414 orientieren sich die gepreßten Späne parallel zur Preßfläche des Strangpreßkolbens und stehen damit im Mantelbereich des Stranges nach außen vor, was dem Strang eine gewisse Rauhigkeit und Unebenheit vermittelt. Derartige Stränge sind außerordentlich brechempfindlich, weil die Späne parallel zur Preßfläche ausgerichtet sind. Es wird zwar vorgeschlagen, die im Mantelbereich befindlichen Späne beim Strangpressen umzubiegen, was sich aber in der Praxis als nichtdurchführbar erweisen dürfte.

Bei einem anderen bekannten Verfahren nach der DE-OS 29 32 406 wird versucht, die Kleinteile in einen stark verfilzten Zustand zu überführen, wozu empfohlen wird, mit Hilfe eines sehr langen Hubes des Strangpreßkolbens eine fließende Bewegung des im Preßraum befindlichen Kleinteilgemisches herbeizuführen, in dessen Verlauf die einzelnen Kleinteile die Möglichkeit haben, sich nach dem Prinzip des geringsten Widerstandes einzurichten, was zu der verfilzenden Orientierung führt. Damit lassen sich aber ebenfalls keine mehrschichtigen Stränge erzeugen.

Ausgehend von der GB-PS 7 61 228 ergibt sich die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale.

Die Erfindung ermöglicht, bei einem stranggepreßten Erzeugnis bestimmte, vorwählbare Schichten, meistens die Außenschichten, in einer gezielten Spanorientierung herzustellen und damit von der Spanorientierung abhängige technologische Eigenschaften des Stranges herbeizuführen.

Durch die erfindungsgemäße Schichtenbildung wird zwar der Takt des Strangpreßhubes um eine gewisse Zeit verlängert, in welcher die Querverdichtung der einzelnen Schichten des im Preßraum befindlichen Gemenges vorgenommen wird. Im Ergebnis entsteht jedoch ein mindestens zwei- oder mehrschichtiges Strangpreßerzeugnis, welches durch deutlich voneinander sich unterscheidende Orientierungen der Kleinteile im Bereich einzelner Schichten erhebliche Standfestigkeit, Biegefestigkeit und Oberflächen-Ebenheit zeigt. Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahren ist es gelungen, die kostengünstigen Elemente des Strangpressens dafür einzusetzen, Strangpreßerzeugnisse, beispielsweise Spanplatten, Türblattfüllungen, Balkenprofile u. dgl. herzustellen, die den vergleichbaren, im Formpreßverfahren hergestellten Gegenständen mindestens ebenbürtig, meistens überlegen sind.

Die erfindungsgemäße Schichtenbildung wird bei der vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 mit Hilfe von den Preßraum durchsetzenden Orientierungsschiebern herbeigeführt, auf die das Gemisch gefüllt wird. Indem diese Orientierungsschieber in einer pilgerschrittartigen Bewegung in die Öffnungsstellung gebracht werden, erfolgt eine andere Art der Vorverdichtung des Gemisches als beim Stand der Technik. Die Öffnungsbewegung wird dabei in verschiedene Stufen unterteilt, von denen die einzelne Stufe sowohl eine Rückwärts- als auch eine Vorwärtsbewegung enthält. Die Rückwärtsbewegung ist in ihrer Länge jedoch größer als die Vorwärtsbewegung, so daß der einzelne Orientierungsschieber die Tendenz zum Öffnen hat, wobei jedoch bei jedem einzelnen Schritt eine Verdichtung des in den von der Rückwärtsbewegung des Schiebers freigegebenen Raum eingefüllten Gemenges erfolgt. Der Rückwärtshub des einzelnen Orientierungsschiebers läßt folglich zu, daß das mit Bindemittel versetzte Gemenge nachrutschen kann. Durch den entgegengesetzt zur Öffnungsbewegung gerichten Hub des Orientierungsschiebers wird dieses nachgerutschte Gemenge jedoch vorverdichtet und in eine Lage eingerichtet, die senkrecht zur Preßfläche des Strangpreßkolbens steht.

Die Bewegung der Orientierungsschieber erfolgt im Sinne des Anspruches 3 zeitversetzt zueinander, indem zunächst der untere mit seiner Oszillierungs- bzw. Pilgerschritt-Bewegung beginnt und der obere einen einstellbaren Zeitbereich verspätet mit dieser Bewegung nachfolgt. Dadurch wird erreicht, daß das Gemenge durch die oszillierende Bewegung des unteren Orientierungsschiebers nachrutschen kann, bevor der nächsthöhere Schieber auf das nachgerutschte Gemenge einwirkt.

Die in der erwähnten Weise hergestellten mehrschichtigen Stränge sind im Bereiche ihrer untenliegenden Oberfläche glatt und verdichtet ausgebildet, weil nämlich die Pilgerschritt-Bewegung des unteren Orientierungsschiebers automatisch zur Folge hat, daß Feinteile des Gemenges sich im Bodenbereich absetzen und die nötige Ebenheit und Verdichtung der entsprechenden Oberfläche bedingen. Bei der entgegengesetzten Oberfläche ergibt sich diese Wirkung nicht von selbst. Um auch an dieser Seite eine Ebenheit der Oberfläche und Verdichtung herbeizuführen, sieht die Erfindung die Merkmale des Anspruches 6 vor. Der darin offenbarte Schieber, welcher oberhalb des Schließschiebers hin- und herbeweglich geführt ist, führt dazu, daß beim Schließen des Schließschiebers eine Art Siebvorgang stattfindet, wonach die Oberfläche des im Preßraum angefüllten und vom Schließschieber überdeckten Gemenges mit Kleinteilen angereichert wird. Überraschenderweise ergibt sich durch diese Maßnahme eine ungefähre Symmetrie der Beschaffenheit beider Außenflächen des gepreßten Stranges im Hinblick auf die Ebenheit und Verdichtung in der Außenhaut.

Beim Strangpressen ist es üblich, daß die einzelnen Strangpreßabschnitte mehr oder weniger verzahnt aneinanderschließen. Die Biegefestigkeit eines Stranges hängt aber entscheidend von dieser Verzahnung der einzelnen Strangpreßabschnitte ab. Hierzu ist es bekannt, die Stirnfläche des Strangpreßkolbens sägezahnartig oder in sonstiger Weise zu profilieren (DD-PS 11 158), um eine Verzahnung der Strangpreßabschnitte im gepreßten Zustand zu erreichen. Die Anwendung dieser bekannten Maßnahme beim erfindungsgemäßen Verfahren stößt jedoch wegen der schichtweisen Verdichtung auf Schwierigkeiten. Diese werden mit den Merkmalen des Anspruchs 7 überwunden.

Durch die stufenartige Profilierung der Stirnfläche des Strangpreßkolbens entsprechend der Lage und der Dicke der Orientierungsschieber wird eine gezielte Profilierung der Stirnbereiche der einzelnen Strangpreßabschnitte herbeigeführt, die wie eine Nut-Feder-Konstruktion wirken.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein stranggepreßtes Erzeugnis mit verschiedenen Schichten,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Strang gemäß Fig. 1 mit röhrenförmigen Kanälen,

Fig. 3-9 Querschnitte durch einen Preßkanal einer Strangpresse in verschiedenen Arbeitsstellungen und

Fig. 10 einen Längsschnitt durch den Preßkanal mit besonderer Profilierung des Strangpreßkolbens.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Strang (1) im Querschnitt gezeigt, wobei die Strangpreßrichtung senkrecht auf die Zeichenebene verläuft.

Beim Beispiel der Fig. 1 ist ein Strang (1) gezeigt, der eine Deckschicht (2) und eine Unterschicht (3) aufweist, die hinsichtlich der Struktur ihrer Kleinteile anders gestaltet ist als die Mittelschicht (4). Hierbei handelt es sich um Stränge, die in einer Kolbenstrangpresse erzeugt werden und aus pflanzlichen, mit Bindemittel vermengten Kleinteilen, insbesondere aus Holzkleinteilen bestehen. Bevorzugt werden Holzspäne in verschiedener Größe zum Verpressen der Stränge (1) eingesetzt. Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf solche Stränge, die aus anderen Materialien, beispielsweise Stroh, Gartenabfällen u. dgl. hergestellt sind.

Der Gegenstand der Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 1 dadurch, daß im Bereiche der Mittelschicht (4) röhrenförmige Kanäle (5) vorgesehen sind, welche das Gewicht des einzelnen Stranges (1) vermindern, ohne dessen Tragfähigkeit zu verringern. Derartige röhrenförmige Kanäle (5) werden bei Strangpreßvorrichtungen dadurch erzeugt, daß der Strangpreßkolben mit Hilfe entsprechender Bohrungen über koaxial zu den Kanälen (5) sich erstreckende Bolzen geführt ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schichten (2, 3) lassen sich gemäß den Beispielen der Fig. 3 bis 9 durch Orientierungsschieber (10, 11) erzeugen, die quer zur Strangpreßrichtung in einer bestimmten Weise verschiebbar angetrieben sind.

Im Beispiel der Fig. 3 ist zunächst im Querschnitt eine Kolbenstrangpresse (6) schematisch dargestellt, die einen Preßraum (7) enthält, durch den ein Kolben senkrecht zur Zeichenebene bewegbar ist. Der Preßraum (7) wird durch einen Schließschieber (8) nach oben abgedeckt. Dieser Schließschieber (8) führt zugleich den nicht dargestellten Strangpreßkolben. Oberhalb des Schließschiebers (8) erstreckt sich ein Einfüllschacht (9), über den das mit Bindemittel vermengte Kleinteilgemisch dem Preßraum (7) zugeführt werden soll. Die Fig. 3 zeigt eine Stellung, in der der nicht dargestellte Strangpreßkolben das im Preßraum (7) befindliche Gemenge senkrecht zur Zeichenebene abgeschoben hat.

Nach diesem Arbeitsschritt wird der Orientierungsschieber (10) im Sinne des Pfeiles (13) in die in Fig. 4 dargestellte Schließstellung bewegt, in welcher der Orientierungsschieber (10) den Boden (12) des Preßraumes (7) abdeckt. Zeitversetzt hierzu wird der Schließschieber (8) in die Öffnungsstellung gemäß Fig. 4 zurückbewegt, so daß nunmehr der Einfüllschacht (9) freigegeben ist und das Gemenge auf den Orientierungsschieber (10) abfallen kann.

Nunmehr wird der Orientierungsschieber (11) entsprechend dem Pfeil (13) gemäß Fig. 5 in die Schließstellung gebracht. Damit ist das Gemenge (17) in zwei Bereiche unterteilt, die sich beidseits des Orientierungsschiebers (11) befinden.

Gemäß Fig. 6 beginnt nun der untere Orientierungsschieber (10) eine Öffnungsbewegung im Sinne des Pfeiles (14), der nicht nur eine rückläufige, sondern auch eine gegenläufige Bewegung enthält, die beim Ausführungsbeispiel der Erfindung als Pilgerschritt-Bewegung bezeichnet wird. Danach folgt jeder Rückwärtsbewegung eine das vom Orientierungsschieber (10) freigegebene Teil verdichtende Vorwärtsbewegung. Im Sinne der Erfindung wird die Pilgerschritt-Methode dahingehend verstanden, daß die Strecke der Rückwärtsbewegung des einzelnen Orientierungsschiebers (10, 11) größer als die entgegengesetzte Vorwärtsbewegung ist. Die Vorwärtsbewegung führt aber dazu, daß eine Spanorientierung (16) in demjenigen Bereich erfolgen kann, der vom Orientierungsschieber (10, 11) freigegeben wird. Auf diese Weise erfolgt eine Spanorientierung parallel zur Stirnfläche der Orientierungsschieber (10, 11), deren Längsausrichtung aber parallel zur Strangpreßrichtung erfolgt. Somit ergibt sich entsprechend der Dicke der Orientierungsschieber (10, 11) eine Schicht (2, 3) (vgl. Fig. 1 und 2), deren Kleinteile anders orientiert sind als im Bereiche der Mittelschicht (4) (vgl. Fig. 1 und 2). Die Kleinteile sind somit nicht mehr parallel zur Preßfläche des Strangpreßkolbens (20), sondern senkrecht dazu, und zwar in Richtung des Strangpressens orientiert.

Damit ergibt sich die in Fig. 1 dargestellte mehrschichtige Strangpreßplatte o. dgl., wobei aber noch offen ist, wie deren Oberfläche gestaltet ist.

Nun zeigt sich aber, daß durch die oszillierende Bewegung des unteren Orientierungsschieber (10) eine bevorzugte Ansammlung von Kleinteilen des Gemenges entlang des Bodens (12) des Preßraumes (7) stattfindet. Dieses versammelte Kleinteilgemenge führt zu Ebenheit der stranggepreßten Platte o. dgl. an der entsprechenden Oberfläche mit der Folge, daß die Festigkeit entsprechend erhöht ist.

Im Beispiel der Fig. 8 ist oberhalb des Schließschiebers (8) ein zusätzlicher Schieber (18) vorgesehen, der entsprechend dem Pfeil (19) eine oszillierende Bewegung herbeiführt, beispielsweise zusammen mit dem Schieber (8) oder unabhängig von dessen Bewegung. Jedenfalls hat die oszillierende Bewegung des zusätzlichen Schiebers (18) entlang des Pfeiles (19) die Folge, daß das oberhalb des Schließschiebers (8) befindliche Gemenge (17) die Möglichkeit hat, dessen Feinteile nach unten abzugeben, die sich folglich an der Schicht (2), welche die Spanorientierung (16) besitzt, absetzt. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, auch an der oberen Fläche des Strangpreßerzeugnisses die gleiche Verteilung von feinen und groben Gemengeteilen herbeizuführen.

Im Beispiel der Fig. 9 ist die Endstellung der Schieberbewegung gezeigt, wobei mit (25) die erwähnte Feinteilschicht erzeugt ist, welche sich durch die oszillierende Bewegung des Orientierungsschiebers (10) und des zusätzlichen Schiebers (18) ergibt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist schließlich dargestellt, daß die Stirnfläche des Strangpreßkolbens (20) einen Vorsprung (21) aufweisen kann, dessen Profilierung der Schichtenrelation (2, 16) bzw. (3, 16) angepaßt ist, so daß der Vorsprung (21) des Strangpreßkolbens (20) etwa die Ausmaße der Mittelschicht (4) (vgl. Fig. 1) aufweist. Durch diese Profilierung des Strangpreßkolbens (20) werden Preßabschnitte (23, 24) gebildet, die durch eine stufenartige Verbindung (22) aneinandergefügt sind, welche natürlich nicht ebenflächig sondern verzahnt erfolgt. Auf diese Weise wird eine erhebliche Versteifung längs der Strangpreßebene erzeugt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Strangpressen von mit Bindemittel gemischten pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen, in einer horizontal wirkenden Kolbenstrangpresse, bei der das Gemisch aus einem durch einen Schließschieber verschließbaren Einfüllschacht in einen Preßraum eingefüllt und vor dem Strangpreßhub einer quer zur Strangachse gerichteten Verdichtungsmaßnahme ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die im Preßraum befindlichen oberen und unteren Bereiche des Gemisches vor dem Strangpreßhub quer zur Strangachse schichtenbildend verdichtet werden und dabei ein Spangefüge in diesen Schichten mit etwa senkrecht zur Preßfläche orientierten Kleinteilen gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von Schichten das Gemisch auf den Preßraum durchsetzende Orientierungsschieber gefüllt wird und daß daraufhin die Orientierungsschieber in einer pilgerschrittartigen Bewegung in die Öffnungsstellung zurückbewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils obere Orientierungsschieber mit einer zeitlichen Verzögerung gegenüber dem unteren bewegt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, bestehend aus einer horizontal wirkenden Kolbenstrangpresse, deren Preßraum von einem hin- und herbeweglichen Schließschieber gegenüber dem darüber befindlichen Einfüllschacht abdeckbar und mit einer quer zur Strangpreßrichtung wirkenden Verdichtungseinrichtung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtung aus zwei Orientierungsschiebern (10, 11) besteht, wovon der eine Orientierungsschieber (10) entlang des Bodens (12) des Preßraumes (7) und der zweite Orientierungsschieber (11) entlang der Unterseite des Schließschiebers (8) geführt ist, wobei die Orientierungsschieber quer zur Strangpreßrichtung aus einer den Preßraum (7) überdeckenden Stellung in eine den Preßraum (7) freigebenden Stellung beweglich geführt und mit einem in und entgegen der Öffnungsrichtung Bewegungsimpulse erzeugenden Antrieb versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Orientierungsschieber (10, 11) druckgesteuert ist, indem die der Öffnungsrichtung entgegengesetzt gerichtete Bewegungskomponente bei jedem Pilgerschritt bei Erreichen eines einstellbaren Druckes umgesteuert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Schließschiebers (8) ein über dessen vorauslaufenden Rand überstehender, dünnwandiger Schieber (18) angeordnet und hin- und herbeweglich geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden mit einem an der Stirnfläche profilierten Strangpreßkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Strangpreßkolbens (20) einen stufenartigen Vorsprung (21) aufweist, dessen Höhe etwa der Dicke der zwischen den verdichteten Schichten (2, 3) befindlichen Mittelschicht (4) entspricht.