EP1068069A1 - Method and device for producing continuous extrusion profiles and extrusion tubular profiles from small parts - Google Patents

Method and device for producing continuous extrusion profiles and extrusion tubular profiles from small parts

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Publication number
EP1068069A1
EP1068069A1 EP99916880A EP99916880A EP1068069A1 EP 1068069 A1 EP1068069 A1 EP 1068069A1 EP 99916880 A EP99916880 A EP 99916880A EP 99916880 A EP99916880 A EP 99916880A EP 1068069 A1 EP1068069 A1 EP 1068069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spiral
strand
press
mandrel
compression
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99916880A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl Schedlbauer
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE1998138187 external-priority patent/DE19838187A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1068069A1 publication Critical patent/EP1068069A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/28—Moulding or pressing characterised by using extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B30B11/246—Screw constructions

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for extruding and extruding tubes of small parts.
  • Corresponding small parts can be comparatively strongly compressed and can be pressed close together, but in this state they are only partially flowable and can only be pressed to a limited extent by nozzles contoured according to a desired profile cross section.
  • the possible small parts are, for example, small plant parts such as wood chips or Tetra-Pak small parts.
  • the problem with the processing of these small parts is that sufficiently stable profiles can only be produced with carefully prepared batches that are largely constant in their composition and sieve line with a comparatively large amount of binder added. The production speeds are comparatively low with complex professional cross-sections.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus for the production of extruded profiles, so that mechanically high-quality and improved in surface quality extruded profiles can be produced with a comparatively high extrusion speed.
  • the profiles according to the invention can be produced in a reliably controllable manner partly without or at least with a significantly reduced addition of binder and with extremely low energy consumption. Differences in density in the strand can be reliably avoided
  • the small parts can not only be required, but also sufficiently compressed with the compression spring front spirals according to the invention, if the compression channel has at least approximately the same dimension over the entire length. Sufficiently compressed strands can be produced which consistently have the desired density and in compression can be controlled
  • the press spiral is either formed from wire tapering in the pressing direction or from a sheet metal strip which is widest on the other side and tapers towards the strand.
  • This sheet metal strip becomes a spring with the same inside and outside diameters over the length and constant pitch
  • the taper creates a press spiral, whose spaces between the spirals also change in the preferably continuously increase the tensioned state towards the strand.
  • the spiral In the working state, the spiral generates the pressing pressure and, in turn, is compressed if necessary. Since the batch is supported, advantageously, on the walls of the baling chamber, the shortening takes place unevenly, towards the strand to an ever greater extent.
  • With appropriate material strength of the press spiral such a press spiral strands of medium density, such as. B. produce those from small wooden parts with about 650 g / dm 3 . For a higher compression, it is advantageously proposed to design the starting sheet in a large arc.
  • the width of the spring is preferably 1.5 to 5 times the thickness.
  • a spring with an uneven pitch now arises, which can be installed in the device such that the largest gap is on the strand and the smallest on the side of the drive.
  • This spiral formation enables comparatively high specific compression pressures to be achieved, for example 800 N / cm 2 for small wooden parts. This results in a density with a dryness of the mixture of 9% dry (absolutely dry) of about 750 g / dm 3 .
  • An even higher compression can be achieved by a combination of both types of spiral shape. They are particularly suitable for small parts, for example made of composite material (Tetra-Pak) or expanded concrete, which require such compaction.
  • a press spiral has proven its worth, which was wound from an approximately 15 mm thick steel sheet or a steel tube with a wall thickness of approximately 15 mm, in particular machined.
  • the width of the sheet is preferably determined on the underside with approximately 30 mm and on the strand side with approximately 5 mm.
  • the durability of the spring can be increased in that the drive-side half of the spiral is made largely in parallel width and the tapering takes place only in the strand-side half.
  • the Bending load of such a press spiral is greatest in the area of the drive end. This end is therefore expediently made wider or more stable.
  • a significantly improved speed / output ratio can be achieved with the press spirals described. Since the invention generally does not use small parts or only flows to a limited extent, it is possible to produce not only round but also, in a particularly advantageous manner, angular or polygonal strands.
  • pallet block profiles of 100 x 145 mm can be extruded in strands.
  • strands with and without holes were created. These strands usually have a hole of 32 mm in diameter.
  • square holes of 30 x 30 mm and hexagonal holes with a wrench size of 32 mm can also be advantageously introduced by means of corresponding mandrels.
  • the extruder output can be increased considerably compared to mandrels to form round holes at the same speed of the press spiral. The reason for this improved output is that the small parts of the batch in the inner region of the strand with a round mandrel can rotate in part spirally during compression. This is largely prevented by the polygonal mandrels.
  • the mandrels are used in a particularly advantageous manner to control the compression. This is achieved in an advantageous manner by controlling the length in which the mandrel protrudes into the strand, since the density of the strand is due to its friction on the walls of the filling and pressing chamber, of the reactor which follows and of the subsequent heating duct and of the dome results. The longer the mandrel protrudes through the spiral into the strand, the greater the friction and the higher the density of the strand produced.
  • the mandrel is connected to a tension or pressure load cell.
  • the tensile force of the strand is in an equivalent ratio to the degree of compression If a too high tensile force, ie too high a compression is measured via the pressure transducer, a linear motor -Z B a hydraulic cylinder pulls the mandrel a piece out of the strand.
  • the linear motor lets the mandrel further into the strand protrude until the desired tensile force and compaction is reached
  • the mandrel can also be positioned in the strand so that it can be adjusted by hand or by means of a thread without a pressure sensor Press can be measured, a less precise density control is achieved as with the aforementioned automatic mandrel adjustment or friction force control
  • a density control via the heating duct.
  • This essentially consists of a rigid and a movable part.
  • the movable part is preferably pressed by means of adjustable clamping elements, e.g. hydraulic cylinders, against the rigid part. By changing the clamping force determine the density of the strand.
  • This system can also be used in an advantageous manner when pressing with mandrels.
  • the mandrel is preferably not changed in the depth of immersion in the rod, but rather only attached to a pressure transducer. This determines the tensile force on the mandrel and a control system is calculated and determines the necessary contact pressure of the clamping elements
  • the press spiral of vertical presses can therefore be made shorter and heavier than the press spiral of vertical extrusion presses with a longer inlet zone.
  • the entry of the batch is hampered to a lesser extent by the relatively wide passages of the press spirals on which the batch may be supported.
  • the mandrels are heated in a particularly advantageous manner. This can be done with electrical resistance heating, steam or heat transfer oil. Other types of heating with corresponding heating output are also possible.
  • epoxy binders has proven itself in a number of small parts. This applies, among other things, to expanded glass. More about the composition of a /
  • Binder containing epoxy resin is described in EP 0 290 881.
  • the use of the reactor according to EP 0 376 175, which is particularly advantageous in the present case, is expediently carried out for all binders with high adhesive strength on metals, that is to say also for. B for isocyanate adhesives or paint residues from powder or electrostatic painting.
  • These binders are adjusted in such a way that they react and set very quickly when exposed to heat. They may stick with great adhesion to the inside of the reactor or the subsequent heating duct.
  • water or steam or liquid or vaporous separating agent is introduced between the inner wall of the reactor and the strand by means of a reactor according to EP 0 376 175.
  • the steam or the release agent on the one hand does not hinder the entry of heat into the strand, but even promotes it on the other hand there is no sticking of the rod to the reactor wall.
  • the invention teaches not only to introduce the water, the steam or the separating agent over the length of the reactor, but also to provide the inner walls of the heating duct with outlet openings for the said agents , since various binders not only adhere to the heating duct wall until they have hardened, but as long as they are exposed to heat. This is particularly true for paint waste powder from electrostatic painting systems.
  • the invention teaches to keep the moisture when pressing small plant parts, in particular small wooden parts, as large as possible as the binder used allows.
  • the drying of wood chips to 0.5 to 2% dry for pallet blocks, furniture profiles or chipboard costs up to 30% of the manufacturing costs of the product. Most of these costs can be saved since the possible moisture in the invention can be more than 25% dry.
  • the invention sees the use of small plant parts with the high humidity mentioned as a further very decisive advantage: the wetter the small parts are, the lower the force required for compaction. Not only does it reduce the drive power, but it is also possible to manufacture higher-density strands with relatively light press coils. Since, on the one hand, the usual chipboard binders do not or hardly stick to the walls of the reactor, preheating and heating duct, and on the other hand, the strand dries out when hardening from the outside and thus has an increasingly heat-insulating effect, the invention here teaches that the further steam input after the reactor is not continuous over the whole Strand, but in one or more short sections. For example, with a heating channel length of 70 meters in, for example, about 10 steam zones of about 100 to 1000 mm in length, which are at a distance of about 10 m from one another. The steam subsequently introduced acts as a heating medium for the transfer of heat.
  • the reactor takes on further functions.
  • the flow behavior of the powder formed by more or less spherical particles is on the one hand greater than that of more flat small parts such as wood shavings, on the other hand a much higher specific pressing pressure of about 200 to 600 kp / cm 2 is required.
  • part of the pressing force is projected outwards against the press chamber wall by the spherical shape of the small parts. Even with a friction-reducing coating, the pressing space can only be carried out very briefly from the pressing pressure. This can lead to so-called twofold growth, ie the small parts inside flow faster during compression than those in the peripheral zone.
  • the invention remedies this in a simple manner. It positions the press vertically, so that the press spiral can be formed with the necessary brevity and strength. It also lets the first outlet channel for water, steam or release agent begin about 1 to 3 cm after the lower end of the press spiral. This measure is determined in such a way that the compacted mixture seals the filling space towards the reactor. No binder is required for expanded concrete. Rather, it has been found in tests that the strand is hardened by further autoclaving under steam pressure and that the small parts are connected much better to one another. The invention therefore does not require a curing channel in this case.
  • the filling and pressing chamber preferably in a run, which is provided with wear parts.
  • the coefficient of friction between the strand and the baling chamber / reactor can be reduced in such a way that the baling chamber can be formed to the necessary length, which reliably prevents the formation of twofold growth. Without the reduction in friction by the reactor, this would not be possible.
  • Wall extrusion with holes reduces the wall thickness in the strand. This also reduces the tendency towards twofold growth.
  • the dual growth can be countered in a further advantageous manner by using two or more press spirals, which work at different speeds or conveying speeds.
  • the internal press spiral is longer than the outer one, which means that it acts as a brake against the dual growth.
  • This application is particularly suitable for more or less partially flowing materials, such as expanded glass, which can be brought to a comparatively low compression of 120 to 200 N / cm 2 .
  • the press spiral is filled through an inlet shaft. It has been found that the inlet improves when the shaft is divided into at least two or more chambers in the longitudinal direction, with each chamber widening conically towards the press spiral. In contrast to a single long chamber, the tendency to form bridges is reduced considerably.
  • the rear part of the press spiral a piece of approximately 1 to 3 spiral courses, protrudes from the press chamber.
  • the batch can be filled using simple, rotating funnels, which in turn are equipped with conveyor spirals or similar. be fed. Other types of feeding the batch into the conveying area of the press spiral are also possible.
  • a piston extruder for example, requires approximately 35 kWh to compact 1 ton of wood chips, but the device according to the invention requires less than 7 kWh.
  • the pressing force is generated by spirals, the spiral spacings of which remain the same or widen in the pressing direction. It has been shown that with the springs described above, strands of small wooden parts with a density of up to more than 1 kg / dm 3 can be produced until the spiral spins without conveying. This value is usually sufficient for the production of strands from small wooden parts.
  • the strands are given a higher density outer layer, the thickness of which corresponds approximately to the distance between the spiral and the inner wall of the baling chamber. Particular attention must be paid to the fact that the small parts are squeezed between the spiral back and the inside of the press room. This may hinder the batch transport in the pressing direction, may heat the coil and reduce the possibility of controlling the compression by the mandrel and / or the heating channel. The whole system may get out of balance.
  • a method and a device are proposed with which an extruded profile can be produced from small parts with or possibly also without a binder and in which the compaction of the batch can be controlled in a favorable manner.
  • a wedge-shaped extension of this heating duct part is provided, so that the cross section of the heating duct widens at least slightly in the conveying direction.
  • This extension can be wedge-shaped or step-shaped.
  • the mixture located between and within the spiral of the spiral is pushed forward. Furthermore, since the spiral rotates at a higher speed than the batch, the latter is transported into the heating duct in accordance with the slope and the small parts between the spiral and the inner walls of the pressing chamber are compressed much higher than the small parts in the region of the spiral. They are oriented in an advantageous manner longitudinally to the pressing direction and form a rigid outer layer, while the small parts within the spiral cross-section come to rest in the structure that is formed transversely to the pressing direction.
  • the highly compressed outer layer which is advantageous in itself, generates a comparatively strong friction of the strand forming against the press room walls.
  • the structure the friction and compression of the outer layer and, as a result, the inner zone may be self-reinforcing.
  • the spiral may compress more and more.
  • the spiral if no special requirements are placed on the bending strength of the strand, to be so large in diameter that no or hardly any small parts are squeezed between the spiral back and the pressing space.
  • the gap dimension can be between about 0.2 mm and about 2 mm.
  • the gap dimension can be more than 5 mm.
  • the spiral back should not be cylindrical, but wedge-shaped in such a way that the larger diameter is towards the heating duct.
  • the wedge angle can be 5 to approximately 25 ° and / or
  • the spiral back with a step of about 0.5 to about 5 mm, so that the large diameter is also in the direction of the heating duct and the smaller diameter on the drive side. It has proven to be particularly advantageous in the case of small-area small parts to make the back of the spiral, which is larger in diameter, not in the pressing direction in a parallel width, but rather in the pressing direction to be reduced. That is, the rear wall of the spiral back has a larger slope than the front surface of the spiral.
  • the spiral in the pressing direction starting approximately at the level of the inlet end, tapering in the outer diameter and / or widening in the inner diameter.
  • the tapering / widening again depending on the type of small parts and the cross section of the strand, can be approximately 0.5 to more than 10 mm.
  • the slope of the spiral can be up to a little more than 20 °. With a spiral of 80 mm diameter, pitches of more than 90 mm can be achieved. In general, depending on the type of small parts, a pitch of 8 ° to 15 ° is selected. It is preferably proposed to bend the spiral from a sheet metal strip. However, only spring steel sheets up to about 15 mm thick are commercially available. Such a wall thickness is sufficient in terms of flexural strength, but the specific pressure on the mixture in the area of the helix may be too great. Therefore, according to a particularly preferred embodiment of the invention, it is proposed not to form the spiral from a drive shaft with an attached, bent helix, but to manufacture it by machining. This can be done relatively easily by turning or milling on CNC machines. In order to keep the surface pressure on the batch as low as possible, the invention proposes an inner diameter of the spiral which is only 1 to about 15 mm larger than the corner dimension of the polygonal or the diameter of the round dome.
  • the compaction of the batch takes place essentially in the spiral run within the press chamber. It is essentially in this run that it is necessary or at least advantageous to choose an ever increasing pitch of the helix. If a steadily increasing slope is selected and the helix is increased over the helix width, either the helix distance in the area of the inlet may be too small, which worsens the filling, or the helix width becomes too small, which may cause the spiral to bend in the press run and / or the spiral enlargement cannot be carried out to the required extent.
  • the spiral can be further optimized in that the slope is chosen to be approximately the same size up to the end of the inlet and is only increased correspondingly more in the press run. In contrast to curved spirals, the spiral can be machined with a much smoother surface. It is also possible for the end wall of the spiral in the pressing direction to be perpendicular to the pressing direction or in one, depending on the radial direction in which the small parts should move during compression to form obtuse or acute angles. Depending on the diameter, the increase in the pitch per revolution can amount to approximately 1 to more than 10% of the spiral diameter.
  • the spiral rotates at a significantly higher speed than the strand, corresponding to the spiral pitch, is transported forward, a considerable part of the drive energy is converted into heat by friction or friction.
  • this heat is an advantage because it can get into the batch directly and without loss of time in the case of strands that are produced from small parts with a thermosetting binder.
  • the coil can heat up so that it burns out.
  • the invention provides for the use of hot working steels which are designed to reduce the coefficient of friction with a particularly smooth surface and further teaches to nitride the spirals, hard chrome plating or with another hard, low-friction coating, e.g. Titanium oxide.
  • the spiral so as to be adjustable in length. This also makes assembly and disassembly easier. All components of the press are preferably mounted so that they can move longitudinally on slides or guides and are coupled with quick-release elements.
  • the exact immersion depth of the spiral can be adapted or changed to the respective application using spacers, screws or displacement sensors. It has proven to be sufficient if the compression possible with the respective immersion depth can exceed the desired compression by a maximum of up to about 5 to 15%.
  • a method and a device which heat the strand from the pinhole with steam, hot air, gas or a mixture thereof.
  • the system advantageously works in a quasi-closed circuit. If water vapor or a water vapor / air mixture is used as the heat transfer medium, the invention teaches to guide the heat transfer medium through the ring surface between the mandrel tube and the inner tube, to lead it back along the strand towards the heating channel end to the openings in the inner tube and through this. Since the mandrel tube can have a much higher temperature than the heat transfer medium due to the friction, the latter is cooled and the heat transfer medium is heated at the same time. The mandrel works as a superheater.
  • the heat transfer medium prevents the mandrel tube from burning out. If necessary, water can be added to the heat transfer medium, which evaporates in the annular gap between the mandrel tube and the inner tube and draws a correspondingly larger amount of heat from the condensing strand and also from the spiral.
  • the invention is concerned not only with extrusion molding, that is, the production of extrusions with holes, but also with extrusion, that is, the production of full extrusions. Particularly in the case of strands with a small cross-section or very thin profiles, such as door frames, extrusion tube pressing with holes may be less advantageous since the strength of the spirals may be too low. In this case, the anti-rotation lock is dispensed with due to the non-round or polygonal mandrel.
  • the invention preferably uses a screw with an incline that also increases in the pressing direction. The The slope is increased as previously described for the spiral. In order to minimize the friction on the screw base, the invention teaches that the screw base diameter tapers in the pressing direction.
  • the screw core is preferably not made conical.
  • the invention provides for the screw core to be approximately cylindrical up to approximately the inlet end and then to have a conical tip ending up to the front end.
  • the spiral backs of the screw are designed as described for the spiral, i.e. with a shoulder and / or a slope.
  • a snail has the advantage of higher strength compared to the spiral. It offers the possibility of making the incline less and choosing a thinner screw back.
  • the invention therefore provides, in particular for larger screws, to carry them out in multiple passes, since these adjust themselves in the pressing chamber.
  • a turned spiral corresponds to a flat steel turned around its longitudinal axis to form a helix. Depending on the slope and the outer contour, this applies to coiled spirals. Twisted spirals are particularly suitable for the smallest and thin extrusion cross sections as well as for vertical extrusion presses. However, in order to achieve a particularly smooth surface, the invention does not provide for turning the spiral from a flat steel, but for machining it and treating it on the surface like the aforementioned screws.
  • the described designs of screws, spirals and baling chamber geometry can advantageously be combined with one another and in general, except for particularly complex profiles, allow operation in which the compression does not increase by itself and gets out of control.
  • the press gets stuck, it always comes to a standstill in which the one in the heating aisle Strand becomes unusable, and therefore the device must be restarted and strands with very unfavorable cross-sections react sensitively in the compression
  • the invention provides for the immersion depth of the dome to be determined by a computer and, if necessary, to be changed continuously. In order to shorten the adjustment path of the dome and to reduce the friction, she teaches the mandrel to taper, as already mentioned, in the area of the baling chamber, for example.
  • the invention advantageously measures the tensile force on the mandrel, for example by means of a pressure cell, and the speed at which the strand exits the device.
  • the driving force of the compression element Next the driving force of the compression element. If the exit speed of the strand decreases and the tensile force on the mandrel increases and / or the force of the compression element changes, the immersion depth of the dome is adjusted by a displacement sensor, for example a hydraulic cylinder. If the exit speed decreases and / or the tensile force on the mandrel increases, the mandrel is pulled out a little from the strand. In the opposite case, the immersion depth is increased.
  • the measurement data are processed in a computer. This ensures the production of strands with an exact and uniform density and prevents the press from getting stuck.
  • the spindle or spiral is preferably arranged in the device in such a way that it is inserted into the filling chamber in such a way that the spindle end facing away from the strand is sealed.
  • a wall is preferably provided which has a spindle feed-through opening which is essentially adapted to the spindle cross section. Possibly. are provided in the corresponding through hole sealing means, for example, scraper rings through which an escape of the filled batch to the rear is avoided.
  • the spindle or the spiral preferably has a pin section in the foot region, which is no longer penetrated by a threaded groove, so that a reliable sealing effect results from this smooth, cylindrical or conical section.
  • any escaping gases or particles can be extracted via a suction device, which results in particularly low-emission operation of the system.
  • the invention is described below by way of example without limitation of the general idea of the invention using exemplary embodiments with reference to the drawing, reference being expressly made to the rest of the details according to the invention, which are not explained in more detail in the text, in relation to the disclosure. Show it:
  • Figure 1 shows the cutting of a press spiral.
  • Figure 2 shows a section through a press spiral like Figure 1;
  • Figure 4 shows a section through a press spiral like Figure 3
  • Figure 5 shows the cutting of a press spiral.
  • Fig. 7 is a section on the line I-1 like Fig. 6;
  • FIG. 10 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space
  • FIG. 11 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space
  • Figure 12 is a cross section through an extrusion tube press at the level of the baling room.
  • Fig. 1 shows the blank of a press spiral. In this spiral, the run 1, which sits on the drive shaft for fastening, is held parallel, the conveying and compression run 2 tapers conically towards the run.
  • Fig. 2 shows a section through a press spiral acc. Fig. 1.
  • the slope 3 is the same over the entire length 4.
  • the space between the spiral fields 5 is the smallest on the drive side 6 and the largest on the strand side 7.
  • the press spiral is compressed, but not evenly according to the spring constant, but reinforced on the strand side, since the batch to be compressed is partially supported on the walls of the press chamber.
  • the space 8 is still at least the same width or wider than the drive side.
  • This version is particularly suitable for medium pressures, e.g. B. to compress Holzkieinmaschine to about 650 g / dm 3 .
  • Fig. 3 shows the cut of a press spiral for a higher compression.
  • the fastening part 9, with which the press spiral is held on the drive shaft is kept wider than the conveying run 10, to which it tapers in length 11 by approximately half a spiral revolution.
  • the conveyor run 10 can have approximately the same length as the press run 12.
  • This press spiral has a higher strength than that shown in FIG. 2. It is particularly suitable for higher densifications, for example of small wooden parts to about 750 g / dm 3 .
  • Fig. 4 shows a section through a press spiral acc. Fig. 3.
  • the slope 13 is the same over the entire length 14.
  • the space 15 between the spiral fields 16 is the same size in the conveying area 17, in which the press spiral lies under the inlet and takes up the batch, and increases in the press area 18 towards the end 19 on the strand side. 20th
  • Fig. 5 shows the cutting of a press spiral for high compression.
  • the conveying strand 21 tapers to the size of the pressing strand 22, which in turn is parallel.
  • the pressing strand 22 is curved in the radius 23.
  • the wound press spiral has a uniform slope in the area of the fastening and conveying run. The slope increases continuously in the press section.
  • the wedge-shaped taper in the conveyor run and the curved press run result in a press spiral of particularly high load capacity in which the spaces between the spiral webs expand and prevent the screw from plugging.
  • the reactor 31 is gladly connected to the filling and pressing chamber 30 by EP 0 376 175. If the device processes small wooden parts, steam is introduced into the edge layer of the strand by means of the reactor. As a result, the small parts of the outer layer lose their strength and achieve a higher compression and a particularly smooth and high-strength surface, since the small parts of the inner layer push outwards for a certain time.
  • the curing channel 32 connects to the reactor 30.
  • the movable part 33 is pressed with clamping elements 34, in the exemplary embodiment hydraulic cylinder, against the rigid part 35 in such a way that the heating energy can get into the strand without large gap losses.
  • the water in the batch evaporates during curing.
  • the strand is thus increasingly becoming a barrier against the heat input into the interior.
  • the heating or curing channel 32 can be, for example, about 70 meters long if pallets of 145 x 145 mm are extruded at a speed of 8 m / min.
  • the invention provides steam zones 36 with a length of approximately 200 to 1000 mm at a distance of up to several meters. The steam penetrates through the already hardened outer layer and transports the thermal energy into the not yet hardened strand inner parts. It is more expedient and cheaper to carry out steaming in individual shorter zones than to enter steam continuously.
  • the mandrel 37 is attached to a pressure cell 38 and this to a linear motor 39, e.g. a hydraulic cylinder.
  • the density of the strand is determined by its friction against the filling and pressing chamber 30, the reactor 31, the curing channel 32 and the immersion depth of the dome 37. The deeper the mandrel 37 projects into the strand, the higher the compression and vice versa. Since the strand wants to pull the mandrel 37, a tensile force arises which is measured with the pressure load cell 38. If the compression and thus the tensile force is too great, the linear motor 39 pulls the mandrel 37 out of the strand until the desired tensile force and compression is established.
  • the linear motor 39 controlled by the pressure transducer 38, allows the mandrel 37 to continue to run in the strand.
  • the individual steam zones 36 are advantageous to design as separate components between the individual parts of the heating duct 32, whereas with the other profiles the integration of the steam zone 36 into the heating duct 32 is more expedient.
  • FIG. 7 shows a cross section through an extrusion tube press on the line I-1 of FIG. 6.
  • the mandrel 40 is designed as a hexagon. This shape prevents the strand from rotating with the spiral 41.
  • the mandrel 39 can also be rectangular, square, oval, round or in any cross section.
  • the extruded profile is determined by the contour 42 of the filling and pressing space 43. Since the materials used by the invention do not flow or hardly flow, a strand with a ratio of the sides 44; Realize 45 of 1: 2 without significant differences in compression.
  • the inlet 46 widens in the direction of the filling and pressing space 43 in a wedge shape to prevent clogging or bridging.
  • Fig. 8 shows a section through a vertical extrusion tube press, such as for extruding, for example, waste or recyclate small parts from expanded concrete is used.
  • This material requires a high pressure of around 200 to 600 kp / cm 2 . Therefore, a press spiral 47 according to this application.
  • Fig. 5 chosen.
  • a press without a mandrel is selected.
  • mandrels for this material. Since the batch does not require a binder that must react under heat, no heating channel is required. The strand obtains its final strength through autoclaving under steam pressure for several hours.
  • the filling and pressing chamber 48 with the reactor 49 is made from one piece 50 in the exemplary embodiment.
  • the invention teaches, if this is advantageous in the given case, to manufacture the device from several parts and to provide it with wearing parts.
  • the wearing parts can be nitrided or surface coated to achieve a longer service life. Ceramic or titanium coatings have proven their worth, which at the same time reduce friction.
  • all other suitable types of surface treatment are conceivable. Water, water vapor or a separating agent is brought between the strand and the inner wall 52 of the reactor from the circumferential outlet grooves 51 and thus the friction is significantly reduced. If the baling chamber is made too short, the small parts will flow, there will be double growth and the small parts will not emerge from the device as a uniformly compacted strand but at different speeds.
  • the reactor here represents a part of the filling and pressing space and can be carried out in such a length by the introduction of release agent or water or water vapor that no double growth occurs.
  • the compression is controlled by the braking device 53, which receives its force from the linear motor 54.
  • the filling takes place via an oscillating judge 55, which is set in motion by unbalanced motors 56, 56 '.
  • Fig. 9 shows a section through a vertical extrusion tube press, as it is designed for example for the production of chipboard panels or profiles for the furniture industry.
  • the press spiral 57 is connected to the drive 58 and the mandrel 59 protrudes through both.
  • it is coupled to a pressure cell 60 and a linear motor 61 and acts as described.
  • the filling and pressing space 62 is filled, for example, by a hopper 63 which is driven by unbalance motors 64, 64 '. 23
  • the hopper 63 is in turn by means of conveyor spirals 65; 65 'provided with batch.
  • the reactor 66 and the heating channel 67 connect to the filling and pressing chamber 62.
  • the exemplary embodiment shown is particularly suitable for the aforementioned products because chipboard has only a comparatively low compression of about 500 to 550 g / dm 3 and therefore only relatively light press coils are used, which, however, must mesh, i.e. run into one another. They should therefore be built as short as possible.
  • the vertical arrangement for profiles in the furniture industry is just as advantageous.
  • a higher compression of 630 to 850 g / dm 2 is required, which can be realized with one or more press spirals as shown in FIG. 3 or 5. Both products have relatively small wall thicknesses.
  • the heating time and curing channel 67 are correspondingly short.
  • Fig. 10 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space.
  • the device is designed for the extrusion of chipboard panels for door panels.
  • the majority of these products have a width of 33 mm in dimension 68.
  • the center distance 69 of the hexagon holes can be approximately 30 mm. With this arrangement of holes, it is necessary that the individual press spirals 70; Comb 70 "; 70" or run into each other.
  • Fig. 11 shows a cross section through a vertical tube press at the level of the filling and pressing space 71.
  • the device is designed for the extrusion of profiles for furniture manufacture.
  • the profile 72 there are a larger hexagon hole 73, a smaller hexagon hole 74 and a square hole 75.
  • the pressing force is through the press spirals 76; 77, 77 'and 78'.
  • Fig. 12 shows a cross section through an extrusion tube press, at the height of the baling chamber 79, on the pallet blocks of 100 x 145 mm are generated, the dimension 80 should correspond to the width of 100 mm and the dimension 81 to the length of 145 mm of the pallet block .
  • the spiral 82 can have a dimension of approximately 90 mm outer diameter and 45 mm inner diameter.
  • the dimension 83 of the width across flats of the hexagonal dome 84 can e.g. 30 mm.
  • the components of the extrusion tube press are mounted so that they can move longitudinally on a base frame 103, on the one hand to be able to set the immersion depth 104 of the spiral 102 and on the other hand to allow quick assembly and rapid disassembly and replacement of the wearing parts.
  • the individual components of the extrusion tube press are mounted on carriages 105 to 110, which are guided in a C-profile 112 with the rollers 111.
  • the top 113 of the C-profile 112 is designed as a rack.
  • Each carriage 105 to 110 can be moved by means of a shaft with gearwheels 114.
  • the press has a heating channel 115, in the exemplary embodiment two reactors 116 and 117, between which there is a first heating channel part 118 with rigid walls.
  • the first reactor 117 is flanged to the housing 119 of the filling and pressing space 101.
  • Spacers 121 with which the immersion depth 104 is determined, are located between the housing 119 and the drive 120.
  • the mandrel 122 is connected via a pressure cell 123 to a displacement sensor 124, here a hydraulic cylinder.
  • the individual assemblies are flanged together with screw connections 125.
  • the reactor 116 and the carriage 110 of the displacement sensor 124 are fixed in place by locking pins 126 and 127, while the other components of the press can move in the longitudinal direction in accordance with the thermal expansion. It has proven advantageous not to design the reactor as described in EP 03 76 175, but as a disk reactor, as explained in FIG. 24. Furthermore, it has proven to be advantageous not to manufacture the reactor in one piece but from at least two individual reactors 116 and 117 or more and heating passage elements 118 lying in between. In this embodiment it is ensured that only as much steam or water can penetrate the strand as it can absorb in the throughput time of the strand. This prevents any excessive condensation, which can wash out the binder that has not yet set from the small parts.
  • the invention provides for a speed measurement of the line.
  • a friction wheel 128 is selected with which a change in the exit speed of the strand is determined. If the tensile force on the mandrel and / or the drive power, which is measured via the current strength, increases at the same time, the displacement sensor moves 124 the mandrel 122 a piece from the press. In the opposite case, he lets it protrude deeper into the press.
  • the invention provides for the immersion depth to be determined and changed independently using a computer. The computer only needs to be given the setpoints, which can be determined in tests. With this regulation of the immersion depth 104 and the designs of the spiral, mandrel and pressing chamber described below, jamming or spinning is reliably prevented and the compression can be determined precisely.
  • the immersion depth 104 of the spiral 102 can only be determined approximately in the construction of the extrusion tube press. A length of 0.3 to about 4 fronds was empirically determined, depending on the type of small parts. However, since the strand is transported into the heating duct 115 at a lower speed than corresponds to the product of the spiral speed and spiral pitch, the screw rubs against the strand being formed and the small parts between the spiral back and the inside of the press chamber. The friction energy can be a large part of the drive power and is converted into heat. A part of the heat advantageously gets into the strand and heats it, as a result of which the heat input from mandrel 122 and heating duct 115 can be reduced. However, a part gets into the spiral.
  • the invention provides for the spiral to be made from hot-work steel, the heat input into the spiral must nevertheless be limited. In addition to the shape, the friction and friction is very much determined by the immersion depth 104 of the spiral. Therefore, the immersion depth 104 is brought to the absolutely necessary level with which a safe operation of the device is possible. Experience has shown that this dimension changes over time due to the wear in the filling and pressing space 101 on the mandrel 122 and on the spiral 102.
  • the invention therefore provides spacer elements 121 with which the immersion depth 104 can be adapted. If the device processes different small parts, the change in immersion depth 104 can be replaced by displacement transducers, e.g., by replacing spacers 121, as in the exemplary embodiment. Hydraulic cylinders take place.
  • the inlet shaft 129 widens in the usual manner in the spiral direction in a wedge shape.
  • the profile of the helix 130 is not dealt with. This is done in the detailed drawings Fig. 17; Fig. 18; Fig. 19; Fig. 20 and Fig. 21.
  • the spiral is preferably milled or turned from a shaft.
  • the helix begins with the milling 131 and the slope 132.
  • the latter increases continuously to the pitch dimension 133.
  • the increase in the pitch per revolution can amount to approximately 1 to more than 10% of the spiral outer diameter.
  • the coil 130 has the same width in the dimensions 134.
  • the spiral gap begins with dimension 135 and increases like the slope to dimension 136.
  • the inside diameter is 137 to 1 to about 15 mm larger than the corner dimension of the dome or its diameter if a round mandrel is used.
  • the spiral has an outer diameter 138 that is cylindrical.
  • Fig. 15 shows a spiral with changing slope.
  • the spiral profile is also not dealt with.
  • the slope 139 remains constant until the end of the inlet 140.
  • the spiral width 141 is made to the same extent over the entire length.
  • the increase in pitch per revolution can be up to approximately 15% of the outer screw diameter.
  • the immersion depth 145 is approximately 2.5 helical revolutions.
  • the immersion depth can be 0.3 to about 4 spiral turns.
  • the increase in the slope does not have to be continuous, but can also take place disproportionately.
  • a helical pitch of about 8 to 15 ° is chosen. However, it can be over 20 °.
  • the decisive factor here is the slope of the last turn of the spiral.
  • the pressing space 147 connects to the filling space 146. It extends from the dimension of the filling space 148 to the dimension 149.
  • the expansion depends on the immersion depth, the type of small parts and the level of compaction. It can be about 0.5 to about 5 mm. The ideal value must be determined empirically.
  • the invention forms the part of the press chamber with the wedge-shaped extension 150 as an inserted wear part, which is easily replaceable and possibly renewable.
  • the gap dimension 151 depends on how thick the higher-density edge zone is to be formed and by what amount the edge zone is to be compressed higher. Since the spiral rotates faster than the batch is transported, small parts squeeze into the gap 152 between the 27
  • the gap size is sufficiently small, for example between 0.2 and approximately 2 mm, and the small parts are of sufficient size, they do not get into the gap 151 or only to a small extent.
  • the gap size is significant For example, larger than 5 to 15 mm, the edge zone is compressed only by a moderate amount of about 0J to 0.3 kg / dm 3 higher than the inner zone of the strand. In the intermediate range, an unfavorable value can result, which hinders the transport of the batch through the friction and friction in such a way that the compression may increase in an uncontrolled manner, without the position of the dome or the contact pressure of the heating duct being changed.
  • the invention speaks here of an unstable compression behavior.
  • this gap dimension should be chosen so that the small parts in the edge zone are oriented along the strand.
  • the invention provides for the regulation of the compression by a computer which responds sufficiently quickly and reliably to changes in the compression by adjusting the immersion depth of the dome in the strand and ensures a uniform compression, as described under FIG. 13.
  • the change in the slope of the spiral can be advantageously combined with that described in FIG. 14.
  • the slope increases only moderately up to the end of the inlet 140 and more sharply up to the end of the spiral.
  • the pressing space 157 is made with parallel walls 158 and 159.
  • the spiral is conical along the auxiliary lines 161 and 16V.
  • the gap dimension 162 can be about 1 to more than 10 mm larger than the gap dimension 163. Due to the taper, the small parts in the gap are compressed to a lesser extent than in the case of a spiral with a cylindrical outer dimension.
  • the invention provides for the inner diameter 164 of the spiral 155 to be tapered in the region 160 of the immersion depth towards the spiral end 165, if necessary.
  • the extent of the expansion can be up to about 10 mm. The latter measure reduces the frictional force acting on the mandrel 166 and facilitates the batch transport. 28
  • Fig. 17 shows a detail section through the profile of a helix.
  • the helix is tapered towards the drive side 167 by the angle of dimension 168, which can be approximately 5 to 25 °.
  • the selected incline of the spiral profile means that fewer small parts are squeezed into the gap between the spiral and the pressing chamber. Friction is reduced and batch transport is facilitated.
  • step 18 shows a detailed section through the profile of a helix in which the helix back is offset with a step 169.
  • the width 170 of the step can be constant over the length of the spiral or decrease in the pressing direction. The latter is achieved when the spiral back 169 has a greater slope than the end face 171 of the spiral.
  • the dimension of step 169 can be about 0.5 to more than 5 mm.
  • FIG. 19 shows a detail section through a helix. 17 and 18 are combined in the exemplary embodiment.
  • the conical inner spiral back 174 connects to the outer spiral back 172 in a step 173.
  • the dimension of the step, as in FIG. 18, can be approximately 0.5 to more than 5 mm; the dimension of the angle 175 about 5 to about 25 °.
  • the end face 176 on the heating duct side has a slope at an angle 177.
  • the dimension of the angle can be up to about 25 °. It has the task of guiding the compacting small parts more inwards towards the mandrel and reducing the friction between the spiral and the pressing chamber.
  • FIG. 21 shows a detail section through a helix.
  • the angle 178 is reversed in the direction as in FIG. 20. In this exemplary embodiment, it has the task of guiding the compacting small parts more outwards in order to reduce the friction on the mandrel.
  • Fig. 22 shows a turned spiral for extrusion for smaller or thin-walled profiles.
  • a wound or machined spiral as treated in the previous figures, can be too weak to produce the compression force.
  • non-circular profiles such as 29
  • the slope 179 can be up to more than 20 °. If the spirals are turned, only a shorter inlet shaft and a lower immersion depth of 0.3 to 3 revolutions of the spiral in the press chamber are required. The spiral back 180 can also be kept thinner. Generally, a spiral slope of 5 to 11 degrees is most advantageous.
  • the invention teaches that the turned spiral, like the wound spiral, tapers conically in the area of the baling chamber, the degree of taper being proportionately greater than in the aforementioned spirals. Likewise, the invention teaches the slope of the spirals to increase in the pressing direction. An unequal increase in the slope as previously described is also advantageous.
  • the pressing chamber 183 is designed as a wearing part, which can be easily replaced. It has a step 184, which can be 0.2 to approximately 2 mm all round.
  • the task of this step-like extension and the subsequent wedge-shaped extension 185 which in turn can be 0.2 to about 2 mm, is to reduce the frictional pressure of the batch against the press space.
  • the combination of a step-shaped and a wedge-shaped extension provides the invention not only for screws but also for turned and wound spirals.
  • the screw pitch 186 is kept the same size up to the inlet end 187. In the immersion area 188 of the screw 181 in the pressing chamber 183, the gradient increases increasingly.
  • the cylindrical screw base 189 runs out in the immersion area to a cone tip or approximately to a tip.
  • the invention provides for the part of the screw not only to be cylindrical up to the inlet end 187 but also with a weaker cone.
  • the screw is provided with a cooling bore 190, through which coolant flows into a return pipe 191.
  • the spiral back 192 can be kept relatively thin, since the compressive forces are essentially absorbed by the screw core tube 193. Since in principle an incline of more than 20 ° can be carried out, the invention provides for the screw not only in a catchy manner, but also for larger ones 30th
  • a multi-course version has the advantage that no transverse forces occur and three-speed screws even self-adjust.
  • FIG. 24 shows a section through a reactor, which represents a further development of EP 03 76 175. Since the spiral or screw presses according to the invention press the mixture more strongly against the outer boundary walls and compress it highly, it is advantageous to bring the steam, the water or the additional binder from the narrowest possible gaps from 0.1 to about 2 mm onto the strand prevent swelling of the small parts that have not yet set.
  • the invention provides for the reactor to be produced from a large number of disks 194 which, when assembled, give the gap dimensions 195 of 0.1 to 2 mm.
  • the inner contour can be made with parallel walls or widened in a wedge shape.
  • the manufacture of a reactor according to the invention is relatively inexpensive since the inner contour 196 of the assembled disc bundle can be produced in one clamping by wire EDM.
  • the reactant is supplied via bore 197 and brought out and into the strand via column 195.
  • a ring heater 198 is provided, the temperature of which is above the flow temperature of the reactants, which largely prevents the formation of condensate.
  • the condensate formed, particularly during start-up, is fed to a condensate separator via the bore 199.
  • the invention teaches to use at least two reactors with an intermediate heating part. However, a large number of reactors can also be provided if they are intended to make a significant contribution to rod hardening. Since the strand is produced on the continuously operating presses with a high degree of profile uniformity, the reactors can be arranged over the entire length of the heating channel.
  • the mandrel tube 200 is drawn, the inner tube 201 with the Through openings 202 and the sealing plug 203.
  • the wedge-shaped taper 204 is approximately at the level of the immersion depth of the spiral in the pressing space.
  • the length 205 of the taper can correspond approximately to that of the immersion depth of the spiral.
  • the dimension 206 of the taper can be approximately 0.2 to more than 5 mm and is essentially dependent on the mandrel size, the extruded profile and the type and dimension of the small parts.
  • the further design can acc. DE A 198 26 408.9.

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Abstract

The invention relates to extrusion profiles and extrusion tubular profiles made of small parts with or without bonding agents which do not or which slightly flow under compression. During production, compression is generated by pressing spirals. According to the invention, a spiral is used whose transport path enlarges up to the end thereof which is located on the extruded section side. Control of the compression can additionally be improved in an advantageous manner by changing the insertion depth of the spindle or of a mandrel into the extruded section. The mixture from idling is prevented from rotaring the spirals are prevented from turning by the cross-section of the mandrel and by the gaps which expand in the direction of pressing and which are situated between the pressing spirals. The insertion depth of the spirals, worms or mandrel is preferably computer controlled in order to limit compression.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteilen Method and device for the continuous extrusion and extrusion of small parts
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strang- und Strangrohrpressen von Kleinteiien.The invention relates to a method and an apparatus for extruding and extruding tubes of small parts.
Entsprechende Kleinteile können zwar vergleichsweise stark verdichtet und hierbei eng aneinander gepreßt werden können, sie sind jedoch in diesem Zustand nur bedingt fließfähig und lassen sich hierbei nur bedingt durch entsprechend einem gewünschten Profilquerschnitt konturierte Düsen pressen. Bei den möglichen Kleinteilen handelt es sich beispielsweise um pflanzliche Kleinteile, wie Holzspäne oder Tetra-Pak-Kleinteile. Bei der Verarbeitung dieser Kleinteile besteht das Problem, daß sich nur mit sorgfältig vorbereiteten, in ihrer Zusammensetzung und Sieblinie weitgehend konstanten Gemengen unter vergleichsweise großem Bindemittelzusatz hinreichend stabile Profile herstellen lassen. Die Produktionsgeschwindigkeiten sind bei aufwendigen Profiiquerschnitten vergleichsweise gering.Corresponding small parts can be comparatively strongly compressed and can be pressed close together, but in this state they are only partially flowable and can only be pressed to a limited extent by nozzles contoured according to a desired profile cross section. The possible small parts are, for example, small plant parts such as wood chips or Tetra-Pak small parts. The problem with the processing of these small parts is that sufficiently stable profiles can only be produced with carefully prepared batches that are largely constant in their composition and sieve line with a comparatively large amount of binder added. The production speeds are comparatively low with complex professional cross-sections.
Unter dem Eindruck dieses Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Strangpreßprofilen zu schaffen, so daß mechanisch hochwertige und hinsichtlich ihrer Oberflächenqualität verbesserte Strangpreßprofile mit vergleichsweise hoher Strangpreßgeschwindigkeit erzeugt werden können.Under the impression of this problem, the invention has for its object to provide a method and an apparatus for the production of extruded profiles, so that mechanically high-quality and improved in surface quality extruded profiles can be produced with a comparatively high extrusion speed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a method with the features specified in claim 1.
Hinsichtlich einer Vorrichtung zur Herstellung eines Strangpreßprofiles wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.With regard to a device for producing an extruded profile, this object is achieved by a device with the features specified in claim 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Nach dem erfindungsgemaßen Verfahren sowie mit der erfindungsgemaßen Vorrichtung lassen sich auf vorteilhafte Weise auch mineralische Kleinteile wie pulverisierte Abfalle oder Rezyklate von Blähbeton oder auch Blahglas zu Strangpeßprofilen verarbeitenAdvantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. Using the method according to the invention and with the device according to the invention, small mineral parts such as pulverized waste or recycled expanded concrete or expanded glass can also be processed to extruded profiles in an advantageous manner
Auf vorteilhafte Weise kann entsprechend der erfindungsgemaßen Losung auf intermittierend arbeitende Hubkolbensysteme verzichtet werden bei welchen der Strang in Einzelhuben gebildet wird, wobei mit jedem Preßhub ein Strangteilstuck an das vorhergehende gepreßt wird Die hierbei erzeugten mechanisch geringer belastbaren Verbindungstellen zwischen den je Preßhub gebildetenIn accordance with the solution according to the invention, it is advantageously possible to dispense with intermittently operating reciprocating piston systems in which the strand is formed in individual strokes, with one strand section being pressed onto the previous one with each press stroke. The mechanically less resilient connection points produced between the press strokes formed in this way are pressed
Strangabschnitten treten bei dem erfindungsgemaßen Verfahren nicht mehr auf Auch ergibt sich durch die erfindungsgemaße Losung ein erheblich homogeneres und über die gesamte Lange des Profiles hinsichtlich seiner Dichte gleichmäßigeres Profil zudem mit einer besonders gunstigen Ausrichtung der einzelnen Kleinteile in dem Gefuge des gebildeten StrangesStrand sections no longer occur in the method according to the invention. The solution according to the invention also results in a profile which is considerably more homogeneous and more uniform over the entire length of the profile with respect to its density and also with a particularly favorable alignment of the individual small parts in the structure of the strand formed
In weiterhin vorteilhafter Weise können die erfindungsgemaßen Profile teils ohne oder zumindest mit deutlich reduziertem Bindemittelzusatz kontinuierlich und mit extrem geringem Energieeinsatz in zuverlässig steuerbarer Weise erzeugt werden Dichteunterschiede im Strang können auf zuverlässige Weise vermieden werdenIn a further advantageous manner, the profiles according to the invention can be produced in a reliably controllable manner partly without or at least with a significantly reduced addition of binder and with extremely low energy consumption. Differences in density in the strand can be reliably avoided
In vorteilhafter Weise können mit den erfindungsgemaßen druckfederahnhchen Forderspiralen die Kleinteile nicht nur gefordert, sondern auch hinreichend verdichtet werden, wenn der Verdichtungskanal über die gesamte Lange die zumindest annähernd gleiche Dimension besitzt Es lassen sich hinreichend verdichtete Strange herstellen, die gleichbleibend die gewünschte Dichte aufweisen und in der Verdichtung gesteuert werden könnenIn an advantageous manner, the small parts can not only be required, but also sufficiently compressed with the compression spring front spirals according to the invention, if the compression channel has at least approximately the same dimension over the entire length. Sufficiently compressed strands can be produced which consistently have the desired density and in compression can be controlled
In besonders vorteilhafter Weise ist die Preßspirale entweder aus, sich in Preßrichtung verjungendem Draht oder aus einem Blechstreifen gebildet, der antπebsseitig am breitesten ist und sich zum Strang hin verjungt Aus diesem Blechstreifen wird eine Feder mit über die Lange gleichen Innen- und Außendurchmesser und konstanter Steigung gewickelt Durch die Verjüngung entsteht eine Preßspiraie, deren Räume zwischen den Spiralengangen sich auch im gespannten Zustand zum Strang hin vorzugsweise stetig vergrößern. Im Arbeitszustand erzeugt die Spirale den Preßdruck und wird ihrerseits gegebenenfalls zusammengedrückt. Da sich das Gemenge, in vorteilhafter Weise, an den Wänden des Preßraumes abstützt, erfolgt die Verkürzung ungleichmäßig, zum Strang hin in immer größerem Maß. Bei entsprechender Materialfestigkeit der Preßspirale lassen sich mit einer derartigen Preßspirale Stränge mittlerer Dichte, wie z. B. solche aus Holzkleinteilen mit etwa 650 g/dm3 herstellen. Für eine höhere Verdichtung wird in vorteilhafter Weise vorgeschlagen, das Ausgangsbiech in einem großen Bogen auszubilden.In a particularly advantageous manner, the press spiral is either formed from wire tapering in the pressing direction or from a sheet metal strip which is widest on the other side and tapers towards the strand. This sheet metal strip becomes a spring with the same inside and outside diameters over the length and constant pitch The taper creates a press spiral, whose spaces between the spirals also change in the preferably continuously increase the tensioned state towards the strand. In the working state, the spiral generates the pressing pressure and, in turn, is compressed if necessary. Since the batch is supported, advantageously, on the walls of the baling chamber, the shortening takes place unevenly, towards the strand to an ever greater extent. With appropriate material strength of the press spiral, such a press spiral strands of medium density, such as. B. produce those from small wooden parts with about 650 g / dm 3 . For a higher compression, it is advantageously proposed to design the starting sheet in a large arc.
Vorzugsweise beträgt die Breite der Feder das 1 ,5- bis 5- fache der Dicke. Beim Aufwickeln entsteht nunmehr eine Feder mit ungleicher Steigung, die derart in die Vorrichtung eingebaut werden kann, daß der größte Zwischenraum am Strang und der Kleinste auf Seiten des Antriebs liegt. Mit dieser Spiralenausbildung lassen sich vergleichsweise hohe spezifische Preßdrücke erzielen, beispielsweise 800 N/cm2 bei Holzkleinteilen. Dies ergibt eine Dichte bei einer Trockenheit des Gemenges von 9 % atro (absolut trocken) von etwa 750g/dm3. Eine noch höhere Verdichtung läßt sich durch eine Kombination beider Arten der Spiralengestalt erzielen. Sie sind für Kleinteile beispielsweise aus Verbundwerkstoff (Tetra-Pak) oder Blähbeton in besonderem Maße geeignet, welche eine derartige Verdichtung erfordern. Hierzu wird in vorteilhafter Weise vorgeschlagen, das Blech im Bereich der Befestigung am Antrieb breiter zu gestalten und in einem konischen Übergang, der etwa eine halbe Umdrehung lang sein kann, auf die Preßspiralenbreite zu verjüngen.The width of the spring is preferably 1.5 to 5 times the thickness. When winding, a spring with an uneven pitch now arises, which can be installed in the device such that the largest gap is on the strand and the smallest on the side of the drive. This spiral formation enables comparatively high specific compression pressures to be achieved, for example 800 N / cm 2 for small wooden parts. This results in a density with a dryness of the mixture of 9% dry (absolutely dry) of about 750 g / dm 3 . An even higher compression can be achieved by a combination of both types of spiral shape. They are particularly suitable for small parts, for example made of composite material (Tetra-Pak) or expanded concrete, which require such compaction. For this purpose, it is advantageously proposed to make the sheet metal wider in the area of the attachment to the drive and to taper it to the width of the press spiral in a conical transition, which can be about half a revolution long.
Die beschriebenen Sprialenausbildungen ergeben im Arbeitszustand, also unter Druck, eine Feder, deren Zwischenräume sich zum Strang hin nicht verkleinern sondern sich in besonders vorteilhafter Weise zumindest schwach vergrößern. Als Maß hat sich für einen Palettenklotz von 82 mm Durchmesser eine Preßspirale bewährt, die aus einem etwa 15 mm dicken Stahlblech gewickelt bzw. Stahlrohr mit ca. 15 mm Wandstärke spanabhebend gefertigt insbes. gefräst wurde. Die Breite des Bleches wird antπebsseitig vorzugsweise mit etwa 30 mm und strangseitig mit caJ5 mm festgelegt. Dabei kann die Haltbarkeit der Feder dadurch gesteigert werden, daß die antriebsseitige Hälfte der Spirale weitgehend in paralleler Breite ausgeführt wird und die Verjüngung erst in der strangseitigen Hälfte erfolgt. Die Biegebelastung einer derartigen Preßspirale ist im Bereich des antriebsseitigen Endes am größten. Zweckmäßigerweise wird dieses Ende deshalb breiter bzw. tragfähiger ausgeführt.In the working state, that is under pressure, the described spiral designs result in a spring, the gaps of which do not shrink toward the strand, but at least slightly enlarge in a particularly advantageous manner. For a pallet block with a diameter of 82 mm, a press spiral has proven its worth, which was wound from an approximately 15 mm thick steel sheet or a steel tube with a wall thickness of approximately 15 mm, in particular machined. The width of the sheet is preferably determined on the underside with approximately 30 mm and on the strand side with approximately 5 mm. The durability of the spring can be increased in that the drive-side half of the spiral is made largely in parallel width and the tapering takes place only in the strand-side half. The Bending load of such a press spiral is greatest in the area of the drive end. This end is therefore expediently made wider or more stable.
Mit den beschriebenen Preßspiralen kann ein deutlich verbessertes Verhältnis von Drehzahl / Ausstoß erzielt werden. Da die Erfindung im Allgemeinen nicht oder nur bedingt fließende Kleinteile verwendet, lassen sich nicht nur runde sondern in besonders vorteilhafter Weise auch eckige bzw. polygonale Stränge herstellen.A significantly improved speed / output ratio can be achieved with the press spirals described. Since the invention generally does not use small parts or only flows to a limited extent, it is possible to produce not only round but also, in a particularly advantageous manner, angular or polygonal strands.
Beispielsweise können mit einer Preßspirale mit einem Innendurchmesser von etwa 45 mm, einem Außendurchmesser von etwa 90 mm und einer Steigung von etwa 80 mm bei einer Ausgangsbreite des Preßfederbleches von ca. 40 mm Palettenklotzprofile von 100 x 145 mm in Strängen extrudiert werden. In diesem Beispiel wurden Stränge ohne und mit Loch erzeugt. Üblicherweise besitzen diese Stränge ein Loch von 32 mm Durchmesser. Es können jedoch vermittels entsprechender Dorne, in vorteilhafter Weise, auch Vierkantlöcher von 30 x 30 mm und Sechskantlöcher mit einer Schlüsselweite von 32 mm eingebracht werden. Beim Einsatz dieser Dorne kann bei gleicher Drehzahl der Preßspirale der Ausstoß des Extruders ganz erheblich gegenüber Dornen zur Bildung von runden Löchern gesteigert werden. Ursache dieses verbesserten Ausstoßes ist, daß sich die Kleinteile des Gemenges im Innenbereich des Stranges bei einem runden Dorn bei der Verdichtung teilweise spiralförmig mitdrehen können. Dies wird durch die mehreckigen Dorne weitgehend verhindert.For example, with a press spiral with an inner diameter of approximately 45 mm, an outer diameter of approximately 90 mm and a pitch of approximately 80 mm with an initial width of the press spring plate of approximately 40 mm, pallet block profiles of 100 x 145 mm can be extruded in strands. In this example, strands with and without holes were created. These strands usually have a hole of 32 mm in diameter. However, square holes of 30 x 30 mm and hexagonal holes with a wrench size of 32 mm can also be advantageously introduced by means of corresponding mandrels. When using these mandrels, the extruder output can be increased considerably compared to mandrels to form round holes at the same speed of the press spiral. The reason for this improved output is that the small parts of the batch in the inner region of the strand with a round mandrel can rotate in part spirally during compression. This is largely prevented by the polygonal mandrels.
In besonders vorteilhafter Weise werden die Dorne zur Steuerung der Verdichtung verwendet. Dies wird auf vorteilhafte Weise durch die Steuerung der Länge in der der Dorn in den Strang ragt erreicht, da sich die Dichte des Stranges durch dessen Reibung an den Wänden des Füll- und Preßraumes, des sich daran anschließenden Reaktors und des folgenden Heizkanales sowie des Domes ergibt. Je länger der Dorn durch die Spirale in den Strang ragt, desto größer ist die Reibung und desto höher auch die Dichte des erzeugten Stranges.The mandrels are used in a particularly advantageous manner to control the compression. This is achieved in an advantageous manner by controlling the length in which the mandrel protrudes into the strand, since the density of the strand is due to its friction on the walls of the filling and pressing chamber, of the reactor which follows and of the subsequent heating duct and of the dome results. The longer the mandrel protrudes through the spiral into the strand, the greater the friction and the higher the density of the strand produced.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Dorn an eine Zug- bzw. Druckmeßdose angeschlossen. Die Zugkraft des Stranges steht in einem äquivalenten Verhältnis zum Grad der Verdichtung Wird über die Druckmeßdose eine zu große Zugkraft, d h eine zu hohe Verdichtung gemessen, zieht ein Linearmotor -z B ein Hydraulikzylinder den Dorn ein Stuck aus dem Strang Im umgekehrten Fall laßt der Linearmotor den Dorn weiter in den Strang hineinragen, bis sich die gewünschte Zugkraft und Verdichtung einstellt Ggf kann der Dorn auch von Hand oder über ein Gewinde ohne Druckmeßdose langseinstellbar im Strang positioniert werden Allerdings erfolgt dann hierbei jedoch keine automatische Dichteeinstellung des Stranges Da die Dichte des Stranges u U erst nach dem Verlassen der Presse gemessen werden kann, wird hierbei eine weniger präzise Dichtesteuerung erzielt wie bei der vorgenannten automatischen Dornverstellung oder ReibkraftsteuerungAccording to a particularly preferred embodiment of the invention, the mandrel is connected to a tension or pressure load cell. The tensile force of the strand is in an equivalent ratio to the degree of compression If a too high tensile force, ie too high a compression is measured via the pressure transducer, a linear motor -Z B a hydraulic cylinder pulls the mandrel a piece out of the strand. In the opposite case, the linear motor lets the mandrel further into the strand protrude until the desired tensile force and compaction is reached If necessary, the mandrel can also be positioned in the strand so that it can be adjusted by hand or by means of a thread without a pressure sensor Press can be measured, a less precise density control is achieved as with the aforementioned automatic mandrel adjustment or friction force control
Beim dornlosen Strangpressen ist es in vorteilhafter Weise möglich, eine Dichtesteuerung über den Heizkanal vorzunehmen Dieser besteht hierbei im wesentlichen aus einem starren und einem beweglichen Teil Der bewegliche Teil wird vorzugsweise vermittels einstellbarer Spannelemente z B Hydraulikzylinder, gegen den starren Teil gepreßt Durch Verandern der Spannkraft laßt sich die Dichte des Stranges bestimmen Dieses System kann in vorteilhafter Weise auch beim Verpressen mit Dornen angewandt werden Der Dorn wird dabei vorzugsweise nicht in der Eintauchtiefe in den Stang verändert, sondern lediglich an einer Druckmeßdose befestigt Diese ermittelt die Zugkraft auf den Dorn und eine Steuerung errechnet und bestimmt daraus den notwendigen Anpreßdruck der SpannelementeIn thornless extrusion, it is advantageously possible to carry out a density control via the heating duct. This essentially consists of a rigid and a movable part. The movable part is preferably pressed by means of adjustable clamping elements, e.g. hydraulic cylinders, against the rigid part. By changing the clamping force determine the density of the strand. This system can also be used in an advantageous manner when pressing with mandrels. The mandrel is preferably not changed in the depth of immersion in the rod, but rather only attached to a pressure transducer. This determines the tensile force on the mandrel and a control system is calculated and determines the necessary contact pressure of the clamping elements
Es hat sich als besonders gunstig erwiesen, die Pressen horizontal auszufuhren, insbesondere bei Vorrichtungen mit einem hohen Ausstoß von z B 8 Meter/Minute und mehr Bei derartigen Strangpressen ist der sich an den Füll- und Preßraum und Reaktor anschließende Heizkanal, zur Fertigung von beispielsweise Paletten klotzen der Große 145 x 145 mm etwa 70 Meter lang Für dünne Plattenprofile oder Rohrenspanplatten für Türen ist es jedoch auch möglich, eine vertikale Bauart zu wählen Dies trifft besonders bei der Verwendung von mehreren Spiralen nebeneinander oder bei der Herstellung von Produkten zu, die besonders hoch, z B mehr als 800 g/dm3 verdichtet werden müssen Bei vertikalen Pressen erfolgt der Eintritt der Klemteile in den Forderbereich der Preßspiralen vorzugsweise umlaufend 6It has proven to be particularly expedient to carry out the presses horizontally, in particular in the case of devices with a high output of, for example, 8 meters / minute and more Pallets block the size 145 x 145 mm about 70 meters long For thin panel profiles or chipboard panels for doors, it is also possible to choose a vertical design.This is particularly true when using several spirals next to each other or when manufacturing products that are particularly high, e.g. more than 800 g / dm 3 must be compressed. In the case of vertical presses, the clamping parts enter the area of the press spirals preferably all the way round 6
d.h. um des gesamten Umfang der Spirale herum, bei horizontalen Pressen im wesentlichen jedoch überwiegend von der Oberseite. Die Preßspirale von vertikalen Pressen kann deshalb kürzer ausgeführt und höher belastet werden, als die Preßspirale von vertikalen Strangpressen mit einer längeren Einlaufzone. Zudem wird bei der vertikalen Ausbidung der Eintritt des Gemenges in geringerem Maße durch die relativ breiten Gänge der Preßspiralen behindert, auf denen sich das Gemenge u.U abstützen kann.i.e. around the entire circumference of the spiral, but essentially predominantly from the top in the case of horizontal presses. The press spiral of vertical presses can therefore be made shorter and heavier than the press spiral of vertical extrusion presses with a longer inlet zone. In addition, in the case of vertical training, the entry of the batch is hampered to a lesser extent by the relatively wide passages of the press spirals on which the batch may be supported.
Es hat sich, wie vorher beschrieben, erwiesen, daß in vorteilhafter Weise mit einer einzigen Förderspirale auch eckige oder unrunde Profile verdichtet bzw. gefertigt werden können, deren Seitenlängen ein Verhältnis bis etwa 2:1 besitzen. Für die Herstellung von Platten oder komplizierten Profilen sieht die Erfindung den Einsatz von mehreren Preßspiraien nebeneinander vor. Diese können in einem Abstand von wenigen mm bis etwa 4 cm parallel zueinander stehen und sich entweder gleich- oder gegensinnig drehen.As previously described, it has been found that square or non-round profiles, the side lengths of which have a ratio of up to approximately 2: 1, can also be advantageously compacted or manufactured with a single conveyor spiral. For the production of panels or complicated profiles, the invention provides for the use of several press spirals side by side. These can be parallel to each other at a distance of a few mm to about 4 cm and rotate either in the same or in opposite directions.
Zur Herstellung von Röhrenspanplatten für Türen wird vorgeschlagen, die Förderspiralen vorzugsweise sich kämmend, also überschneidend anzuordnen. Damit ist es beispielsweise möglich in eine Röhrenspanplatte von 33 mm Dicke Sechskantlöchern von 24 mm Schlüsselweite einzubringen, deren Lochabstand lediglich etwa 5 mm größer zu sein braucht, als das Eckmaß der Sechskante.For the production of chipboard panels for doors, it is proposed to arrange the conveying spirals preferably intermeshing, that is to say overlapping. This makes it possible, for example, to insert hexagon holes with a key width of 24 mm into a chipboard plate with a thickness of 33 mm, the hole spacing of which only needs to be about 5 mm larger than the corner dimension of the hexagon.
In besonders vorteilhafter Weise sind die Dorne beheizt. Dies kann mit einer elektrischen Widerstandsheizung, mit Dampf oder Wärmeträgeröl erfolgen. Ebenso sind andere Heizungsarten mit entsprechender Heizleistung möglich.The mandrels are heated in a particularly advantageous manner. This can be done with electrical resistance heating, steam or heat transfer oil. Other types of heating with corresponding heating output are also possible.
In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich eine höherverdichtete und damit besonders glatte Randzone im Strang durch Zufuhr von Dampf zu erzeugen. Hierzu kann in vorteilhafter Weise auf die gem. EP 0 376 175 vorgeschlagenen Maßnahmen Rückgriff genommen werden. Mit diesen Maßnahmen kann zusätzlich auch die Verdichtung gesteuert und die Reibung herabgesetzt werden.In a particularly advantageous manner, it is possible to produce a higher-density and therefore particularly smooth edge zone in the strand by supplying steam. For this purpose, the gem. EP 0 376 175 proposed measures can be used. These measures can also be used to control the compression and reduce the friction.
Bei einer Reihe von Kleinteilen hat sich die Verwendung von Epoxidharzbindemitteln bewährt. Dies trifft u.A. bei Blähglas zu. Näheres über die Zusammensetzung eines /The use of epoxy binders has proven itself in a number of small parts. This applies, among other things, to expanded glass. More about the composition of a /
epoxidharzhaltigen Bindemittels ist in EP 0 290 881 beschrieben. Die im vorliegenden Falle besonders vorteilhafte Verwendung des Reaktors nach EP 0 376 175 erfolgt zweckmäßigerweise bei allen Bindemitteln mit hoher Klebekraft auf Metallen, also auch z. B bei Isozyanat-Klebstoffen oder Farbresten vom Pulver- oder elektostatischem Lackieren. Diese Bindemittel sind derart eingestellt, daß sie bei Wärmebeaufschlagung sehr schnell reagieren und abbinden. Sie kleben u.U. mit großer Haftung an den Innenseiten des Reaktors oder des sich anschließenden Heizkanales. In besonders vorteilhafter Weise wird vermittels eines Reaktors nach EP 0 376 175 Wasser oder Wasserdampf oder flüssiges oder dampfförmiges Trenπmittel zwischen die Reaktorinnenwand und den Strang eingebracht. Durch den Wasserdampf oder das Trennmittel wird einerseits der Eintrag von Wärme in den Strang nicht behindert sondern sogar gefördert andererseits erfolgt keinerlei Ankleben das Stanges an der Reaktorwand.Binder containing epoxy resin is described in EP 0 290 881. The use of the reactor according to EP 0 376 175, which is particularly advantageous in the present case, is expediently carried out for all binders with high adhesive strength on metals, that is to say also for. B for isocyanate adhesives or paint residues from powder or electrostatic painting. These binders are adjusted in such a way that they react and set very quickly when exposed to heat. They may stick with great adhesion to the inside of the reactor or the subsequent heating duct. In a particularly advantageous manner, water or steam or liquid or vaporous separating agent is introduced between the inner wall of the reactor and the strand by means of a reactor according to EP 0 376 175. The steam or the release agent on the one hand does not hinder the entry of heat into the strand, but even promotes it on the other hand there is no sticking of the rod to the reactor wall.
In weiterhin besonders vorteilhafter Weise und aufbauend auf die Lehre von EP 0 376 175 lehrt die Erfindung, das Wasser, den Wasserdampf oder das Trennmittel nicht nur über die Länge des Reaktor einzubringen, sondern auch die Innenwände des Heizkanales mit Austrittsöffnungen für die genannten Mittel zu versehen, da verschiedene Bindemittel nicht nur bis zur Aushärtung, sondern solange sie mit Wärme beaufschlagt sind ggf. klebend an der Heizkanalwand haften. Dies trifft insbesondere für Farbabfallpulver aus elektrostatischen Lackieranlagen zu.In a further particularly advantageous manner and based on the teaching of EP 0 376 175, the invention teaches not only to introduce the water, the steam or the separating agent over the length of the reactor, but also to provide the inner walls of the heating duct with outlet openings for the said agents , since various binders not only adhere to the heating duct wall until they have hardened, but as long as they are exposed to heat. This is particularly true for paint waste powder from electrostatic painting systems.
Entgegen der bisherigen Auffassung wird es in vorteilhafter Weise möglich, auf das bislang erforderliche Herabtrocknen der Holzkleinteile auf 0,5 bis 2 % atro zu verzichten, ohne daß die Gefahr besteht, daß Dampfrisse entstehen würden. Nach einem festen Vorheizgang oder einem Reaktor erfolgt die Aushärtung des Stranges jedoch in nicht umseitig geschlossenen Heizkanälen. Der bei der Aushärtung entstehende Wasserdampf baut jedoch kaum einen Druck auf, da der Dampf durch die Spalte zwischen den Heizplatten entweichen kann. Die Erfindung lehrt hierzu im Gegensatz die Feuchte beim Verpressen von pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen möglichst so groß zu belassen wie es das verwendete Bindemittel zuläßt. Die Trocknung von Holzspänen auf 0,5 bis 2 % atro für Palettenklötze, Möbelprofile oder Spanplatten kostet bis zu 30 % der Herstellkosten des Produktes. Diese Kosten können größtenteils eingespart werden, da bei der Erfindung die mögliche Feuchte mehr als 25 % atro betragen kann.Contrary to the previous opinion, it is advantageously possible to dispense with the previously required drying of the small wooden parts down to 0.5 to 2% dry without the risk that steam cracks would occur. After a fixed preheating cycle or a reactor, however, the strand is cured in heating channels which are not closed on the back. However, the water vapor generated during curing hardly builds up pressure, since the steam can escape through the gaps between the heating plates. In contrast, the invention teaches to keep the moisture when pressing small plant parts, in particular small wooden parts, as large as possible as the binder used allows. The drying of wood chips to 0.5 to 2% dry for pallet blocks, furniture profiles or chipboard costs up to 30% of the manufacturing costs of the product. Most of these costs can be saved since the possible moisture in the invention can be more than 25% dry.
Bei verschiedenen Anwendungen und Holzkleinteilen ist keinerlei Trocknung erforderlich. Die Erfindung sieht in der Verwendung von pflanzlichen Kleinteilen mit der genannten, hohen Feuchtigkeit jedoch einen weiteren ganz entscheidenden Vorteil: je feuchter die Kleinteile sind, desto geringer ist die notwendige Kraft zur Verdichtung. Es verringert sich also nicht nur die Antriebsleistung sondern es lassen sich auch höher verdichtete Stränge mit relativ leicht gebauten Preßspiralen fertigen. Da einerseits die üblichen Spanplattenbindemittel an der Wänden des Reaktors, Vorheizganges und Heizkanales nicht oder kaum kleben, andererseits beim Aushärten von außen her der Strang austrocknet und damit zunehmend wärmeisolierend wirkt, lehrt hier die Erfindung, den weiteren Dampfeintrag nach dem Reaktor nicht durchgehend über den ganzen Strang vorzunehmen, sondern in einem oder mehreren kurzen Abschnitten. Beispielsweise bei einer Heizkanallänge von 70 Meter in beispielsweis etwa 10 Dampfzonen von etwa 100 bis 1000 mm Länge, die sich in einem Abstand von etwa 10 m zueinander befinden. Der nachträglich eingebrachte Dampf wirkt quasi als Heiz-Medium zur Übertragung der Wärme.No drying is required for various applications and small wooden parts. The invention, however, sees the use of small plant parts with the high humidity mentioned as a further very decisive advantage: the wetter the small parts are, the lower the force required for compaction. Not only does it reduce the drive power, but it is also possible to manufacture higher-density strands with relatively light press coils. Since, on the one hand, the usual chipboard binders do not or hardly stick to the walls of the reactor, preheating and heating duct, and on the other hand, the strand dries out when hardening from the outside and thus has an increasingly heat-insulating effect, the invention here teaches that the further steam input after the reactor is not continuous over the whole Strand, but in one or more short sections. For example, with a heating channel length of 70 meters in, for example, about 10 steam zones of about 100 to 1000 mm in length, which are at a distance of about 10 m from one another. The steam subsequently introduced acts as a heating medium for the transfer of heat.
Beim erfindungsgemäßen Strangpressen von mineralischen Kleinteilen, wie zum Beispiel Abfall- oder Rezyklatpulver bzw. Körner von Blähbeton übernimmt der Reaktor weitere Funktionen. Das Fließverhalten des durch mehr oder weniger kugelähnliche Partikel gebildeten Pulvers ist einerseits größer als das von mehr flächigen Kleinteilen wie Holzspänen, andererseits ist ein wesentlich höherer spezifischer Preßdruck von etwa 200 bis 600 kp/cm2 erforderlich. Zur hohen Reibung kommt noch hinzu, daß ein Teil der Preßkraft durch die Kugelgestalt der Kleinteile nach außen gegen die Preßraumwand projiziert wird. Auch mit einer reibmindernden Beschichtung kann der Preßraum vom Preßdruck her, nur sehr kurz ausgeführt werden. Dadurch kommt es u.U zum sogenannten Zwiewuchs, d.h., die im Inneren liegenden Kleinteile fließen beim Verdichten schneller als die in der Randzone liegenden. Es kann sich hierbei ggf. kein Strang bilden, vielmehr bröselt des Gemenge quasi aus dem Preßraum. Die Erfindung weiß dem auf einfache Weise Abhilfe zu schaffen. Sie stellt die Presse vertikal, wodurch die Preßspirale in der notwendigen Kürze und Festigkeit augebildet werden kann. Weiter läßt sie den ersten Austrittskanal für Wasser, Dampf oder Trennmittel etwa 1 bis 3 cm nach dem unteren Preßspiralenende beginnen. Dieses Maß wird derart bestimmt, daß das verdichtete Gemenge den Füllraum zum Reaktor hin abdichtet. Für Blähbeton ist kein Bindemittel erforderlich. Vielmehr hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß der Strang durch ein weiteres Autoklavieren unter Dampfdruck gehärtet wird und eine wesentlich bessere Verbindung der Kleinteile untereinander erfolgt. Die Erfindung benötigt deshalb in diesem Fall keinen Aushärtekanal. Sie bildet den Füll und Preßraum vorzugsweise in einem Trumm aus, welches mit Verschleißteilen versehen ist. Durch das Einbringen von Wasser oder einem Gleitmittel zwischen Strang und Werkzeug-Innenwand kann der Reibbeiwert zwischen Strang und Preßraum/Reaktor dergestalt verringert werden, daß sich der Preßraum in der notwendigen Länge ausbilden läßt, die das Entstehen eines Zwiewuchses auf zuverlässige Weise verhindert. Ohne die Herabsetzung der Reibung durch den Reaktor, wäre dies nicht möglich. Beim Strangrohrpressen mit Löchern verringern sich die Wandstärken im Strang. Dies verkleinert die Neigung zum Zwiewuchs ebenfalls.In the extrusion of small mineral parts according to the invention, such as waste or recycled powder or granules of expanded concrete, the reactor takes on further functions. The flow behavior of the powder formed by more or less spherical particles is on the one hand greater than that of more flat small parts such as wood shavings, on the other hand a much higher specific pressing pressure of about 200 to 600 kp / cm 2 is required. In addition to the high friction, part of the pressing force is projected outwards against the press chamber wall by the spherical shape of the small parts. Even with a friction-reducing coating, the pressing space can only be carried out very briefly from the pressing pressure. This can lead to so-called twofold growth, ie the small parts inside flow faster during compression than those in the peripheral zone. It may not be possible for a strand to form here, rather the mixture virtually crumbles out of the baling chamber. The invention remedies this in a simple manner. It positions the press vertically, so that the press spiral can be formed with the necessary brevity and strength. It also lets the first outlet channel for water, steam or release agent begin about 1 to 3 cm after the lower end of the press spiral. This measure is determined in such a way that the compacted mixture seals the filling space towards the reactor. No binder is required for expanded concrete. Rather, it has been found in tests that the strand is hardened by further autoclaving under steam pressure and that the small parts are connected much better to one another. The invention therefore does not require a curing channel in this case. It forms the filling and pressing chamber preferably in a run, which is provided with wear parts. By introducing water or a lubricant between the strand and the inner wall of the tool, the coefficient of friction between the strand and the baling chamber / reactor can be reduced in such a way that the baling chamber can be formed to the necessary length, which reliably prevents the formation of twofold growth. Without the reduction in friction by the reactor, this would not be possible. Wall extrusion with holes reduces the wall thickness in the strand. This also reduces the tendency towards twofold growth.
Dem Zwiewuchs kann in weiterhin vorteilhafter Weise durch Verwendung von zwei oder mehreren Preßspiralen ineinander, weiche mit unterschiedlicher Drehzahl bzw. Fördergeschwindigkeit arbeiten, entgegengetreten werden. Die innenliegende Preßspirale ist länger als die äußere, wodurch sie quasi als Bremse gegen den Zwiewuchs wirkt. Diese Anwendung kommt vor allem für mehr oder weniger teilweise fließenden Werkstoffe, wie Blähglas in Betracht, die auf eine vergleichsweise geringe Verdichtung von 120 bis 200 N/cm2 gebracht werden dürfen.The dual growth can be countered in a further advantageous manner by using two or more press spirals, which work at different speeds or conveying speeds. The internal press spiral is longer than the outer one, which means that it acts as a brake against the dual growth. This application is particularly suitable for more or less partially flowing materials, such as expanded glass, which can be brought to a comparatively low compression of 120 to 200 N / cm 2 .
Bei horizontalen Strangpressen erfolgt die Befüllung der Preßspirale durch einen Einlaufschacht. Es hat sich herausgestellt, daß sich der Einlauf verbessert, wenn der Schacht in mindestens zwei oder mehr Kammern in Längsrichtung unterteilt wird, wobei sich jede Kammer zur Preßspirale hin konisch erweitert. Im Gegensatz zu einer einzelnen langen Kammer verringert sich die Neigung zur Brückenbildung hierbei ganz erheblich. Bei vertikalen Stangpressen ragt der hintere Teil der Preßspirale, ein Stück von etwa 1 bis 3 Spiralengängen aus dem Preßraum. Das Gemenge kann über einfache, rotierende Trichter befüllt werden, die ihrerseits mit Förderspiralen o.Ä. gespeist werden. Es sind auch andere Arten der Zuführung des Gemenges in den Förderbereich der Preßspiraie möglich.In the case of horizontal extrusion presses, the press spiral is filled through an inlet shaft. It has been found that the inlet improves when the shaft is divided into at least two or more chambers in the longitudinal direction, with each chamber widening conically towards the press spiral. In contrast to a single long chamber, the tendency to form bridges is reduced considerably. In the case of vertical extrusion presses, the rear part of the press spiral, a piece of approximately 1 to 3 spiral courses, protrudes from the press chamber. The batch can be filled using simple, rotating funnels, which in turn are equipped with conveyor spirals or similar. be fed. Other types of feeding the batch into the conveying area of the press spiral are also possible.
Als besonders günstig hat sich der geringe Energiebedarf zum Verdichten erwiesen. Zum Verdichten von 1 Tonne Holzspänen benötigt beispielsweise eine Kolbenstrangpresse etwa 35 kWh, die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch weniger als 7 kWh.The low energy requirement for compression has proven to be particularly favorable. A piston extruder, for example, requires approximately 35 kWh to compact 1 ton of wood chips, but the device according to the invention requires less than 7 kWh.
Bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform wird die Preßkraft durch Spiralen erzeugt, deren Wendelabstände in Preßrichtung gleichbleiben oder sich erweitern. Es hat sich gezeigt, daß mit den vorangehend beschriebenen Federn, Stränge aus Holzkleinteilen mit einer Dichte von bis zu mehr als 1 kg/dm3 hergestellt werden können, bis die Spirale durchdreht ohne zu fördern. Dieser Wert ist im Regelfall zur Herstellung von Strängen aus Holzkleinteilen ausreichend. Vorteilhafterweise erhalten die Stränge eine höher verdichtete Außenschicht, deren Dicke etwa dem Abstand zwischen Spirale und Preßrauminnenwand entspricht. Besondere Beachtung erfordert hierbei der Umstand, daß die Kleinteile zwischen den Spiralenrücken und der Preßrauminnenwand hindurch gequetscht werden. Dies behindert ggf. den Gemengetransport in Preßrichtung, erhitzt u.U die Spirale und verringert die Möglichkeit der Steuerung der Verdichtung durch den Dorn und/oder den Heizkanal. Das ganze System kann hierbei ggf. aus dem Gleichgewicht geraten.In the embodiment described above, the pressing force is generated by spirals, the spiral spacings of which remain the same or widen in the pressing direction. It has been shown that with the springs described above, strands of small wooden parts with a density of up to more than 1 kg / dm 3 can be produced until the spiral spins without conveying. This value is usually sufficient for the production of strands from small wooden parts. Advantageously, the strands are given a higher density outer layer, the thickness of which corresponds approximately to the distance between the spiral and the inner wall of the baling chamber. Particular attention must be paid to the fact that the small parts are squeezed between the spiral back and the inside of the press room. This may hinder the batch transport in the pressing direction, may heat the coil and reduce the possibility of controlling the compression by the mandrel and / or the heating channel. The whole system may get out of balance.
Als weiterhin beachtlich hat sich herausgestellt, daß ein unrunder Dorn, im Versuch wurde ein sechskantiger verwendet, das Mitdrehen des Stranges zuverlässig verhindert, auf ihn jedoch eine sehr starke Reibkraft wirkt, wodurch der Gemengefluß in Preßrichtung erheblich gebremst und der Dorn u.U sehr stark erhitzt wird.It was also found to be remarkable that an out-of-round mandrel, a hexagonal one was used in the experiment, reliably prevented the strand from rotating, but it was acted on by a very strong frictional force, as a result of which the batch flow in the pressing direction was considerably slowed down and the mandrel could be heated up very strongly .
Sofern der Preßdruck und die Dichte noch besser kontrolliert werden sollen, um insbesondere zu vermeiden, daß die Presse festfährt, wird gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit der ein Strangprofil aus Kleinteiien mit oder ggf. auch ohne Bindemittel erzeugt werden kann und bei der sich die Verdichtung des Gemenges auf günstige Weise steuern läßt.If the pressure and the density are to be controlled even better, in particular to avoid that the press gets stuck, according to one particular advantageous development of the invention, a method and a device are proposed with which an extruded profile can be produced from small parts with or possibly also without a binder and in which the compaction of the batch can be controlled in a favorable manner.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 34 angegebenen Merkmalen sowie durch eine hierzu korrespondierende Vorrichtung mit den in Patentanspruch 40 angegebenen Merkmalen erreicht. Weiterbildungen dieser Lösungen sind Gegenstand der hierauf jeweils rückbezogenen Unteransprüche.This is achieved according to the invention by a method with the features specified in claim 34 and by a corresponding device with the features specified in claim 40. Further developments of these solutions are the subject of the subclaims which refer back to each.
Bei Versuchen mit der vorangehend beschriebenen Vorrichtung hat sich gezeigt, daß der Strang, nach dem Verlassen der Spirale nahezu kein Bestreben mehr hat, nach außen auszuweichen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine keilförmige Erweiterung dieses Heizkanalteiles vorgesehen, so daß sich der Querschnitt des Heizkanales in Förderrichtung zumindest geringfügig erweitert. Diese Erweiterung kann keilförmig oder stufenförmig ausgebildet sein. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß je nach Art der verwendeten Kleinteile eine Preßspiralenlänge ab dem Ende des Einlaufschachtes von 0,3 bis 4 Umdrehungen zum Erreichen der erforderlichen Verdichtung genügt. In vorteilhafter Weise treten Verdichtungsunterschiede bei den vorgeschlagenen Spiralenpressen nicht auf.Experiments with the device described above have shown that the strand, after leaving the spiral, has almost no endeavor to move outwards. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a wedge-shaped extension of this heating duct part is provided, so that the cross section of the heating duct widens at least slightly in the conveying direction. This extension can be wedge-shaped or step-shaped. Experiments have shown that, depending on the type of small parts used, a press spiral length from the end of the inlet shaft of 0.3 to 4 turns is sufficient to achieve the required compression. Advantageously, there are no compression differences in the proposed spiral presses.
In dem überstehenden Spiralentrumm wird das zwischen und innerhalb der Wendel der Spirale befindliche Gemenge nach vorne gedrückt. Weiter wird, da sich die Spirale mit größerer Drehzahl dreht als das Gemenge, letzteres der Steigung entsprechend in den Heizkanal transportiert und die Kleinteile zwischen der Spirale und den Innenwänden des Preßraumes weit höher verdichtet als die Kleinteile im Bereich der Spirale. Dabei orientieren sie sich in vorteilhafter Weise längs zur Preßrichtung und bilden eine biegefeste Außenschicht, während die Kleinteile innerhalb des Spiralenquerschnittes in dem sich bildenden Gefüge quer zur Preßrichtung zum Liegen kommen.In the protruding spiral run, the mixture located between and within the spiral of the spiral is pushed forward. Furthermore, since the spiral rotates at a higher speed than the batch, the latter is transported into the heating duct in accordance with the slope and the small parts between the spiral and the inner walls of the pressing chamber are compressed much higher than the small parts in the region of the spiral. They are oriented in an advantageous manner longitudinally to the pressing direction and form a rigid outer layer, while the small parts within the spiral cross-section come to rest in the structure that is formed transversely to the pressing direction.
Die an sich vorteilhafte hochverdichtete Außenschicht erzeugt eine vergleichsweise starke Reibung des sich bildenden Stranges gegen die Preßraumwände. Der Aufbau der Reibung und der Verdichtung der Außenschicht und als Folge auch der Innenzone ist u.U selbstverstärkend. Die Spirale verdichtet ggf. immer höher. Um diesem Problem abzuhelfen ist es in vorteilhafter Weise möglich:The highly compressed outer layer, which is advantageous in itself, generates a comparatively strong friction of the strand forming against the press room walls. The structure the friction and compression of the outer layer and, as a result, the inner zone may be self-reinforcing. The spiral may compress more and more. In order to remedy this problem it is advantageously possible:
- die Spirale, wenn keine besondere Anforderung an die Biegefestigkeit des Stranges gestellt wird, im Durchmesser derart groß auszubilden, daß sich keine oder kaum Kleinteile zwischen Spiralenrücken und Preßraum quetschen. Das Spaltmaß kann dabei zwischen ca. 0,2mm und etwa als 2 mm betragen.- The spiral, if no special requirements are placed on the bending strength of the strand, to be so large in diameter that no or hardly any small parts are squeezed between the spiral back and the pressing space. The gap dimension can be between about 0.2 mm and about 2 mm.
- Die Spirale erheblich keiner als den Preßraum zu fertigen wodurch die Kleinteile im Spalt nur um ein geringeres Maß höher verdichtet werden, als die innen liegenden Kleinteile. Das Spaltmaß kann dabei mehr als 5 mm betragen.- The spiral considerably none to manufacture than the press room, whereby the small parts in the gap are compressed only to a lesser extent than the small parts inside. The gap dimension can be more than 5 mm.
- Den Spiralenrücken nicht zylindrisch auszubilden, sondern derart keilförmig, daß sich der größere Durchmesser zum Heizkanal hin befindet. Der Keiiwinkel kann, je nach Art der Kleinteile 5 bis etwa 25° betragen, und/oder- The spiral back should not be cylindrical, but wedge-shaped in such a way that the larger diameter is towards the heating duct. Depending on the type of small parts, the wedge angle can be 5 to approximately 25 ° and / or
-- Den Spiralenrücken mit einer Stufe von ca. 0,5 bis etwa 5 mm zu versehen, derart daß sich der große Durchmesser ebenfalls in Richtung Heizkanal befindet und der kleinere Durchmesser antriebsseitig. Als besonders vorteilhaft bei weniger flächigen Kleinteilen hat es sich erwiesen, den im Durchmesser größeren Rücken der Spirale in Preßrichtung nicht in einer parallelen Breite, sondern sich in Preßrichtung verkleinernd auszuführen. Das heißt, die hintere Wand des Spiralenrückens weist eine größere Steigung auf als die Vorderfläche der Spirale.- To provide the spiral back with a step of about 0.5 to about 5 mm, so that the large diameter is also in the direction of the heating duct and the smaller diameter on the drive side. It has proven to be particularly advantageous in the case of small-area small parts to make the back of the spiral, which is larger in diameter, not in the pressing direction in a parallel width, but rather in the pressing direction to be reduced. That is, the rear wall of the spiral back has a larger slope than the front surface of the spiral.
- Die Spirale in Preßrichtung, etwa in Höhe des Einlaufendes beginnend, sich im Außendurchmesser verjüngend und/oder im Innendurchmesser sich erweiternd auszuführen. Die Verjüngung/Erweiterung kann, wiederum abhängig von der Art der Kleinteile und dem Querschnitt des Stranges, etwa 0,5 bis mehr als 10 mm betragen.- The spiral in the pressing direction, starting approximately at the level of the inlet end, tapering in the outer diameter and / or widening in the inner diameter. The tapering / widening, again depending on the type of small parts and the cross section of the strand, can be approximately 0.5 to more than 10 mm.
- Die max. Eintauchtiefe der Spirale auf, je nach Art der Kleinteile, etwa 4 Umdrehungen zu begrenzen, die Spirale durch Distanzstücke oder Weggeber in der Eintauchtiefe einstellbar zu lagern und die jeweilige Einstellung derart vorzunehmen, daß mit ihr die gewünschte Verdichtung dadurch sicher erreicht wird, daß nur eine um bis zu etwa 5 bis 15 % darüber liegende Verdichtung erreicht werden kann.- The max. To limit the immersion depth of the spiral, depending on the type of small parts, about 4 turns, to store the spiral adjustable by means of spacers or displacement sensors in the immersion depth and to make the respective setting in such a way that the desired compression is reliably achieved with it, that only one up to about 5 to 15% higher compression can be achieved.
- Den sich an den Füllraum mit vorzugsweise parallelen Wänden anschließenden Preßraum, vom Ende des Füllraumes bis etwa in Höhe des Spiralenendes, keilförmig zu erweitern. Dabei ist es bei weniger flächigen Kleinteilen vorteilhaft, unmittelbar am Einlaufende den Preßraum in einer Stufe oder mehreren Stufen von 0,3 bis mehr als 5 mm zu vergrößern und dann sich keilförmig erweiternd auszuführen. 1 J- To widen the pressing space adjoining the filling space with preferably parallel walls, from the end of the filling space up to approximately the height of the spiral end. In the case of small-area small parts, it is advantageous to enlarge the pressing space in one step or several steps from 0.3 to more than 5 mm directly at the inlet end and then to widen it in a wedge shape. 1 year
Die Steigung der Spirale kann bis etwas mehr als 20° betragen. Bei einer Spirale von 80 mm Durchmesser sind also Steigungen von mehr als 90 mm realisierbar, Im allgemeinen wird, je nach Art der Kleinteile, eine Steigung von 8° bis 15° gewählt. Es wird vorzugsweise vorgeschlagen, die Spirale aus einem Blechstreifen zu biegen. Handelsüblich sind jedoch nur Federstahlbleche bis etwa 15 mm Dicke. Von der Biegefestigkeit her genügt eine derartige Wandstärke, jedoch wird der spezifische Druck auf das Gemenge im Bereich der Wendel unter Umständen zu groß. Deshalb wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, die Spirale nicht aus einer Anriebswelle mit einer angesetzten, gebogenen Wendel auszubilden, sondern spanabhebend zu fertigen. Dies kann relativ einfach durch drehen oder fräsen auf CNC-Maschinen geschehen. Um die Flächenpressung auf das Gemenge möglichst gering zu halten schlägt die Erfindung einen Innendurchmesser der Spirale vor, der nur um 1 bis etwa 15 mm größer ist als das Eckmaß des vieleckigen oder den Durchmesser des runden Domes.The slope of the spiral can be up to a little more than 20 °. With a spiral of 80 mm diameter, pitches of more than 90 mm can be achieved. In general, depending on the type of small parts, a pitch of 8 ° to 15 ° is selected. It is preferably proposed to bend the spiral from a sheet metal strip. However, only spring steel sheets up to about 15 mm thick are commercially available. Such a wall thickness is sufficient in terms of flexural strength, but the specific pressure on the mixture in the area of the helix may be too great. Therefore, according to a particularly preferred embodiment of the invention, it is proposed not to form the spiral from a drive shaft with an attached, bent helix, but to manufacture it by machining. This can be done relatively easily by turning or milling on CNC machines. In order to keep the surface pressure on the batch as low as possible, the invention proposes an inner diameter of the spiral which is only 1 to about 15 mm larger than the corner dimension of the polygonal or the diameter of the round dome.
Die Verdichtung des Gemenges erfolgt im wesentlichen in dem Spiralentrumm innerhalb des Preßraumes. Im wesentlichen in diesem Trumm ist es notwendig oder zumindest vorteilhaft, eine sich immer mehr vergrößernde Steigung der Wendel zu wählen. Wird eine sich gleichmäßig vergrößernde Steigung gewählt und die Wendelvergrößerung über die Wendelbreite vorgenommen, kann sich entweder ein zu kleiner Wendelabstand im Bereich des Einlaufes ergeben, was die Befüllung verschlechtert, oder die Wendelbreite wird zu gering, wodurch sich die Spirale im Preßtrumm verbiegen kann und/oder die Wendelvergrößerung kann nicht im erforderlichen Maß ausgeführt werden.The compaction of the batch takes place essentially in the spiral run within the press chamber. It is essentially in this run that it is necessary or at least advantageous to choose an ever increasing pitch of the helix. If a steadily increasing slope is selected and the helix is increased over the helix width, either the helix distance in the area of the inlet may be too small, which worsens the filling, or the helix width becomes too small, which may cause the spiral to bend in the press run and / or the spiral enlargement cannot be carried out to the required extent.
In vorteilhafter Weise wird eine in etwa gleiche Wendelbreite verwirklicht, wobei sich die Steigung vergrößert. Die Spirale kann weiter dadurch optimiert werden, daß die Steigung bis zum Ende des Einlaufes etwa gleichgroß gewählt wird und lediglich im Preßtrumm entsprechend stärker vergrößert wird. Im Gegensatz zu gebogenen Spiralen kann durch eine spangebende Bearbeitung die Spirale mit einer wesentlich glatteren Oberfläche hergestellt werden. Auch ist es möglich, die Stirnwand der Spirale in Preßrichtung je nach der radialen Richtung in der sich die Kleinteile beim Verdichten bevorzugt bewegen sollen, senkrecht zur Preßrichtung oder in einem stumpfen oder spitzen Winkel dazu auszubilden. Die Vergrößerung der Steigung je Umdrehung kann, je nach Durchmesser etwa 1 bis mehr als 10 % des Spiralendurchmessers betragen.An approximately equal helix width is advantageously realized, the slope increasing. The spiral can be further optimized in that the slope is chosen to be approximately the same size up to the end of the inlet and is only increased correspondingly more in the press run. In contrast to curved spirals, the spiral can be machined with a much smoother surface. It is also possible for the end wall of the spiral in the pressing direction to be perpendicular to the pressing direction or in one, depending on the radial direction in which the small parts should move during compression to form obtuse or acute angles. Depending on the diameter, the increase in the pitch per revolution can amount to approximately 1 to more than 10% of the spiral diameter.
Da sich die Spirale mit einer erheblich größeren Drehzahl dreht, als der Strang, der Spiralensteigung entsprechend, nach vorne transportiert wird, wandelt sich ein erheblicher Teil der Antriebsenergie in Wärme durch Reibung bzw. Friktion um. Einerseits ist diese Wärme von Vorteil, da sie bei Strängen, die aus Kleinteilen mit warmaushärtendem Bindemittel erzeugt werden, direkt und ohne Zeitverlust in das Gemenge gelangt. Andererseits kann sich die Spirale derart erhitzen, daß sie ausglüht. Die Erfindung sieht die Verwendung von Warmarbeitsstählen vor, die zur Verminderung des Reibbeiwertes mit einer besonders glatten Oberfläche ausgeführt werden und lehrt weiter, die Spiralen zu nitrieren, hartverchromen oder mit einem anderen harten, reibungsmindemden Überzug, wie z.B. Titan-Oxid zu versehen. Trotzdem ist es von Vorteil, die Spirale nur derart tief in den Preßraum eintauchen zu lassen, daß die Verdichtung sicher erreicht wird, da ein zu tiefes Eintauchen die Wärmeentwicklung nachteilig erhöht. Das exakte Maß kann durch Versuche vorbestimmt werden und ändert sich u.U. im Lauf der Zeit durch den Verschleiß von Spirale, Dorn und Preßraum.Since the spiral rotates at a significantly higher speed than the strand, corresponding to the spiral pitch, is transported forward, a considerable part of the drive energy is converted into heat by friction or friction. On the one hand, this heat is an advantage because it can get into the batch directly and without loss of time in the case of strands that are produced from small parts with a thermosetting binder. On the other hand, the coil can heat up so that it burns out. The invention provides for the use of hot working steels which are designed to reduce the coefficient of friction with a particularly smooth surface and further teaches to nitride the spirals, hard chrome plating or with another hard, low-friction coating, e.g. Titanium oxide. Nevertheless, it is advantageous to only allow the spiral to be immersed so deeply in the baling chamber that compaction is reliably achieved, since immersing it too deeply increases the heat development. The exact size can be predetermined by tests and may change. over time due to wear of the spiral, mandrel and press room.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen die Spirale längseinstellbar anzuordnen. Hierdurch wird auch die Montage und das Zerlegen zu erleichtert. Vorzugsweise sind alle Komponenten der Presse bis zu den Heizkanälen auf Schlitten oder Führungen längsbeweglich gelagert und mit schnelllösbaren Elementen gekoppelt. Durch Distanzstücke, Schrauben oder Weggeber kann die genaue Eintauchtiefe der Spirale dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt bzw. verändert werden. Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn die mit der jeweiligen Eintauchtiefe mögliche Verdichtung die gewünschte um maximal bis zu etwa 5 bis 15 % übersteigen kann.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is proposed to arrange the spiral so as to be adjustable in length. This also makes assembly and disassembly easier. All components of the press are preferably mounted so that they can move longitudinally on slides or guides and are coupled with quick-release elements. The exact immersion depth of the spiral can be adapted or changed to the respective application using spacers, screws or displacement sensors. It has proven to be sufficient if the compression possible with the respective immersion depth can exceed the desired compression by a maximum of up to about 5 to 15%.
Bei der Herstellung von Strängen mit Kolbenstrangpressen haben die Kleinteile in geringerm Maße das Bestreben sich radial zu bewegen. Beim Strangpressen mit Spiralen wird dies durch die unrunden oder vieleckigen Dorne verhindert. Allerdings werden die Kleinteile mit großer Kraft gegen den Dorn gedrückt und erzeugen eine, 13When manufacturing strands with piston extrusion presses, the small parts tend to move radially to a lesser extent. When extruding with spirals, this is prevented by the non-round or polygonal mandrels. However, the small parts are pressed against the mandrel with great force and produce a 13
dem Auspressen entgegen wirkende, hohe Reibkraft, welche den Dorn unter Umständen stark erhitzen kann und den Gemenge-Transport erschwert. Diese große Anpreßkraft entsteht im wesentlichen in dem Bereich des Preßraumes, in den die Spirale eintaucht. Die Reibung kann durch eine Verjüngung des Domes in diesem Bereich in vorteilhafter Weise deutlich verringert werden. Ein Maß der Verjüngung von 0,2 bis etwa 5 mm, je nach Dornprofil und Größe, hat sich dabei als ausreichend erwiesen. Die Erfindung nützt die Wärmeübertragungsmöglichkeit über den Dorn oder auch die Wandungsabschnitte ggf. sowohl zu Kühlung als auch zur Aushärtung des Stranges bei Kleinteilen mit warmreagierenden Bindemitteln.counteracting high friction, which can heat the mandrel under certain circumstances and make it difficult to transport the batch. This large contact pressure arises essentially in the area of the press space in which the spiral is immersed. The friction can advantageously be significantly reduced by tapering the dome in this area. A measure of the taper of 0.2 to about 5 mm, depending on the mandrel profile and size, has proven to be sufficient. The invention makes use of the possibility of heat transfer via the mandrel or also the wall sections, if necessary both for cooling and for curing the strand in the case of small parts with heat-reacting binders.
Gem. DE A 198 26 408.9 wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgestellt, welches den Strang vom Dornloch her mit Dampf, Heißluft, Gas oder einem Gemisch daraus erhitzt. Das System arbeitet vorteilhafterweise in einem quasi geschlossenen Kreislauf. Wird Wasserdampf oder ein Wasserdampf/Luftgemisch als Wärmeträgermedium benutzt, lehrt die Erfindung das Wärmeträgermedium durch die Ringfläche zwischen Dornrohr und Innenrohr zu führen, es in Richtung Heizkanalende am Strang entlang zu den Öffnungen im Innenrohr und durch dieses zurückzuführen. Da das Dornrohr durch die Reibung eine wesentlich höhere Temperatur als das Wärmeträgermedium aufweisen kann, wird letzteres gekühlt und das Wärmeträgermedium gleichzeitig erhitzt. Das Dornrohr arbeitet dabei quasi als Überhitzer. Das Wärmeträgermedium verhindert ein Ausglühen des Dornrohres. Wenn notwendig, kann dem Wärmeträgermedium Wasser zugeführt werden, welches im Ringspalt zwischen Dornrohr und Innenrohr verdampft und eine entsprechend größere Wärmemenge aus dem sich verdichtenden Strang und auch aus der Spirale abzieht.According to DE A 198 26 408.9, a method and a device have been presented which heat the strand from the pinhole with steam, hot air, gas or a mixture thereof. The system advantageously works in a quasi-closed circuit. If water vapor or a water vapor / air mixture is used as the heat transfer medium, the invention teaches to guide the heat transfer medium through the ring surface between the mandrel tube and the inner tube, to lead it back along the strand towards the heating channel end to the openings in the inner tube and through this. Since the mandrel tube can have a much higher temperature than the heat transfer medium due to the friction, the latter is cooled and the heat transfer medium is heated at the same time. The mandrel works as a superheater. The heat transfer medium prevents the mandrel tube from burning out. If necessary, water can be added to the heat transfer medium, which evaporates in the annular gap between the mandrel tube and the inner tube and draws a correspondingly larger amount of heat from the condensing strand and also from the spiral.
Die Erfindung beschäftigt sich nicht nur mit dem Strangrohrpressen, also der Herstellung von Strängen mit Löchern, sondern auch mit dem Strangpressen, d.h. dem Erzeugen von vollen Strängen. Insbesondere bei Strängen mit einem kleinen Querschnitt oder sehr dünnen Profilen wie z.B. Türzargen ist ein Strangrohrpressen mit Löchern u.U. weniger vorteilhaft, da die Festigkeit der Spiralen zu gering sein kann. In diesem Fall wird auf die Verdrehsicherung durch den unrunden oder vieleckigen Dorn verzichtet. Die Erfindung verwendet hierbei vorzugsweise eine Schnecke mit sich ebenfalls in Preßrichtung vergrößernder Steigung. Die Vergrößerung der Steigung erfolgt wie zuvor bei der Spirale beschrieben. Um die Reibung auf dem Schneckengrund zu minimieren, lehrt die Erfindung, den Schneckengrunddurchmesser sich in Preßrichtung verjüngend auszuführen. Der Schneckenkern wird dabei vorzugsweise nicht gleichbleibend konisch ausgeführt.The invention is concerned not only with extrusion molding, that is, the production of extrusions with holes, but also with extrusion, that is, the production of full extrusions. Particularly in the case of strands with a small cross-section or very thin profiles, such as door frames, extrusion tube pressing with holes may be less advantageous since the strength of the spirals may be too low. In this case, the anti-rotation lock is dispensed with due to the non-round or polygonal mandrel. The invention preferably uses a screw with an incline that also increases in the pressing direction. The The slope is increased as previously described for the spiral. In order to minimize the friction on the screw base, the invention teaches that the screw base diameter tapers in the pressing direction. The screw core is preferably not made conical.
Vielmehr sieht die Erfindung vor, den Schneckenkern bis annähernd zum Einlaufende etwa zylindrisch zu gestalten und dann bis zum vorderen Ende in einer Kegelspitze enden zu lassen. Die Wendelrücken der Schnecke werden wie bei der Spirale beschrieben ausgeführt, also mit einer Schulter und/oder einer Schräge. Eine Schnecke hat gegenüber der Spirale den Vorteil der höheren Festigkeit. Sie bietet die Möglichkeit, die Steigung geringer auszuführen und einen dünneren Schneckenrücken zu wählen. Die Erfindung sieht deshalb, insbesondere bei größeren Schnecken vor, diese mehrgängig auszuführen, da sich diese im Preßraum selbst justieren.Rather, the invention provides for the screw core to be approximately cylindrical up to approximately the inlet end and then to have a conical tip ending up to the front end. The spiral backs of the screw are designed as described for the spiral, i.e. with a shoulder and / or a slope. A snail has the advantage of higher strength compared to the spiral. It offers the possibility of making the incline less and choosing a thinner screw back. The invention therefore provides, in particular for larger screws, to carry them out in multiple passes, since these adjust themselves in the pressing chamber.
Es ist auch möglich, durch Schnecken mit konischem Schneckengrund vergleichsweise gering verdichtete Stränge zu erzeugen. Der Anwendungsbereich der Schnecken ist in der Regel durch die Höhe der Verdichtung eingeschränkt. Anstelle von quasi gewickelten Spiralen ist es in besonders vorteilhafter Weise auch möglich zum Strangpressen gedrehte Spiralen zu verwenden.It is also possible to produce comparatively low-density strands by screws with a conical screw base. The range of application of the screws is usually limited by the amount of compaction. Instead of quasi-wound spirals, it is also possible in a particularly advantageous manner to use spirals turned for extrusion.
Eine gedrehte Spirale entspricht einem um seine Längsachse zu einer Wendel gedrehten Flachstahl. Entsprechend der Steigung und der Außenkontur gilt das für gewickelte Spiralen ausgeführte. Gedrehte Spiralen eignen sich ganz besonders für kleinste und dünne Strangquerschnitte sowie für vertikale Strangpressen. Allerdings sieht die Erfindung zum Erzielen einer besonders glatten Oberfläche vor, die Spirale nicht aus einem Flachstahl zu drehen, sondern spanabhebend zu fertigen und sie wie die vorgenannten Schnecken an der Oberfläche zu behandeln.A turned spiral corresponds to a flat steel turned around its longitudinal axis to form a helix. Depending on the slope and the outer contour, this applies to coiled spirals. Twisted spirals are particularly suitable for the smallest and thin extrusion cross sections as well as for vertical extrusion presses. However, in order to achieve a particularly smooth surface, the invention does not provide for turning the spiral from a flat steel, but for machining it and treating it on the surface like the aforementioned screws.
Die beschriebenen Ausführungen von Schnecken, Spiralen und Preßraumgeometrie können miteinander vorteilhaft kombiniert werden und erlauben im allgemeinen, außer bei besonders aufwendigen Profilen, einen Betrieb bei welchem sich die Verdichtung nicht von selbst erhöht und außer Kontrolle gerät. Da ein Festfahren der Presse aber immer zu einem Stillstand führt, in dem der sich im Heizgang befindliche Strang unbrauchbar wird, und demnach die Vorrichtung erneut angefahren werden muß und Stränge mit sehr ungünstigen Querschnitten in der Verdichtung empfindlich reagieren, sieht die Erfindung vor, die Eintauchtiefe des Domes über einen Rechner zu bestimmen und ggf. laufend zu ändern. Um den Verstellweg des Domes zu verkürzen und die Reibung zu vermindern, lehrt sie den Dorn, etwa im Bereich des Preßraumes, wie bereits ausgeführt, zu verjüngen. Die Erfindung mißt in vorteilhafter Weise die Zugkraft auf den Dorn beispielsweise durch eine Druckmeßdose und die Austrittsgeschwindigkeit des Stranges aus der Vorrichtung. Weiter die Antriebskraft des Verdichtungselementes. Nimmt die Austrittsgeschwindigkeit des Stranges ab und erhöht sich die Zugkraft auf den Dorn und/oder verändert sich die Kraft des Verdichtungselementes, wird die Eintauchtiefe des Domes durch einen Weggeber, beispielsweise einen Hydraulikzylinder, angepaßt. Verringert sich die Austrittsgeschwindigkeit und/oder erhöht sich die Zugkraft auf den Dorn, wird dieser ein Stück aus dem Strang herausgezogen. Im umgekehrten Fall wird die Eintauchtiefe vergrößert. Die Meßdaten werden in einem Rechner verarbeitet. Dadurch ist die Herstellung von Strängen mit einer genauen und gleichmäßigen Dichte gewährleistet und ein Festfahren der Presse ausgeschlossen.The described designs of screws, spirals and baling chamber geometry can advantageously be combined with one another and in general, except for particularly complex profiles, allow operation in which the compression does not increase by itself and gets out of control. However, as the press gets stuck, it always comes to a standstill in which the one in the heating aisle Strand becomes unusable, and therefore the device must be restarted and strands with very unfavorable cross-sections react sensitively in the compression, the invention provides for the immersion depth of the dome to be determined by a computer and, if necessary, to be changed continuously. In order to shorten the adjustment path of the dome and to reduce the friction, she teaches the mandrel to taper, as already mentioned, in the area of the baling chamber, for example. The invention advantageously measures the tensile force on the mandrel, for example by means of a pressure cell, and the speed at which the strand exits the device. Next the driving force of the compression element. If the exit speed of the strand decreases and the tensile force on the mandrel increases and / or the force of the compression element changes, the immersion depth of the dome is adjusted by a displacement sensor, for example a hydraulic cylinder. If the exit speed decreases and / or the tensile force on the mandrel increases, the mandrel is pulled out a little from the strand. In the opposite case, the immersion depth is increased. The measurement data are processed in a computer. This ensures the production of strands with an exact and uniform density and prevents the press from getting stuck.
Die Spindel bzw. Spirale ist vorzugsweise derart in der Vorrichtung angeordnet insbesondere in den Füllraum eingesetzt, daß das dem Strang abgewandte Spindelende abgedichtet ist. Hierzu ist vorzusweise eine Wandung vorgesehen welche eine Spindeldurchführungsöffnung aufweist die im wesentlichen an den Spindelquerschnitt angepaßt ist. Ggf. sind in der entsprechenden Durchgangsbohrung Dichtmittel beispielsweise Abstreifringe vorgesehen durch welche ein Austritt des eingefüllten Gemenges nach hinten vermieden wird. Vorzugsweise weist die Spindel oder die Spirale im Fußbereich einen Zapfenabschnitt auf welcher nicht mehr von einer Gewindenut durchsetzt ist, so daß sich über diesen glatten, zylindrischen oder auch konischen Abschnitt eine zuverlässige Dichtwirkung ergibt. In vorteilhafter Weise kann über eine Absaugeinrichtung eine Absaugung etwaiger austretender Gase oder Partikel vorgenommen werden, wodurch sich ein besonders emissionsarmer Betrieb der Anlage ergibt. Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, wobei auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird. Es zeigen:The spindle or spiral is preferably arranged in the device in such a way that it is inserted into the filling chamber in such a way that the spindle end facing away from the strand is sealed. For this purpose, a wall is preferably provided which has a spindle feed-through opening which is essentially adapted to the spindle cross section. Possibly. are provided in the corresponding through hole sealing means, for example, scraper rings through which an escape of the filled batch to the rear is avoided. The spindle or the spiral preferably has a pin section in the foot region, which is no longer penetrated by a threaded groove, so that a reliable sealing effect results from this smooth, cylindrical or conical section. Advantageously, any escaping gases or particles can be extracted via a suction device, which results in particularly low-emission operation of the system. The invention is described below by way of example without limitation of the general idea of the invention using exemplary embodiments with reference to the drawing, reference being expressly made to the rest of the details according to the invention, which are not explained in more detail in the text, in relation to the disclosure. Show it:
Fig. 1 den Zuschnitt einer Preßspirale;Figure 1 shows the cutting of a press spiral.
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Preßspirale gern Fig. 1 ;Figure 2 shows a section through a press spiral like Figure 1;
Fig. 3 den Zuschnitt einer Preßspirale;3 shows the cutting of a press spiral;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Preßspirale gern Fig. 3;Figure 4 shows a section through a press spiral like Figure 3;
Fig. 5 den Zuschnitt einer Preßspirale;Figure 5 shows the cutting of a press spiral.
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine horizontale Strangpresse;6 shows a longitudinal section through a horizontal extrusion press;
Fig. 7 einen Schnitt auf der Linie l-l gern Fig. 6;Fig. 7 is a section on the line I-1 like Fig. 6;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse;8 shows a section through a vertical extrusion tube press;
Fig. 9 einen Schnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse in Höhe des Füll- und Preßraumes;9 shows a section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space;
Fig. 10 einen Querschnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse in Höhe des Füll- und Preßraumes;10 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space;
Fig. 11 einen Querschnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse in Höhe des Füll- und Reßraumes;11 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space;
Fig. 12 einen Querschnitt durch eine Strang rohrpresse in Höhe des Preßraumes;Figure 12 is a cross section through an extrusion tube press at the level of the baling room.
Fig. 13 einen Schnitt durch eine Strangrohrpresse;13 shows a section through an extrusion tube press;
Fig. 14 eine Spirale mit sich stetig vergrößerender Steigung;14 shows a spiral with a continuously increasing slope;
Fig. 15 eine Spirale mit sich verändernder Steigung;15 shows a spiral with changing slope;
Fig. 16 einen Teilschnitt durch eine Spirale;16 shows a partial section through a spiral;
Fig. 17 einen Detailschnitt durch einen Wendel;17 shows a detail section through a helix;
Fig. 18 einen Detailschnitt durch einen Wendel;18 shows a detail section through a helix;
Fig. 19 einen Detailschnitt durch einen Wendel;19 shows a detail section through a helix;
Fig. 20 einen Detailschnitt durch eine Wendel;20 shows a detail section through a helix;
Fig. 21 einen Detailschnitt durch eine Wendel;21 shows a detail section through a helix;
Fig. 22 eine gedrehte Spirale;22 is a rotated spiral;
Fig. 23 eine Schnecke und einen Füll- und Preßraum;23 shows a screw and a filling and pressing chamber;
Fig. 24 einen Schnitt durch einen Reaktor;24 shows a section through a reactor;
Fig. 25 einen Dorn. Fig. 1 zeigt den Zuschnitt einer Preßspirale. Bei dieser Spirale ist das Trumm 1 , das zur Befestigung auf der Antriebswelle sitzt parallel gehalten, das Förder- und Verdichtungstrumm 2 verjüngt sich zum Strang hin konisch.25 shows a mandrel. Fig. 1 shows the blank of a press spiral. In this spiral, the run 1, which sits on the drive shaft for fastening, is held parallel, the conveying and compression run 2 tapers conically towards the run.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Preßspirale gem. Fig. 1. Bei dieser Preßspirale ist die Steigung 3 über die ganze Länge 4 gleich. Der Raum zwischen den Spiralenfeldern 5 ist antriebseitig 6 am kleinsten und strangseitig 7 am größten. Beim Verdichten wird die Preßspirale zusammengedrückt, jedoch nicht gleichmäßig entsprechend der Federkonstante, sondern strangseitig verstärkt, da sich das zu verdichtende Gemenge teilweise an den Wänden des Preßraumes abstützt. Beim Verdichten ist der Zwischenraum 8 trotzdem strangseitig zumindest gleichbreit oder breiter als antriebsseitig. Dadurch müssen die Kleinteile ihren Weg nicht durch einen sich verjüngenden Raum zurücklegen, was ihren Transport durch die Preßspirale erheblich behindern und zu einem Leerdrehen führen würde. Diese Ausführung eignet sich besonders für mittlere Preßdrücke, z. B. um Holzkieinteile auf etwa 650 g/dm3 zu verdichten.Fig. 2 shows a section through a press spiral acc. Fig. 1. In this press spiral, the slope 3 is the same over the entire length 4. The space between the spiral fields 5 is the smallest on the drive side 6 and the largest on the strand side 7. During compression, the press spiral is compressed, but not evenly according to the spring constant, but reinforced on the strand side, since the batch to be compressed is partially supported on the walls of the press chamber. When compressing, the space 8 is still at least the same width or wider than the drive side. As a result, the small parts do not have to travel their way through a tapered space, which would significantly hinder their transport through the press spiral and lead to an empty turning. This version is particularly suitable for medium pressures, e.g. B. to compress Holzkieinteile to about 650 g / dm 3 .
Fig. 3 zeigt den Zuschnitt einer Preßspirale für eine höhere Verdichtung. Zur Stabilitätserhöhung ist der Befestigungsteil 9, mit welchem die Preßspirale auf der Antriebswellle gehalten wird breiter als das Fördertrumm 10 gehalten, auf welches er sich in der Länge 11 von etwa einer halben Spiralenumdrehung verjüngt. Das Fördertrumm 10 kann etwa die gleiche Länge aufweisen wie das Preßtrumm 12. Diese Preßspirale weist eine höhere Festigkeit als die in Fig. 2 vorgestellte auf. Sie eignet sich besonders für höhere Verdichtungen z.B. von Holzkleinteilen auf etwa 750 g/dm3.Fig. 3 shows the cut of a press spiral for a higher compression. To increase stability, the fastening part 9, with which the press spiral is held on the drive shaft, is kept wider than the conveying run 10, to which it tapers in length 11 by approximately half a spiral revolution. The conveyor run 10 can have approximately the same length as the press run 12. This press spiral has a higher strength than that shown in FIG. 2. It is particularly suitable for higher densifications, for example of small wooden parts to about 750 g / dm 3 .
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Preßspirale gem. Fig. 3. Bei dieser Preßspirale ist die Steigung 13 über die ganze Länge 14 gleich. Der Raum 15 zwischen den Spiralenfeldern 16 ist im Förderbereich 17, in dem die Preßspirale unter dem Einlauf liegt und das Gemenge aufnimmt, gleich groß und vergrößert sich im Preßbereich 18 zum strangseitigen Ende 19 hin. 20Fig. 4 shows a section through a press spiral acc. Fig. 3. In this press spiral, the slope 13 is the same over the entire length 14. The space 15 between the spiral fields 16 is the same size in the conveying area 17, in which the press spiral lies under the inlet and takes up the batch, and increases in the press area 18 towards the end 19 on the strand side. 20th
Fig. 5 zeigt den Zuschnitt einer Preßspirale für hohe Verdichtung. Nach dem parallelen Befestigungstrumm 20 verjüngt sich das Fördertrumm 21 auf das Maß des wiederum parallelen Preßtrumms 22. Das Preßtrumm 22 ist im Radius 23 gekrümmt. Die aufgewickelte Preßspirale besitzt im Bereich des Befestigungs- und Fördertrummes eine gleichmäßige Steigung. Im Preßtrumm wird die Steigung kontinuierlich größer. Die keilförmige Verjüngung im Fördertrumm und das gekrümmte Preßtrumm ergeben eine Preßspirale besonders hoher Belastbarkeit in der sich die Räume zwischen den Spiralenstegen erweitern und ein Stopfen der Schnecke verhindern.Fig. 5 shows the cutting of a press spiral for high compression. After the parallel fastening strand 20, the conveying strand 21 tapers to the size of the pressing strand 22, which in turn is parallel. The pressing strand 22 is curved in the radius 23. The wound press spiral has a uniform slope in the area of the fastening and conveying run. The slope increases continuously in the press section. The wedge-shaped taper in the conveyor run and the curved press run result in a press spiral of particularly high load capacity in which the spaces between the spiral webs expand and prevent the screw from plugging.
Fig.6 zeigt einen Längsschnitt durch eine horizontale Strangrohrpresse. In das Antriebsgetriebe 24 ist die hohle Mitnehmerwelle 25 gesteckt. Auf ihr ist die Preßspirale 26 befestigt. Der Extruder 27 wird mit dem Gemenge von den beiden Einlaufschächten 28; 28'befüllt. Der Einlauf 29 kann aber je nach zu verdichtendem Gemenge auch ein- oder vielschachtig ausgeführt werden. An den Füll- und Preßraum 30 schließt sich der Reaktor 31 gern EP 0 376 175 an. Verarbeitet die Vorrichtung Holzkleinteile wird mittels des Reaktors Wasserdampf in die Randschicht des Stranges eingebracht. Dadurch verlieren die Kleinteile der Außenschicht ihre Festigkeit und erlangen eine höhere Verdichtung und eine besonders glatte und hochfeste Oberfläche, da die Kleinteile der Innenschicht eine gewisse Zeit nach außen drücken. An den Reaktor 30 schließt sich der Aushärtekanal 32 an. Der bewegliche Teil 33 wird mit Spannelementen 34, im Ausführungsbeispiel Hydraulikzylinder, derart gegen den starren Teil 35 gedrückt, daß die Heizenergie ohne große Spaltverluste in den Strang gelangen kann. Bei der Aushärtung verdampft das sich im Gemenge befindliche Wasser. Damit wird der Strang zunehmend zu einer Barriere gegen den Wärmeeintrag ins Innere. Der Heiz- oder Aushärtekanal 32 kann beispielsweise etwa 70 Meter lang sein, wenn Paletten klotze der Dimension 145 x 145 mm mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min extrudiert werden. Um den Wärmeeintrag zu verbessern sieht die Erfindung Dampfzonen 36 in der Länge von etwa 200 bis 1000 mm in einem Abstand bis zu mehreren Metern vor. Der Dampf dringt durch die bereits ausgehärtete Außenschicht und transportiert die Wärmeenergie in die noch nicht ausgehärteten Stranginnenteile. Es ist zweckmäßiger und billiger die Bedampfung in einzelnen kürzeren Zonen vorzunehmen als durchgehend Dampf einzutragen. 216 shows a longitudinal section through a horizontal extrusion tube press. The hollow drive shaft 25 is inserted into the drive gear 24. The press spiral 26 is attached to it. The extruder 27 is mixed with the mixture from the two inlet shafts 28; 28 ' filled. Depending on the batch to be compressed, the inlet 29 can also be designed as a single or multiple shaft. The reactor 31 is gladly connected to the filling and pressing chamber 30 by EP 0 376 175. If the device processes small wooden parts, steam is introduced into the edge layer of the strand by means of the reactor. As a result, the small parts of the outer layer lose their strength and achieve a higher compression and a particularly smooth and high-strength surface, since the small parts of the inner layer push outwards for a certain time. The curing channel 32 connects to the reactor 30. The movable part 33 is pressed with clamping elements 34, in the exemplary embodiment hydraulic cylinder, against the rigid part 35 in such a way that the heating energy can get into the strand without large gap losses. The water in the batch evaporates during curing. The strand is thus increasingly becoming a barrier against the heat input into the interior. The heating or curing channel 32 can be, for example, about 70 meters long if pallets of 145 x 145 mm are extruded at a speed of 8 m / min. In order to improve the heat input, the invention provides steam zones 36 with a length of approximately 200 to 1000 mm at a distance of up to several meters. The steam penetrates through the already hardened outer layer and transports the thermal energy into the not yet hardened strand inner parts. It is more expedient and cheaper to carry out steaming in individual shorter zones than to enter steam continuously. 21
Der Dorn 37 ist an einer Druckmeßdose 38 befestigt und diese an einem Linearmotor 39, z.B. einem Hydraulikzylinder. Die Dichte des Stranges wird durch seine Reibung gegen den Füll- und Preßraum 30, den Reaktor 31 , dem Aushärtekanal 32 und der Eintauchtiefe des Domes 37 bestimmt. Je tiefer der Dorn 37 in den Strang ragt, desto höher wird die Verdichtung und umgekehrt. Da der Strang den Dorn 37 mitziehen will, entsteht eine Zugkraft welche mit der Druckmeßdose 38 gemessen wird. Ist die Verdichtung und damit die Zugkraft zu groß, zieht der Linearmotor 39 den Dorn 37 soweit aus dem Strang, bis sich die gewünschte Zugkraft und Verdichtung einstellt. Im umgekehrten Fall, wenn die Zugkraft und die Verdichtung zu gering sind, läßt der Linearmotor 39, gesteuert über die Druckmeßdose 38 den Dorn 37 weiter in den Strang mitlaufen. Je nach Profil ist es vorteilhaft die einzelnen Dampfzonen 36 als eigene Bauteile zwischen den einzelnen Teilen des Heizkanales 32 auszubilden, bei den anderen Profilen ist hingegen die Integration der Dampfzone 36 in den Heizkanal 32 zweckmäßiger.The mandrel 37 is attached to a pressure cell 38 and this to a linear motor 39, e.g. a hydraulic cylinder. The density of the strand is determined by its friction against the filling and pressing chamber 30, the reactor 31, the curing channel 32 and the immersion depth of the dome 37. The deeper the mandrel 37 projects into the strand, the higher the compression and vice versa. Since the strand wants to pull the mandrel 37, a tensile force arises which is measured with the pressure load cell 38. If the compression and thus the tensile force is too great, the linear motor 39 pulls the mandrel 37 out of the strand until the desired tensile force and compression is established. In the opposite case, if the tensile force and the compression are too low, the linear motor 39, controlled by the pressure transducer 38, allows the mandrel 37 to continue to run in the strand. Depending on the profile, it is advantageous to design the individual steam zones 36 as separate components between the individual parts of the heating duct 32, whereas with the other profiles the integration of the steam zone 36 into the heating duct 32 is more expedient.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Strangrohrpresse auf der Linie l-l der Fig. 6. Im Ausführungsbeispiel ist der Dorn 40 als Sechskant ausgebildet. Durch diese Form wird ein Mitdrehen des Stranges mit der Spirale 41 unterdrückt. Je nach Anforderung kann der Dorn 39 auch rechteckig, quadratisch, oval, rund oder in einem beliebigen Querschnitt ausgebildet sein. Das Strangprofil wird durch die Kontur 42 des Füll- und Preßraumes 43 bestimmt. Da die von der Erfindung verwendeten Werkstoffe nicht oder kaum fließen, läßt sich mit einer Preßspirale ein Strang mit einem Verhältnis der Seiten 44; 45 von 1 :2 .realisieren, ohne daß nennenswerte Unterschiede in der Verdichtung auftreten. Da beim Extrudieren die unterschiedliche Einfallgeschwindigkeit der Kleinteile in den Füll- und Preßraum 42 keine Rolle spielt und der Vortrieb kontinuierlich erfolgt, ergeben sich keine unterschiedlichen Verdichtungszonen und Oberflächen im Strang wie dies beim Strangrohrpressen mit Kolbenstrangpressen zu beobachten ist. Der Einlauf 46 erweitert sich in Richtung Füll- und Preßraum 43 keilförmig um ein Verstopfen oder eine Brückenbildung zu verhindern.FIG. 7 shows a cross section through an extrusion tube press on the line I-1 of FIG. 6. In the exemplary embodiment, the mandrel 40 is designed as a hexagon. This shape prevents the strand from rotating with the spiral 41. Depending on the requirements, the mandrel 39 can also be rectangular, square, oval, round or in any cross section. The extruded profile is determined by the contour 42 of the filling and pressing space 43. Since the materials used by the invention do not flow or hardly flow, a strand with a ratio of the sides 44; Realize 45 of 1: 2 without significant differences in compression. Since the different rates of incidence of the small parts into the filling and pressing space 42 play no role in the extrusion and the propulsion takes place continuously, there are no different compression zones and surfaces in the strand as can be observed in the extrusion molding with piston extrusion presses. The inlet 46 widens in the direction of the filling and pressing space 43 in a wedge shape to prevent clogging or bridging.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse, wie sie zum Extrudieren von beispielsweise Abfall- oder Rezyklatkleinteilen aus Blähbeton verwendet wird. Dieser Werkstoff benötigt einen hohen Preßdruck von etwa 200 bis 600 kp/cm2. Deshalb wird für diese Anwendung eine Preßspirale 47 gem. Fig. 5 gewählt. Im Ausführungsbeispiel ist eine Presse ohne Dorn gewählt. Selbstverständlich ist es möglich auch für diesen Werkstoff Dorne einzusetzen. Da das Gemenge kein Bindemittel benötigt, welches unter Wärme reagieren muß, ist kein Heizkanal erforderlich. Seine endgültige Festigkeit erhält der Strang durch mehrstündiges Autoklavieren unter Dampfdruck. Der Füll- und Preßraum 48 mit Reaktor 49 ist im Ausführungsbeispiel aus einem Stück 50 gefertigt. Selbstverständlich lehrt die Erfindung, wenn dies im gegebenen Fall vorteilhaft ist, die Vorrichtung aus mehreren Teilen zu fertigen und mit Verschleißteilen zu versehen. Die Verschleißteile können, um eine größere Lebensdauer zu erreichen, nitriert oder Oberflächenbeschichtet sein. Bewährt haben sich Keramik oder Titanbeschichtungen, welche zugleich die Reibung herabsetzen. Es sind jedoch alle anderen geeigneten Arten der Oberflächenbehandlung denkbar. Aus den umlaufenden Austrittsrillen 51 wird Wasser, Wasserdampf oder ein Trennmittel zwischen dem Strang und die Innenwand 52 des Reaktor gebracht und damit die Reibung entscheidend herabgesetzt. Wird der Preßraum nämlich zu kurz ausgeführt, gelangen die Kleinteile ins Fließen, es entsteht Zwiewuchs und die Kleinteile treten nicht als gleichmäßig verdichteter Strang sondern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus der Vorrichtung aus. Der Reaktor stellt hier quasi einen Teil des Füll- und Preßraumes dar und kann durch den Eintrag von Trennmittel oder Wasser bzw. Wasserdampf in einer derartigen Länge ausgeführt werden, daß kein Zwiewuchs auftritt. Die Steuerung der Verdichtung erfolgt durch die Bremsvorrichtung 53, welche ihre Kraft durch den Linearmotor 54 erhält. Die Befüllung erfolgt im Ausführungsbeispiel über einen Schwingrichter 55, der von Unwuchtmotoren 56, 56' in eine Rüttelbewegung versetzt wird.Fig. 8 shows a section through a vertical extrusion tube press, such as for extruding, for example, waste or recyclate small parts from expanded concrete is used. This material requires a high pressure of around 200 to 600 kp / cm 2 . Therefore, a press spiral 47 according to this application. Fig. 5 chosen. In the exemplary embodiment, a press without a mandrel is selected. Of course it is also possible to use mandrels for this material. Since the batch does not require a binder that must react under heat, no heating channel is required. The strand obtains its final strength through autoclaving under steam pressure for several hours. The filling and pressing chamber 48 with the reactor 49 is made from one piece 50 in the exemplary embodiment. Of course, the invention teaches, if this is advantageous in the given case, to manufacture the device from several parts and to provide it with wearing parts. The wearing parts can be nitrided or surface coated to achieve a longer service life. Ceramic or titanium coatings have proven their worth, which at the same time reduce friction. However, all other suitable types of surface treatment are conceivable. Water, water vapor or a separating agent is brought between the strand and the inner wall 52 of the reactor from the circumferential outlet grooves 51 and thus the friction is significantly reduced. If the baling chamber is made too short, the small parts will flow, there will be double growth and the small parts will not emerge from the device as a uniformly compacted strand but at different speeds. The reactor here represents a part of the filling and pressing space and can be carried out in such a length by the introduction of release agent or water or water vapor that no double growth occurs. The compression is controlled by the braking device 53, which receives its force from the linear motor 54. In the exemplary embodiment, the filling takes place via an oscillating judge 55, which is set in motion by unbalanced motors 56, 56 '.
Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse, wie sie beispielsweise für die Herstellung von Röhrenspanplatten oder Profilen für die Möbelindustrie ausgebildet wird. In bereits bekannter Weise ist die Preßspirale 57 mit dem Antrieb 58 verbunden und durch beide ragt der Dorn 59. Er ist wie vorgenannt mit einer Druckmeßdose 60 und einem Linearmotor 61 gekoppelt und wirkt wie beschrieben. Die Befüllung des Füll- und Preßraumes 62 erfolgt beispielsweise durch einen Einfülltrichter 63, welcher durch Unwuchtmotoren 64, 64' 23Fig. 9 shows a section through a vertical extrusion tube press, as it is designed for example for the production of chipboard panels or profiles for the furniture industry. In a manner already known, the press spiral 57 is connected to the drive 58 and the mandrel 59 protrudes through both. As previously mentioned, it is coupled to a pressure cell 60 and a linear motor 61 and acts as described. The filling and pressing space 62 is filled, for example, by a hopper 63 which is driven by unbalance motors 64, 64 '. 23
in Schwingung versetzt werden kann. Der Einfülltrichter 63 wird seinerseits vermittels Förderspiralen 65; 65' mit Gemenge versehen. An den Füll- und Preßraum 62 schließen sich der Reaktor 66 und der Heizkanal 67 an. Das gezeigte Ausführungsbeispiel eignet sich für die vorgenannten Produkte deshalb besonders, da Röhrenspanplatten nur eine vergleichsweise geringe Verdichtung von etwa 500 bis 550 g/dm3 besitzen und deshalb nur relativ leicht gebaute Preßspiralen verwendet werden, welche sich aber kämmen, also ineinander laufen müssen. Sie sollen deshalb möglichst kurz gebaut werden. Genauso vorteilhaft ist die vertikale Anordnung für Profile der Möbelindustrie. Hier wird eine höhere Verdichtung von 630 bis 850 g/dm2 gefordert, welche sich mit einer oder mehreren Preßspiraien gern Fig. 3 oder Fig. 5 realisieren läßt. Beide Erzeugnisse haben relativ kleine Wandstärken. Die Durchheizzeit und der Aushärtekanal 67 sind entsprechend kurz.can be vibrated. The hopper 63 is in turn by means of conveyor spirals 65; 65 'provided with batch. The reactor 66 and the heating channel 67 connect to the filling and pressing chamber 62. The exemplary embodiment shown is particularly suitable for the aforementioned products because chipboard has only a comparatively low compression of about 500 to 550 g / dm 3 and therefore only relatively light press coils are used, which, however, must mesh, i.e. run into one another. They should therefore be built as short as possible. The vertical arrangement for profiles in the furniture industry is just as advantageous. Here a higher compression of 630 to 850 g / dm 2 is required, which can be realized with one or more press spirals as shown in FIG. 3 or 5. Both products have relatively small wall thicknesses. The heating time and curing channel 67 are correspondingly short.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine vertikale Strangrohrpresse in Höhe des Füll- und Preßraumes. Die Vorrichtung ist zur Extrusion von Röhrenspanplatten für Türfüllungen ausgebildet. Ein Großteil dieser Erzeugnisse besitzt eine Breite von 33 mm im Maß 68. der Mittelabstand 69 der Sechskantlöcher kann etwa 30 mm betragen. Bei dieser Lochanordnung ist es notwendig, daß die einzelnen Preßspiralen 70; 70"; 70" miteinander kämmen, bzw. ineinander laufen.Fig. 10 shows a cross section through a vertical extrusion tube press at the level of the filling and pressing space. The device is designed for the extrusion of chipboard panels for door panels. The majority of these products have a width of 33 mm in dimension 68. The center distance 69 of the hexagon holes can be approximately 30 mm. With this arrangement of holes, it is necessary that the individual press spirals 70; Comb 70 "; 70" or run into each other.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine vertikale Stangrohrpresse in Höhe des Füll- und Preßraumes 71. Die Vorrichtung ist zur Extrusion von Profilen für die Möbelherstellung ausgebildet. Im Profil 72 befinden sich ein größeres Sechskantloch 73 ein kleineres Sechskantloch 74 und ein Vierkantloch 75. Die Preßkraft wird durch die Preßspiralen 76; 77, 77' und 78' erzeugt.Fig. 11 shows a cross section through a vertical tube press at the level of the filling and pressing space 71. The device is designed for the extrusion of profiles for furniture manufacture. In the profile 72 there are a larger hexagon hole 73, a smaller hexagon hole 74 and a square hole 75. The pressing force is through the press spirals 76; 77, 77 'and 78'.
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch eine Strangrohrpresse, in Höhe des Preßraumes 79, auf der Palettenklötze von 100 x 145 mm erzeugt werden, wobei das Maß 80 der Breite von 100 mm und das Maß 81 der Länge von 145 mm des Paletten klotzes entsprechen soll. Die Spirale 82 kann eine Abmeßung von etwa 90 mm Außendurchmesser und 45 mm Innendurchmesser bestitzen. Das Maß 83 der Schlüsselweite des Sechskantdomes 84 kann z.B. 30 mm betragen.Fig. 12 shows a cross section through an extrusion tube press, at the height of the baling chamber 79, on the pallet blocks of 100 x 145 mm are generated, the dimension 80 should correspond to the width of 100 mm and the dimension 81 to the length of 145 mm of the pallet block . The spiral 82 can have a dimension of approximately 90 mm outer diameter and 45 mm inner diameter. The dimension 83 of the width across flats of the hexagonal dome 84 can e.g. 30 mm.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine Strangrohrpresse. Der Füll- und Preßraum 101 2413 shows a section through an extrusion tube press. The filling and pressing room 101 24
und die Spirale 102 sind nur schematisch dargestellt und werden in den folgenden Zeichnungen detaillierter behandelt. Die Komponenten der Strangrohrpresse sind auf einem Grundgestell 103 längsbeweglich gelagert, um einerseits die Eintauchtiefe 104 von Spirale 102 einstellen zu können und andererseits einen schnellen Zusammenbau und eine zügige Demontage und Auswechseln der Verschleißteile zu gestatten. Die einzelnen Baugruppen der Strangrohrpresse sind auf Wagen 105 bis 110 gelagert, welche mit den Laufrollen 111 in einem C-Profil 112 geführt werden. Die Oberseite 113 des C-Profiles 112 ist als Zahnstange ausgebildet. Mittels einer Welle mit Zahnrädern 114 kann jeder Wagen 105 bis 110 bewegt werden. Die Presse besitzt einen Heizkanal 115, im Ausführungsbeispiel zwei Reaktoren 116 und 117, zwischen denen sich ein erstes Heizkanalteil 118 mit starren Wänden befindet. Der erste Reaktor 117 ist an das Gehäuse 119 des Füll- und Preßraumes 101 angeflanscht. Zwischen dem Gehäuse 119 und dem Antrieb 120 befinden sich Distanzstücke 121 , mit denen die Eintauchtiefe 104 bestimmt wird. Der Dorn 122 ist über eine Druckmeßdose 123 mit einem Weggeber 124, hier einem Hydraulikzylinder, verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Baugruppen mit Schraubverbindungen 125 zusammengeflanscht. Der Reaktor 116 und der Wagen 110 des Weggebers 124 werden durch Absteckbolzen 126, und 127 ortsfest fixiert, während sich die anderen Baugruppen der Presse, entsprechend der Wärmeausdehnung, in Längsrichtung bewegen können. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Reaktor nicht wie in EP 03 76 175 beschrieben auszubilden, sondern als Scheibenreaktor, wie in Fig. 24 erläutert. Weiter hat es sich als günstig erwiesen den Reaktor nicht in einem Stück sondern aus mindestens zwei Einzelreaktoren 116 und 117 oder mehr und dazwischen liegenden Heizgangelementen 118 zu fertigen. In dieser Ausführung ist gewährleistet, daß jeweils nur soviel Dampf oder Wasser in den Strang eindringen kann, als dieser in der Durchlaufzeit des Stranges aufnehmen kann. Dadurch wird eine ggf. zu starke Kondensierung verhindert, welche das noch nicht abgebundene Bindemittel aus den Kleinteilen auswaschen kann.and coil 102 are shown only schematically and are discussed in more detail in the following drawings. The components of the extrusion tube press are mounted so that they can move longitudinally on a base frame 103, on the one hand to be able to set the immersion depth 104 of the spiral 102 and on the other hand to allow quick assembly and rapid disassembly and replacement of the wearing parts. The individual components of the extrusion tube press are mounted on carriages 105 to 110, which are guided in a C-profile 112 with the rollers 111. The top 113 of the C-profile 112 is designed as a rack. Each carriage 105 to 110 can be moved by means of a shaft with gearwheels 114. The press has a heating channel 115, in the exemplary embodiment two reactors 116 and 117, between which there is a first heating channel part 118 with rigid walls. The first reactor 117 is flanged to the housing 119 of the filling and pressing space 101. Spacers 121, with which the immersion depth 104 is determined, are located between the housing 119 and the drive 120. The mandrel 122 is connected via a pressure cell 123 to a displacement sensor 124, here a hydraulic cylinder. In the exemplary embodiment, the individual assemblies are flanged together with screw connections 125. The reactor 116 and the carriage 110 of the displacement sensor 124 are fixed in place by locking pins 126 and 127, while the other components of the press can move in the longitudinal direction in accordance with the thermal expansion. It has proven advantageous not to design the reactor as described in EP 03 76 175, but as a disk reactor, as explained in FIG. 24. Furthermore, it has proven to be advantageous not to manufacture the reactor in one piece but from at least two individual reactors 116 and 117 or more and heating passage elements 118 lying in between. In this embodiment it is ensured that only as much steam or water can penetrate the strand as it can absorb in the throughput time of the strand. This prevents any excessive condensation, which can wash out the binder that has not yet set from the small parts.
Im oder am Ende des Heizkanales 115 sieht die Erfindung eine Geschwindigkeitsmessung des Stranges vor. Im Ausführungsbeispiel ist ein Reibrad 128 gewählt, mit dem eine Änderung der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges festgestellt wird. Erhöht sich gleichzeitig die Zugkraft auf den Dorn und/oder die Antriebsleistung, welche über die Stromstärke gemessen wird, fährt der Weggeber 124 den Dorn 122 ein Stück aus der Presse. Im umgekehrten Fall, läßt er ihn tiefer in die Presse ragen. Die Erfindung sieht vor, die Eintauchtiefe selbstständig über einen Rechner zu bestimmen und zu verändern. Dem Rechner brauchen dabei lediglich die Sollwerte vorgegeben zu werden, welche in Versuchen ermittelt werden können. Mit dieser Regelung der Eintauchtiefe 104 und den nachfolgend beschriebenen Ausführungen von Spirale, Dorn und Preßraum wird ein Festfahren oder Durchdrehen zuverlässig verhindert und die Verdichtung kann genauestens bestimmt werden.In or at the end of the heating duct 115, the invention provides for a speed measurement of the line. In the exemplary embodiment, a friction wheel 128 is selected with which a change in the exit speed of the strand is determined. If the tensile force on the mandrel and / or the drive power, which is measured via the current strength, increases at the same time, the displacement sensor moves 124 the mandrel 122 a piece from the press. In the opposite case, he lets it protrude deeper into the press. The invention provides for the immersion depth to be determined and changed independently using a computer. The computer only needs to be given the setpoints, which can be determined in tests. With this regulation of the immersion depth 104 and the designs of the spiral, mandrel and pressing chamber described below, jamming or spinning is reliably prevented and the compression can be determined precisely.
Die Eintauchtiefe 104 der Spirale 102 kann in der Konstruktion der Strangrohrpresse nur in Näherung bestimmt werden. Empirisch wurde eine Länge von 0,3 bis etwa 4 Wedelgängen, abhängig von der Art der Kleinteile, ermittelt. Da der Strang jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit in den Heizkanal 115 transportiert wird, als dies dem Produkt aus Spiralendrehzahl und Spiralensteigung entspricht, reibt die Schnecke an dem sich bildenden Strang und den Kleinteilen zwischen Wendelrücken und Preßrauminnenwand. Die Reibenergie kann einen großen Teil der Antriebsleistung betragen und wird in Wärme umgewandelt. Ein Teil der Wärme gelangt vorteilhafterweise in den Strang und erwärmt diesen, wodurch die Wärmezufuhr von Dorn 122 und Heizkanal 115 verringert werden kann. Ein Teil gelangt jedoch in die Spirale. Zwar sieht die Erfindung vor, die Spirale aus Warmarbeitsstahl zu fertigen, trotzdem muß der Wärmeeintrag in die Spirale begrenzt werden. Die Reibung und Friktion wird neben der Formgebung ganz wesentlich von der Eintauchtiefe 104 der Spirale bestimmt. Deshalb wird die Eintauchtiefe 104 auf das unbedingt notwendige Maß gebracht, mit der ein sicherer Betrieb der Vorrichtung möglich ist. Dieses Maß verändert sich erfahrungsgemäß im Lauf der Zeit durch den Verschleiß im Füll- und Preßraum 101 am Dorn 122 und an der Spirale 102. Die Erfindung sieht deshalb Distanzelemente 121 vor, mit denen die Eintauchtiefe 104 angepaßt werden kann. Verarbeitet die Vorrichtung unterschiedliche Kleinteile kann die Änderung der Eintauchtiefe 104 anstatt, wie im Ausführungsbeispiel durch Auswechseln der Distanzstücke 121 , durch Weggeber, z.B. Hydraulikzylindern erfolgen. Der Einlaufschacht 129 erweitert sich in üblicher Weise in Spiralenrichtung keilförmig.The immersion depth 104 of the spiral 102 can only be determined approximately in the construction of the extrusion tube press. A length of 0.3 to about 4 fronds was empirically determined, depending on the type of small parts. However, since the strand is transported into the heating duct 115 at a lower speed than corresponds to the product of the spiral speed and spiral pitch, the screw rubs against the strand being formed and the small parts between the spiral back and the inside of the press chamber. The friction energy can be a large part of the drive power and is converted into heat. A part of the heat advantageously gets into the strand and heats it, as a result of which the heat input from mandrel 122 and heating duct 115 can be reduced. However, a part gets into the spiral. Although the invention provides for the spiral to be made from hot-work steel, the heat input into the spiral must nevertheless be limited. In addition to the shape, the friction and friction is very much determined by the immersion depth 104 of the spiral. Therefore, the immersion depth 104 is brought to the absolutely necessary level with which a safe operation of the device is possible. Experience has shown that this dimension changes over time due to the wear in the filling and pressing space 101 on the mandrel 122 and on the spiral 102. The invention therefore provides spacer elements 121 with which the immersion depth 104 can be adapted. If the device processes different small parts, the change in immersion depth 104 can be replaced by displacement transducers, e.g., by replacing spacers 121, as in the exemplary embodiment. Hydraulic cylinders take place. The inlet shaft 129 widens in the usual manner in the spiral direction in a wedge shape.
Fig. 14 zeigt eine Spirale mit sich stetig vergrößernder Steigung. Im 2614 shows a spiral with a continuously increasing slope. in the 26
Ausführungsbeispiel wird das Profil der Wendel 130 nicht behandelt. Dies geschieht in den Detailzeichnungen Fig. 17; Fig. 18; Fig. 19; Fig. 20 und Fig. 21. Die Spirale wird vorzugsweise aus einer Welle gefräst oder gedreht. Die Wendel beginnt mit der Einfräsung 131 und der Steigung 132. Letztere vergrößert sich kontinuierlich auf das Steigungsmaß 133. Die Vergrößerung der Steigung kann je Umdrehung ca' 1 bis mehr als 10 % des Spiralenaußendurchmessers betragen. Die Wendel 130 ist in den Maßen 134 gleich breit. Der Wendelspalt beginnt mit dem Maß 135 und vergrößert sich wie die Steigung auf das Maß 136. Der Innendurchmesser ist im Maß 137 um 1 bis etwa 15 mm größer als das Eckmaß des Domes oder dessen Durchmesser, wenn ein runder Dorn verwendet wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Spirale im Außendurchmesser 138 zylindrisch gefertigt.In the exemplary embodiment, the profile of the helix 130 is not dealt with. This is done in the detailed drawings Fig. 17; Fig. 18; Fig. 19; Fig. 20 and Fig. 21. The spiral is preferably milled or turned from a shaft. The helix begins with the milling 131 and the slope 132. The latter increases continuously to the pitch dimension 133. The increase in the pitch per revolution can amount to approximately 1 to more than 10% of the spiral outer diameter. The coil 130 has the same width in the dimensions 134. The spiral gap begins with dimension 135 and increases like the slope to dimension 136. The inside diameter is 137 to 1 to about 15 mm larger than the corner dimension of the dome or its diameter if a round mandrel is used. In the exemplary embodiment, the spiral has an outer diameter 138 that is cylindrical.
Fig. 15 zeigt eine Spirale mit sich verändernder Steigung. Das Wendelprofil wird ebenfalls nicht behandelt. Die Steigung 139 ist bis zum Ende des Einlaufes 140. gleichbleibend. Die Wendelbreite 141 ist über die gesamte Länge im gleichen Maß gefertigt. Ab dem Ende des Einlaufes bis zum Spiralenende vergrößert sich die Steigung vom Maß 143 auf das Maß 144. Die Vergrößerung der Steigung je Umdrehung kann bis etwa 15 % des Schneckenaußendurchmessers betragen. Im Ausführungsbeispiel ist die Eintauchtiefe 145 etwa 2,5 Wendelumdrehungen. Je nach Art der Kleinteile kann die Eintauchtiefe 0,3 bis etwa 4 Wendelgänge betragen. Die Vergrößerung der Steigung muß nicht kontinuierlich sein, sondern kann auch überproportional erfolgen. Im allgemeinen wird eine Wendelsteigung von etwa 8 bis 15° gewählt. Sie kann jedoch bis über 20° betragen. Maßgeblich ist hierbei die Steigung der letzten Wendelumdrehung. An den Füllraum 146 schließt sich der Preßraum 147 an. Er erweitert sich vom Maß des Füllraumes 148 auf das Maß 149.Fig. 15 shows a spiral with changing slope. The spiral profile is also not dealt with. The slope 139 remains constant until the end of the inlet 140. The spiral width 141 is made to the same extent over the entire length. From the end of the inlet to the end of the spiral, the pitch increases from size 143 to size 144. The increase in pitch per revolution can be up to approximately 15% of the outer screw diameter. In the exemplary embodiment, the immersion depth 145 is approximately 2.5 helical revolutions. Depending on the type of small parts, the immersion depth can be 0.3 to about 4 spiral turns. The increase in the slope does not have to be continuous, but can also take place disproportionately. In general, a helical pitch of about 8 to 15 ° is chosen. However, it can be over 20 °. The decisive factor here is the slope of the last turn of the spiral. The pressing space 147 connects to the filling space 146. It extends from the dimension of the filling space 148 to the dimension 149.
Die Erweiterung ist abhängig von der Eintauchtiefe, der Art der Kleinteile und der Höhe der Verdichtung. Sie kann etwa 0,5 bis ca. 5 mm betragen. Der ideale Wert muß empirisch ermittelt werden. Die Erfindung bildet den Teil des Preßraumes mit der keilförmigen Erweiterung 150 als eingesetztes Verschleißteil aus, welches leicht auswechselbar und ggf. erneuerbar ist. Das Spaltmaß 151 ist abhängig wie die dick die höher verdichtete Randzone ausgebildet werden soll und um welchen Betrag die Randzone höher verdichtet werden soll. Da die Spirale schneller dreht, als das Gemenge transportiert wird, quetschen sich Kleinteile in den Spalt 152 zwischen der 27The expansion depends on the immersion depth, the type of small parts and the level of compaction. It can be about 0.5 to about 5 mm. The ideal value must be determined empirically. The invention forms the part of the press chamber with the wedge-shaped extension 150 as an inserted wear part, which is easily replaceable and possibly renewable. The gap dimension 151 depends on how thick the higher-density edge zone is to be formed and by what amount the edge zone is to be compressed higher. Since the spiral rotates faster than the batch is transported, small parts squeeze into the gap 152 between the 27
Spirale 153 und den Innenwänden 154 des Preßraumes 147. Ist das Spaltmaß ausreichend gering z.B. zwischen 0,2 und etwa 2mm und besitzen die Kleinteile eine hinreichende Größe, gelangen sie nicht oder nur zu einem geringen Teil in den Spalt 151. Ist das Spaltmaß hingegen wesentlich größer beispielsweise mehr als 5 bis 15 mm wird die Randzone nur um einen mäßigen Betrag von etwa 0J bis 0,3 kg/dm3 höher verdichtet als die innere Zone des Stranges. Im Zwischenbereich kann sich ein ungünstiger Wert ergeben, welcher den Transport des Gemenges durch die Reibung und Friktion so behindert, daß sich die Verdichtung u.U unkontrolliert erhöht, ohne daß die Stellung des Domes oder die Anpreßkraft des Heizkanales verändert wird. Die Erfindung spricht hier von einem instabilen Verdichtungsverhalten. Für Stränge mit einer höheren Biegefestigkeit sollte aber gerade dieses Spaltmaß so gewählt werden, daß sich die Kleinteile in der Randzone längs zum Strang orientieren. In diesem Bereich sieht die Erfindung die Regelung der Verdichtung durch einen Rechner vor, welcher ausreichend schnell und sicher auf Veränderungen der Verdichtung durch ein Verstellen der Eintauchtiefe des Domes in den Strang reagiert und für eine gleichmäßige Verdichtung sorgt, wie unter Fig. 13 beschrieben.Spiral 153 and the inner walls 154 of the pressing space 147. If the gap size is sufficiently small, for example between 0.2 and approximately 2 mm, and the small parts are of sufficient size, they do not get into the gap 151 or only to a small extent. On the other hand, the gap size is significant For example, larger than 5 to 15 mm, the edge zone is compressed only by a moderate amount of about 0J to 0.3 kg / dm 3 higher than the inner zone of the strand. In the intermediate range, an unfavorable value can result, which hinders the transport of the batch through the friction and friction in such a way that the compression may increase in an uncontrolled manner, without the position of the dome or the contact pressure of the heating duct being changed. The invention speaks here of an unstable compression behavior. For strands with a higher bending strength, this gap dimension should be chosen so that the small parts in the edge zone are oriented along the strand. In this area, the invention provides for the regulation of the compression by a computer which responds sufficiently quickly and reliably to changes in the compression by adjusting the immersion depth of the dome in the strand and ensures a uniform compression, as described under FIG. 13.
Selbstverständlich läßt sich die Änderung der Steigung der Spirale mit der in Fig. 14 beschriebenen vorteilhaft kombinieren. Hierbei vergrößert sich die Steigung bis zum Ende des Einlaufes 140 nur mäßig und bis zum Spiralenende hin stärker.Of course, the change in the slope of the spiral can be advantageously combined with that described in FIG. 14. Here, the slope increases only moderately up to the end of the inlet 140 and more sharply up to the end of the spiral.
Fig.16 zeigt einen Teilschnitt durch eine Spirale 155 und einen Füll- und Preßraum 156. Im Ausführungsbeispiel ist der Preßraum 157 mit parallelen Wänden 158 und 159 gefertigt. In der Eintauchtiefe im Maß 160 ist die Spirale entlang den Hilfslinien 161 und 16V konisch ausgeführt. Das Spaltmaß 162 kann dabei um etwa 1 bis mehr als 10mm größer sein als das Spaltmaß 163. Durch die Konizität werden die Kleinteile im Spalt um ein geringeres Maß höher verdichtet als bei einer Spirale mit zylindrischen Außenmaß. Die Erfindung sieht vor, ggf. auch den Innendurchmeser 164 der Spirale 155 im Bereich 160 der Eintauchtiefe zum Spiralenende 165 hin konisch zu erweitern. Dabei kann das Maß der Erweiterung bis zu etwa 10 mm betragen. Durch letztere Maßnahme wird die auf den Dorn 166 wirkende Reibkraft verringert und der Gemengetransport erleichtert. 2816 shows a partial section through a spiral 155 and a filling and pressing space 156. In the exemplary embodiment, the pressing space 157 is made with parallel walls 158 and 159. At the immersion depth of dimension 160, the spiral is conical along the auxiliary lines 161 and 16V. The gap dimension 162 can be about 1 to more than 10 mm larger than the gap dimension 163. Due to the taper, the small parts in the gap are compressed to a lesser extent than in the case of a spiral with a cylindrical outer dimension. The invention provides for the inner diameter 164 of the spiral 155 to be tapered in the region 160 of the immersion depth towards the spiral end 165, if necessary. The extent of the expansion can be up to about 10 mm. The latter measure reduces the frictional force acting on the mandrel 166 and facilitates the batch transport. 28
Fig. 17 zeigt einen Detailschnitt durch das Profil einer Wendel. Die Wendel ist zur Antriebsseite 167 hin um den Winkel im Maß 168 konisch verjüngt, welcher etwa 5 bis 25 ° betragen kann. Durch die gewählte Schräge des Wendelprofiles werden weniger Kleinteile in den Spalt zwischen Spirale und Preßraum gequetscht. Es verringert sich die Reibung und der Gemengetransport wird erleichtert.Fig. 17 shows a detail section through the profile of a helix. The helix is tapered towards the drive side 167 by the angle of dimension 168, which can be approximately 5 to 25 °. The selected incline of the spiral profile means that fewer small parts are squeezed into the gap between the spiral and the pressing chamber. Friction is reduced and batch transport is facilitated.
Fig. 18 zeigt einen Detailschnitt durch das Profil einer Wendel bei der der Wendelrücken mit einer Stufe 169 abgesetzt ist. Die Breite 170 der Stufe kann über die Länge der Spirale gleichbleibend sein oder sich in Preßrichtung verkleinern. Letzteres wird erreicht, wenn der Wendelrücken 169 eine größere Steigung aufweist als die Stirnfläche 171 der Wendel. Das Maß der Stufe 169 kann etwa 0,5 bis mehr als 5 mm betragen.18 shows a detailed section through the profile of a helix in which the helix back is offset with a step 169. The width 170 of the step can be constant over the length of the spiral or decrease in the pressing direction. The latter is achieved when the spiral back 169 has a greater slope than the end face 171 of the spiral. The dimension of step 169 can be about 0.5 to more than 5 mm.
Fig. 19 zeigt einen Detailschnitt durch eine Wendel. Im Ausführungsbeispiel sind Fig. 17 und Fig. 18 kombiniert. An den äußeren Wendelrücken 172 schließt sich in einer Stufe 173 der konische innere Wendelrücken 174 an. Das Maß der Stufe kann wie bei Fig. 18 etwa 0,5 bis mehr als 5 mm betragen; das Maß des Winkels 175 ca 5 bis etwa 25°.19 shows a detail section through a helix. 17 and 18 are combined in the exemplary embodiment. The conical inner spiral back 174 connects to the outer spiral back 172 in a step 173. The dimension of the step, as in FIG. 18, can be approximately 0.5 to more than 5 mm; the dimension of the angle 175 about 5 to about 25 °.
Fig. 20 zeigt einen Detailschnitt durch eine Wendel. Die heizkanalseitige Stirnfläche 176 weist eine Schräge im Winkel 177 auf. Das Maß des Winkels kann bis etwa 25° betragen. Er hat die Aufgabe, die sich verdichtenden Kleinteiie mehr nach innen, in Richtung Dorn zu lenken und die Reibung zwischen Spirale und Preßraum zu verringern.20 shows a detail section through a helix. The end face 176 on the heating duct side has a slope at an angle 177. The dimension of the angle can be up to about 25 °. It has the task of guiding the compacting small parts more inwards towards the mandrel and reducing the friction between the spiral and the pressing chamber.
Fig. 21 zeigt einen Detailschnitt durch eine Wendel. Der Winkel 178 ist in der Richtung umgekehrt wie in Fig. 20. In diesem Ausführungsbeispiel hat er die Aufgabe die sich verdichtenden Kleinteile mehr nach außen zu lenken um die Reibung auf den Dorn zu verringern.21 shows a detail section through a helix. The angle 178 is reversed in the direction as in FIG. 20. In this exemplary embodiment, it has the task of guiding the compacting small parts more outwards in order to reduce the friction on the mandrel.
Fig. 22 zeigt eine gedrehte Spirale zum Strangpressen für kleinere oder dünnwandige Profile. Bei diesen Profilen kann eine gewickelte oder entsprechend spangebend gefertigte Spirale wie in den vorstehenden Figuren behandelt, zu schwach sein um die Verdichtungskaft zu erzeugen. Bei unrunden Profilen wie zum 29Fig. 22 shows a turned spiral for extrusion for smaller or thin-walled profiles. With these profiles, a wound or machined spiral, as treated in the previous figures, can be too weak to produce the compression force. For non-circular profiles such as 29
Beispiel Türzargen oder verschiedenen Leisten besteht keine Gefahr des Mitdrehens der Kleinteile. Zudem brächte ein sehr kleines Loch nur eine geringe Materialersparnis und wäre bedingt durch die Mehrkosten einer Strangrohrpresse nicht rentabel. Die Steigung 179 kann wie bei den gewickelten Spiralen bis zu mehr als 20° betragen. Bei gedrehten Spiralen ist nur ein kürzerer Einlaufschacht und eine geringere Eintauchtiefe von 0,3 bis 3 Spiralen-umdrehungen in den Preßraum erforderlich. Ebenfalls kann der Wendelrücken 180 dünner gehalten werden. Im allgemeinen ist eine Spiralensteigung von 5 bis 11 ° am vorteilhaftesten. Die Erfindung lehrt die gedrehte Spirale ebenfalls wie die gewickelten in Bereich des Preßraumes konisch zu verjüngen, wobei das Maß der Konizität im Verhältnis größer sein kann als bei den vorgenannten Spiralen. Gleichfalls lehrt die Erfindung die Steigung der Spiralen sich in Preßrichtung vergrößernd auszuführen. Eine ungleich Vergrößerung der Steigung wie vorher beschrieben ist ebenfalls vorteilhaft.For example, door frames or various strips, there is no risk of the small parts also turning. In addition, a very small hole would only result in minimal material savings and would not be profitable due to the additional costs of an extrusion press. As with the coiled spirals, the slope 179 can be up to more than 20 °. If the spirals are turned, only a shorter inlet shaft and a lower immersion depth of 0.3 to 3 revolutions of the spiral in the press chamber are required. The spiral back 180 can also be kept thinner. Generally, a spiral slope of 5 to 11 degrees is most advantageous. The invention teaches that the turned spiral, like the wound spiral, tapers conically in the area of the baling chamber, the degree of taper being proportionately greater than in the aforementioned spirals. Likewise, the invention teaches the slope of the spirals to increase in the pressing direction. An unequal increase in the slope as previously described is also advantageous.
Fig. 23 zeigt ein Schnecke 181 in einem Füll- und Preßraum 182. Der Preßraum 183 ist als Verschleißteil ausgebildet, welches einfach ausgetauscht werden kann. Er besitzt eine Stufe 184, welche umlaufend 0,2 bis etwa 2 mm betragen kann. Aufgabe dieser stufenförmigen Erweiterung und der sich anschließenden keilförmigen Erweiterung 185, welche wiederum 0,2 bis etwa 2 mm betragen kann, ist es, den Reibdruck des Gemenges gegen den Preßraum herabzusetzen. Die Kombination einer stufenförmigen und einer keilförmigen Erweiterung sieht die Erfindung nicht nur für Schnecken sondern auch für gedrehte und gewickelte Spiralen vor. Im Ausführungsbeispiel ist die Schneckensteigung 186 bis zum Einlaufende 187 gleichgroß gehalten. Im Eintauchbereich 188 der Schnecke 181 in den Preßraum 183 vergrößert sich die Steigung zunehmend. Der zylindrische Schneckengrund 189 läuft im Eintauchbereich zu einer Kegelspitze oder annähernd zu einer Spitze aus. Die Erfindung sieht in einer weiteren Ausführung vor, den Teil der Schnecke bis zum Einlaufende 187 nicht nur zylindrisch sondern mit einem schwächeren Konus auszubilden. Im Ausführungsbeispiel ist die Schnecke mit einer Kühlbohrung 190 versehen, durch welches Kühlmittel in ein Rücklaufrohr 191 fließt. Bei Schnecken kann der Wendelrücken 192 relativ dünn gehalten werden, da die Druckkräfte im wesentlichen über durch das Schneckenkemrohr 193 aufgenommen werden. Da prinzipiell eine Steigung bis mehr als 20° ausgeführt werden kann, sieht die Erfindung vor die Schnecke nicht nur eingängig, sondern bei größeren 3023 shows a screw 181 in a filling and pressing chamber 182. The pressing chamber 183 is designed as a wearing part, which can be easily replaced. It has a step 184, which can be 0.2 to approximately 2 mm all round. The task of this step-like extension and the subsequent wedge-shaped extension 185, which in turn can be 0.2 to about 2 mm, is to reduce the frictional pressure of the batch against the press space. The combination of a step-shaped and a wedge-shaped extension provides the invention not only for screws but also for turned and wound spirals. In the exemplary embodiment, the screw pitch 186 is kept the same size up to the inlet end 187. In the immersion area 188 of the screw 181 in the pressing chamber 183, the gradient increases increasingly. The cylindrical screw base 189 runs out in the immersion area to a cone tip or approximately to a tip. In a further embodiment, the invention provides for the part of the screw not only to be cylindrical up to the inlet end 187 but also with a weaker cone. In the exemplary embodiment, the screw is provided with a cooling bore 190, through which coolant flows into a return pipe 191. In the case of screws, the spiral back 192 can be kept relatively thin, since the compressive forces are essentially absorbed by the screw core tube 193. Since in principle an incline of more than 20 ° can be carried out, the invention provides for the screw not only in a catchy manner, but also for larger ones 30th
Durchmessern mehrgängig auszuführen. Eine mehrgängige Ausführung hat den Vorteil, daß keine Querkräfte auftreten und sich dreigängige Schnecken sogar selbstjustieren.Execute diameters in multiple courses. A multi-course version has the advantage that no transverse forces occur and three-speed screws even self-adjust.
Fig. 24 zeigt einen Schnitt durch einen Reaktor, welcher eine Weiterentwicklung von EP 03 76 175 darstellt. Da die erfindungsgemäßen Spiralen- oder Schneckenpressen das Gemenge stärker gegen die äußeren Bergrenzungswände drücken und hoch verdichten, ist es vorteilhaft, den Dampf, das Wasser oder das zusätzliche Bindemittel aus möglichst engen Spalten von 0,1 bis etwa 2 mm auf den Strang zu bringen um ein Aufquellen der noch nicht abgebundenen Kleinteile zu verhindern. Die Erfindung sieht vor, den Reaktor aus einer Vielzahl von Scheiben 194 zu fertigen, die zusammengebaut die Spaltmaße 195 von 0,1 bis 2 mm ergeben. Die Innenkontur kann sowohl mit parallelen Wänden aus auch sich keilförmig erweiternd ausgeführt werden. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Reaktors, auch für kompliziertere Strangprofile, ist relativ preiswert möglich, da die Fertigung der Innenkontur 196 des zusammengebauten Scheibenbündels in einer Aufspannung durch Drahterodieren erfolgen kann. Das Reaktionsmittel wird über die Bohrung 197 zugeführt und über die Spalte 195 aus und in den Strang gebracht. Es ist eine Ringheizung 198 vorgesehen, deren Temperatur über der Vorlauftemperatur der Reaktionsmittel liegt, wodurch eine Kondensatbildung weitgehend verhindert wird. Das, insbesondere während der Anfahrens, entstehende Kondensat wird über die Bohrung 199 einem Kondensatabscheider zugeführt.24 shows a section through a reactor, which represents a further development of EP 03 76 175. Since the spiral or screw presses according to the invention press the mixture more strongly against the outer boundary walls and compress it highly, it is advantageous to bring the steam, the water or the additional binder from the narrowest possible gaps from 0.1 to about 2 mm onto the strand prevent swelling of the small parts that have not yet set. The invention provides for the reactor to be produced from a large number of disks 194 which, when assembled, give the gap dimensions 195 of 0.1 to 2 mm. The inner contour can be made with parallel walls or widened in a wedge shape. The manufacture of a reactor according to the invention, even for more complicated extruded profiles, is relatively inexpensive since the inner contour 196 of the assembled disc bundle can be produced in one clamping by wire EDM. The reactant is supplied via bore 197 and brought out and into the strand via column 195. A ring heater 198 is provided, the temperature of which is above the flow temperature of the reactants, which largely prevents the formation of condensate. The condensate formed, particularly during start-up, is fed to a condensate separator via the bore 199.
Da der Strang in einer Zeiteinheit nur eine begrenzte Menge Reaktionsmittel aufnehmen kann , da dieses sonst im Strang kondensiert und das Bindemittel aus den Kleinteilen wäscht, lehrt die Erfindung mindestens zwei Reaktoren mit einem dazwischen liegenden Heizgangteil zu verwenden. Es kann aber auch eine Vielzahl von Reaktoren vorgesehen werden, wenn diese einen wesentlichen Beitrag zur Stangaushärtung leisten sollen. Da der Strang auf den kontinuierlich arbeitenden Pressen mit einer großen Gleichmäßigkeit des Profiles erzeugt wird, lassen sich die Reaktoren über die gesamte Länge des Heizkanales anordnen.Since the strand can only absorb a limited amount of reactant in one unit of time, since this would otherwise condense in the strand and wash the binder out of the small parts, the invention teaches to use at least two reactors with an intermediate heating part. However, a large number of reactors can also be provided if they are intended to make a significant contribution to rod hardening. Since the strand is produced on the continuously operating presses with a high degree of profile uniformity, the reactors can be arranged over the entire length of the heating channel.
Fig. 25 zeigt einen Dorn, der eine Weiterentwicklung von DE A 198 26 408.9 darstellt. Gezeichnet sind das Dornrohr 200, das Innenrohr 201 mit den Durchtrittsöffnungen 202 und dem Dichtstopfen 203. Die keilförmige Verjüngung 204 befindet sich etwa in Höhe der Eintauchtiefe der Spirale in den Preßraum. Die Länge 205 der Verjüngung kann etwa dem der Eintauchtiefe der Spirale entsprechen. Das Maß 206 der Verjüngung kann etwa 0,2 bis mehr als 5 mm betragen und ist im wesentlichen von der Dorngröße, dem Strangprofil und der Art und Dimension der Kleinteile abhängig. Die weitere Gestaltung kann gem. DE A 198 26 408.9 erfolgen.25 shows a mandrel which represents a further development of DE A 198 26 408.9. The mandrel tube 200 is drawn, the inner tube 201 with the Through openings 202 and the sealing plug 203. The wedge-shaped taper 204 is approximately at the level of the immersion depth of the spiral in the pressing space. The length 205 of the taper can correspond approximately to that of the immersion depth of the spiral. The dimension 206 of the taper can be approximately 0.2 to more than 5 mm and is essentially dependent on the mandrel size, the extruded profile and the type and dimension of the small parts. The further design can acc. DE A 198 26 408.9.
Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Komponenten werden für die jeweilige Anwendung zum vorteilhaftesten Ergebnis kombiniert. Weitere, nicht dargestellte Ausführungen gem. dem allgemeinen Erfindungsgedanken sind ausdrücklich vorgesehen. The components described in the exemplary embodiments are combined to the most advantageous result for the respective application. Other designs, not shown, acc. the general idea of the invention is expressly provided.

Claims

32Patentansprüche 32 patent claims
1. Verfahren zum kontinuierlichen Strang- oder Strangrohrpressen eines Gemenges aus Kleinteilen, bei welchem zumindest ein Teil des zu verpressenden Gemenges durch einen schraubenartig gewundenen Förderweg gefördert wird der durch ein rotierend angetriebenens Spiral- oder Spindelelement gebildet ist, wobei das Spiraloder Spindelelement derart ausgebildet ist, daß der Querschnitt des Förderweges sich in Förderrichtung vergrößert.1. A method for the continuous extrusion or extrusion of a batch of small parts, in which at least part of the batch to be pressed is conveyed by a screw-like winding conveying path which is formed by a rotatingly driven spiral or spindle element, the spiral or spindle element being designed in such a way that that the cross section of the conveying path increases in the conveying direction.
2. Verfahrern nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkraft durch eine oder mehrere Spiralen erzeugt wird, die eine vorbestimmte insbesondere ungleichmäßige Steigung aufweisen und sich derart in Strangrichtung verjüngen oder in der Abwicklung gekrümmt sind, daß die Abstände zwischen den Spiralengängen auch unter Arbeitsbelastung zum Strang hin gleichbleiben oder sich vergrößern.2. Processors according to claim 1, characterized in that the pressing force is generated by one or more spirals which have a predetermined in particular non-uniform slope and taper in the strand direction or are curved in the development that the distances between the spiral courses even under workload stay the same towards the strand or enlarge.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, daß beim Strangrohrpressen durch die Preßspirale in den Strang ein Dorn geführt wird und die Tiefe mit der der Dorn in den Strang ragt gesteuert verändert wird, zur Steuerung der Verdichtung des Gemenges.3. The method according to claim 1 or 2, characterized gekennzeichent that a mandrel is passed through the press spiral in the strand during extrusion and the depth with which the mandrel protrudes into the strand is controlled controlled to control the compression of the batch.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß zwei oder mehrere Preßspiraien ineinander gelagert werden, die eine unterschiedliche Länge aufweisen und in ihrer verschiedenen Fördergeschwindigkeit derart angepaßt sind, daß kein Zwiewuchs entsteht,4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that two or more press spirals are stored one in the other, which have a different length and are adapted in their different conveying speed in such a way that no duplication occurs,
5. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft auf den Dorn gemessen wird und die Eintauchtiefe des Dornes in den Strang von einer manuellen oder automatischen Steuerung auf die gewünschte Verdichtung des Stranges eingestellt wird.5. The method according to claim 3, characterized in that the tensile force is measured on the mandrel and the immersion depth of the mandrel in the strand is adjusted by a manual or automatic control to the desired compression of the strand.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß runde, unrunde vierkantige, quadratische oder polygonal bzw. unrund ausgebildete 336. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that round, non-circular square, square or polygonal or non-circular trained 33
Dome verwendet werden, um ein übermäßiges Mitdrehen des Stranges mit der Spirale zu unterbinden.Dome are used to prevent excessive rotation of the strand with the spiral.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Abmessungen des zu erzeugenden Profiles entsprechend ein, zwei oder mehrere Preßspiralen verwendet werden, die zueinander beabstandet angeordnet sind oder miteinander kämmen.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the dimensions of the profile to be generated corresponding to one, two or more press spirals are used, which are arranged spaced apart or mesh with each other.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Spiralen ineinander gleich oder gegensinnig mit gleicher oder ungleicher Fördergeschwindigkeit laufen und daß die jeweils innere Spirale um 1/2 bis 8 Spiralengänge aus der äußeren Spirale ragt zum Verhindern eines Zwiewuchses.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that two or more spirals run into one another in the same or opposite directions with the same or different conveying speed and that the respective inner spiral protrudes by 1/2 to 8 spiral turns from the outer spiral to prevent a Dual growth.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß ein Reaktor gem. EP 0 376 175 verwendet wird, wobei durch diesen Reaktor flüssiges oder dampfförmiges Trennmittel oder Wasser oder Wasserdampf zwischen die Reaktorwände und den Strang gebracht wird um die Reibung , den Verschleiß und oder die Neigung zum Zwiewuchs zu verringern.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a reactor acc. EP 0 376 175 is used, liquid or vapor release agent or water or water vapor being brought between the reactor walls and the strand through this reactor in order to reduce the friction, wear and tear or tendency towards twofold growth.
10. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrag von Wasser oder Wasserdampf nicht nur aus dem Reaktor sondern in einem oder mehreren Abschnitten in Abständen zueinander auch aus den Wänden des Heizkanales erfolgt, derart, daß das in den Strang eingebrachte Mittel das beim Aushärten verdampfte Wasser ganz oder teilweise ersetzt und als Trägermedium zum weiteren Einbringen der Wärmeenergie in den Strang dient.10. The method according to claim 9, characterized in that the entry of water or steam not only from the reactor but in one or more sections at intervals from each other also takes place from the walls of the heating channel, such that the agent introduced into the strand during curing evaporated water is replaced in whole or in part and serves as a carrier medium for further introduction of the thermal energy into the strand.
11. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinteile mit einer höheren Feuchte von 0,5 bis 60 % atro (absolut trocken) verdichtet werden, zur Verringerung der erforderlichen Preßkraft.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the small parts are compressed with a higher humidity of 0.5 to 60% dry (absolutely dry) to reduce the required pressing force.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdichten des Stranges eine Spirale oder 3412. A device for performing the method according to claims 1 to 11, characterized in that a spiral or to compress the strand 34
Spindel mit einem räumlich gewundenen Förderweg der sich hinsichtlich seines Querschnittes zum strangseitigen Ende hin vergrößert,vorgesehen ist.Spindle is provided with a spatially tortuous conveying path which increases in cross section towards the end on the strand side.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale aus einem sich zur Strangseite hin verjüngenden Stabmaterial bzw. Draht gefertigt ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the press spiral is made of a rod material or wire tapering towards the strand side.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale aus einem Blech gewickelt ist, das im Bereich der Befestigung für den Antrieb parallel ist und sich zum Strang hin keilförmig verjüngt.14. The apparatus according to claim 12, characterized in that the press spiral is wound from a sheet which is parallel in the area of the attachment for the drive and tapers in a wedge shape towards the strand.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale geschmiedet ist.15. The apparatus according to claim 11, characterized in that the press spiral is forged.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale im Bereich der Befestigung für den Antrieb im wesentlichen parallele Wandungsabschnitte aufweist und sich in der Länge von 1/8 bis 1 1/2 Spiralenumdrehungen auf das Maß des Fördertrummes verjüngt und sich das anschließende Preßtrumm weiter auf etwa 7/8 bis 1/5 der Breite des Fördertrummes zum strangseitigen Ende hin verjüngt.16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the press spiral in the area of the attachment for the drive has substantially parallel wall sections and tapers in the length of 1/8 to 1 1/2 spiral turns to the extent of the conveying strand and the subsequent press run tapers further to about 7/8 to 1/5 the width of the feed run towards the end on the strand side.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale eine gleichmäßige Steigung aufweist.17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the press spiral has a uniform slope.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale aus einem ganz oder nur im Preßtrumm gekrümmten Blech oder einem Schmiedeteil gefertigt ist.18. Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that the spiral is made of a sheet metal or a forged part which is curved entirely or only in the pressing section.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Spiralenstegen im Arbeitszustand zum Strang hin gleich groß sind oder sich vergrößern. 3519. Device according to one of claims 12 to 18, characterized in that the spaces between the spiral webs in the working state to the strand are the same size or enlarge. 35
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßspirale eine sich zum strangseitigen Ende vergrößernde Steigung aufweist.20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized in that the press spiral has an increasing slope to the strand end.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Spiralen ineinander liegen und daß die jeweils innere Spirale um 1/2 bis 8 Spiralengänge über das strangseitige Ende der jeweils äußeren Spirale hinausragt.21. Device according to one of claims 12 to 20, characterized in that two or more spirals lie one inside the other and that the respective inner spiral protrudes by 1/2 to 8 spiral turns over the strand-side end of the respective outer spiral.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß zum Strangrohrpressen Dorne verwendet werden.22. Device according to one of claims 12 to 21, characterized in that mandrels are used for extrusion molding.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne einen runden, rechteckigen, quadratischen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen.23. The device according to claim 22, characterized in that the mandrels have a round, rectangular, square or polygonal cross section.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichent, daß die Kraft, mit der der Strang die Dorne mitziehen will, gemessen wird und eine Steuerung die Eindringtiefe der Dorne in den Strang zur Steuerung der Verdichtung manuell oder automatisch, vermittels eines Linearmotor, vorgenommen wird.24. Device according to one of claims 12 to 23, characterized gekennzeichent that the force with which the strand wants to pull the mandrels is measured and a control the penetration depth of the mandrels into the strand to control the compression manually or automatically, by means of a linear motor , is made.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn oder die Dorne in Strangrichtung starr befestigt sind.25. Device according to one of claims 12 to 24, characterized in that the mandrel or the mandrels are rigidly attached in the strand direction.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- und Preßraum bei horizontalen Strangpressen über einen ein-, zwei- oder mehrkanaligen Einlaufschacht befüllt wird und daß sich jeder Schacht zum Füll- und Preßraum hin keilförmig erweitert.26. The device according to any one of claims 12 to 25, characterized in that the filling and pressing space in horizontal extrusion presses is filled via a single-, two- or multi-channel inlet shaft and that each shaft widens towards the filling and pressing space.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei vertikalen Pressen der Füll- und Preßraum über einen beweglichen Einfülltrichter befüllt wird.27. The device according to one of claims 12 to 26, characterized in that the filling and pressing space is filled via a movable hopper in vertical presses.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Füll- und Preßraum ein Reaktor gem. EP 0 376 175 anschließt aus 3628. Device according to one of claims 12 to 27, characterized in that a reactor according to the filling and pressing room. EP 0 376 175 then closes 36
welchem Wasser, Wasserdampf oder flüssiges oder dampfförmiges Bindemittel in die Randzone des Stranges eingebracht wird.which water, water vapor or liquid or vaporous binder is introduced into the edge zone of the strand.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll- und Preßraum an seinem Austrittsende als Reaktor gem. EP 0 376 175 ausgebildet ist.29. Device according to one of claims 12 to 28, characterized in that the filling and pressing chamber at its outlet end as a reactor. EP 0 376 175 is formed.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges oder dampfförmiges Trennmittel aus dem Rektor zwischen seine Innenwand und dem Strang gebracht wird.30. Device according to one of claims 12 to 29, characterized in that a liquid or vapor release agent is brought from the rector between its inner wall and the strand.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Reaktor ein Heizkanal anschließt und aus dem in mehreren Abschnitten von etwa 100 bis 1000 mm Länge in Abständen von etwa 0,5 bis 20 Meter Wasser oder Wasserdampf in den Strang eingebracht wird.31. The device according to one of claims 12 to 30, characterized in that a heating duct connects to the reactor and from which in several sections of about 100 to 1000 mm in length at intervals of about 0.5 to 20 meters of water or water vapor in the Strand is introduced.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Strangpressen ohne Dorn die Dichte des Stranges über eine Bremse nach dem Reaktor und/oder durch die Anstellkraft des beweglichen Heizkanalteiles gegen das starre Heizkanalteil bestimmt wird.32. Device according to one of claims 12 to 31, characterized in that during extrusion without mandrel, the density of the strand is determined by a brake after the reactor and / or by the contact force of the movable heating duct part against the rigid heating duct part.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spiralen verwendet werden die entweder in einem Abstand parallel zueinander oder ineinander kämmend in der Vorrichtung liegen und die gleiche oder entgegengesetzte Drehrichtung aufweisen.33. Device according to one of claims 12 to 32, characterized in that several spirals are used which are either parallel to each other or intermeshed in the device and have the same or opposite direction of rotation.
34. Verfahren zum Strang- oder Strangrohrpressen eines Gemenges aus Kleinteilen zur Herstellung eines Profiles bei dem die Verdichtung des Gemenges durch mindestens eine Spirale oder Schnecke in einem Preßraum erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Verdichtung durch gesteuerte axiale Positionierung der Spirale bzw. der Schnecke und/oder eines koaxial zur Spiralenachse angeordneten Dornes relativ zu dem Preßraum und/oder eine Veränderung der Strangbremskräfte, gesteuert wird 3734. A method of extruding or extruding a batch of small parts for the production of a profile in which the batch is compacted by at least one spiral or screw in a press room, characterized in that the degree of compression by controlled axial positioning of the spiral or Auger and / or a coaxially arranged to the spiral axis mandrel relative to the press chamber and / or a change in the strand braking forces is controlled 37
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß35. The method according to claim 34, characterized in that
- die Spirale oder Schnecke in einer derartigen einstellbaren Tiefe in den Preßraum ragt, daß die mit der Einstellung höchstmögliche Verdichtung um 5 bis 15 % über der gewünschten Verdichtung liegt und damit letztere sicher erreicht wird, und/oder- The spiral or screw protrudes into the baling chamber at such an adjustable depth that the highest possible compression with the setting is 5 to 15% above the desired compression and thus the latter is reliably achieved, and / or
- die Breite der Wendel der Spiralen oder der Schneckenrückens weitgehend gleichbleibend ist, während sich die Steigung in Preßrichtung vergrößert, und/oder- The width of the spiral of the spirals or the back of the screw is largely constant, while the pitch increases in the pressing direction, and / or
- sich der Preßraum in Preßrichtung, etwa in der Länge der Eintauchtiefe der Spirale oder Schnecke keilförmig erweitert und/oder,the pressing space widens in a wedge shape in the pressing direction, approximately in the length of the immersion depth of the spiral or screw, and / or,
- sich der Preßraum am Ende des Einlaufschachtes in einer oder mehreren Stufen vergrößert, und/oder- The press room at the end of the inlet shaft increases in one or more stages, and / or
-- sich der Spiralen- oder Schneckenrücken in Preßrichtung im Durchmesser derart vergrößert, daß sich die Kleinteile zwischen Spirale oder Schnecke nur um ein gewünschtes Maß höher verdichten als die Kleinteile der innerhalb und nicht bis zum höchstmöglichen Verdichtungsmaß, und/oder- The spiral or screw back in the pressing direction increases in diameter so that the small parts between the spiral or screw only densify by a desired amount higher than the small parts within and not to the highest possible degree of compression, and / or
- sich die Spirale oder Schnecke in ihrer Eintauchtiefe in den Preßraum konisch verjüngt,- The spiral or screw tapers conically in its depth of immersion in the press chamber,
- sich die Spirale im Innendurchmesser in der Eintauchtiefe in den Preßraum konisch erweitert,the spiral in the inner diameter widens conically in the immersion depth in the press space,
- sich der Schneckengrund in der Eintauchtiefe in den Preßraum konisch verkleinert,the screw base is conically reduced in the depth of immersion in the press chamber,
- sich der Dorn in etwa in der Länge der Eintauchtiefe der Spirale in den Preßraum keilförmig verjüngt,the mandrel tapers in a wedge shape approximately in the length of the immersion depth of the spiral in the press space,
- daß die Austrittsgeschwindigkeit des Stranges, die Leistungsaufnahme des Antriebes und die Zugkraft auf den Dorn gemessen, die Werte in einem Rechner verarbeitet und durch diesen die Eintauchtiefe des Dornes in den Strang zum Erreichen und Konstanthalten der gewünschten Verdichtung ständig angepaßt wird.- That the exit speed of the strand, the power consumption of the drive and the tensile force on the mandrel measured, the values processed in a computer and by this the immersion depth of the mandrel in the strand is constantly adjusted to achieve and keep the desired compression.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Spirale und Füll- und Preßraum derart gering gehalten wird, daß keine oder nur derart wenige Kleinteile in Spalt gelangen, daß sich keine Selbsterhöhung der Verdichtung und ein Festfahren und Leerdrehen der Vorrichtung ergibt.36. The method according to claim 34 or 35, characterized in that the gap between the spiral and filling and baling chamber is kept so small that no or only so few small parts get into the gap that there is no self-increase in compression and stuck and turning empty Device results.
37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Spirale und Schnecke derart groß gehalten wird, daß die Kleinteile im Spalt nur um ein begrenztes Maß bis etwa 30 % höher verdichtet werden als die inneniiegenden Kleinteile und sich keine Selbsterhöhung der Verdichtung und ein Festfahren und Leerdrehen der Vorrichtung ergibt.37. The method according to claim 35, characterized in that the gap between the spiral and screw is kept so large that the small parts in the gap only around a limited amount is compressed up to about 30% higher than the internal small parts and there is no self-increase in compression and the device becomes stuck and turned empty.
38. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Spirale oder Schnecke derart groß ausgeführt wird, daß sich die Kleinteile im Spalt parallel zur Preßrichtung legen und sich die Verdichtung ohne Änderung der Preßparameter von selbst erhöhen würde und durch ein gesteuertes Längsbewegen des Dornes weitest-gehend konstant auf dem gewünschten Verdichtungmaß gehalten werden muß.38. The method according to claim 35, characterized in that the gap between the spiral or screw is made so large that the small parts in the gap lie parallel to the pressing direction and the compression would increase automatically without changing the pressing parameters and by a controlled longitudinal movement of the As far as possible, the mandrel must be kept constant at the desired compression level.
39. Verfahren nach den vorherigen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn gem. DE 198 26 408.9 verwendet wird und das Dornrohr, der Strang und die Spirale durch des Heizmedium und/oder der Zugabe von Wasser in ihrer Temperatur auf das zulässige Maß gekühlt werden.39. The method according to the preceding claims, characterized in that a mandrel acc. DE 198 26 408.9 is used and the mandrel tube, the strand and the spiral are cooled by the heating medium and / or the addition of water in their temperature to the permissible level.
40. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zur Bewegung der Spindel- oder Spirale und/oder des Dornelementes in axialer Richtung nach Maßgabe einer vorgegebenen Verdichtung des Gemenges.40. Device for performing the method according to claims 35 to 39, characterized in that a control device is provided for moving the spindle or spiral and / or the mandrel element in the axial direction in accordance with a predetermined compression of the batch.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelbreite über die Spiralenlänge gleich ist und/oder sich die Steigung der Spirale in Preßrichtung mit jeder Umdrehung gleichmäßig, um ca' 1 bis etwa 10 % des Spiralendurchmessers erhöht.41. Apparatus according to claim 40, characterized in that the helix width is the same over the spiral length and / or the pitch of the spiral increases uniformly with each revolution in the pressing direction, by about 1 to about 10% of the spiral diameter.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 oder 41 , dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steigung der Spirale in Preßrichtung bis etwa zum Ende des Einlaufschachtes mit jeder Umdrehung gleichmäßig, um 0,5 bis etwa 5 % des Spiralendurchmessers erhöht und etwa im Bereich der Eintauchtiefe in den Preßraum um einen Betrag von ca' 2 bis etwa 15 % des Spiralendurchmesers vergrößert.42. Device according to one of claims 40 or 41, characterized in that the gradient of the spiral in the pressing direction up to about the end of the inlet shaft increases uniformly with each revolution, by 0.5 to about 5% of the spiral diameter and approximately in the area of the immersion depth enlarged in the press room by an amount of about 2 to about 15% of the spiral diameter.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steigung der Spirale in Preßrichtung mit jeder Umdrehung ungleichmäßig, jedoch immer stärker bis zu einem Betrag von etwa 25 % des Durchmessers vergrößert oder, daß die Spindel mit zunächst gleicher Steigung und im Preßraum mit vergrößerter Steigung ausgebildet ist.43. Device according to one of claims 40 to 42, characterized in that the pitch of the spiral in the pressing direction increases unevenly, but more and more up to an amount of about 25% of the diameter, or that the spindle is initially designed with the same pitch and with a larger pitch in the pressing chamber.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelrücken in Preßrichtung eine Schräge von ca 5° bis etwa 25° besitzt.44. Device according to one of claims 40 to 43, characterized in that the spiral back has a slope of about 5 ° to about 25 ° in the pressing direction.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 40 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelrücken in Preßrichtung eine Stufe von 0,2 bis mehr als 5mm besitzt, die im Spiralendurchmesser nach außen ragt.45. Device according to one of claims 40 to 44, characterized in that the spiral back in the pressing direction has a step of 0.2 to more than 5mm, which protrudes outward in the spiral diameter.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe mit einer gleichen Steigung wie die Spirale gefertigt ist.46. Device according to one of claims 40 to 45, characterized in that the step is made with the same pitch as the spiral.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe eine größere Steigung aufweist als die Spirale und sich die Breite der Wendel mit dem größeren Durchmesser in Preßrichtung verkleinert.47. Device according to one of claims 40 to 46, characterized in that the step has a greater slope than the spiral and the width of the coil with the larger diameter decreases in the pressing direction.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe und die Schräge im Wendelquerschnitt kombiniert werden.48. Device according to one of claims 40 to 47, characterized in that the step and the slope are combined in the spiral cross section.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Spirale um ca' 0,2 bis etwa 2mm kleiner ist als das kleinste Maß zwischen zwei Flächen am Beginn des Preßraumes und sich dadurch eine dünne, höher verdichtete Randzone des Stranges ergibt, deren Verdichtung sich nicht von selbst ohne Änderung der Verdichtungparameter bis zum Durchdrehen der Spirale vergrößert.49. Device according to one of claims 40 to 49, characterized in that the largest diameter of the spiral is about '0.2 to about 2mm smaller than the smallest dimension between two surfaces at the beginning of the press space and thereby a thin, higher density Edge zone of the strand results, the compression of which does not increase by itself without changing the compression parameters until the spiral turns.
50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der Spirale um mehr als etwa 5 mm kleiner ist als das kleinste Maß zwischen zwei Flächen am Beginn des Preßraumes und sich dadurch eine dickere, gegenüber der Innenzone um bis zu etwa 30 % höher verdichtete Randzone ergibt, die sich nicht selbst, ohne Änderung der Verdichtungsparameter 4050. Device according to one of claims 40 to 49, characterized in that the largest diameter of the spiral is smaller by more than about 5 mm than the smallest dimension between two surfaces at the beginning of the press space and thereby a thicker, compared to the inner zone by to about 30% more compressed edge zone, which does not self, without changing the compression parameters 40
erhöht.elevated.
51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale in ihrem größten Durchmesser so ausgeführt ist, daß sich die Kleinteile der Randschicht parallel zur Preßrichtung orientieren und daß sich die Verdichtung ohne Änderung der Verdichtungsparameter von selbst erhöhen würde, dies aber durch eine rechnergesteuerte Eintauchtiefe des Dornes in den Strang und die Anpreßkraft der beweglichen Wände des Heizkanales verhindert und die Verdichtung auf einem weitgehend konstanten, bestimmten und veränderlichen Maß gehalten wird.51. Device according to one of claims 1 to 50, characterized in that the spiral is designed in its largest diameter so that the small parts of the surface layer are oriented parallel to the pressing direction and that the compression would increase automatically without changing the compression parameters, this but prevented by a computer-controlled immersion depth of the mandrel in the strand and the pressing force of the movable walls of the heating channel and the compression is kept to a largely constant, determined and variable extent.
52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 51 , dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Wendelquerschnittes in einem spitzen Winkel bis zu etwa 65° in Preßrichtung des Stranges steht und die Kleinteile beim Verdichten zur Verminderung der Reibung zwischen Strang und Dorn mehr nach außen gelenkt werden.52. Device according to one of claims 40 to 51, characterized in that the end face of the helical cross section is at an acute angle up to about 65 ° in the pressing direction of the strand and the small parts directed more to the outside during compression to reduce the friction between strand and mandrel become.
53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Wendelquerschnittes in einem stumpfen Winkel bis etwa 105° in Preßrichtung des Stranges steht und dadurch die Kleinteile beim Verdichten zur Verringerung der Reibung zwischen Strang und Preßraum mehr nach innen gelenkt werden.53. Device according to one of claims 40 to 52, characterized in that the end face of the helical cross-section is at an obtuse angle up to about 105 ° in the pressing direction of the strand and thereby the small parts directed more inward during compression to reduce the friction between strand and baling chamber become.
54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Wendelquerschnittes einen in diesen ragende Spitze mit einem Winkel von größer als etwa 100° aufweist.54. Device according to one of claims 40 to 53, characterized in that the end face of the helical cross-section has a protruding into it with an angle of greater than about 100 °.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintauchtiefe der Spirale in den Preßraum veränderbar ca' 0,3 bis etwa 4 Umdrehungen beträgt und die Eintauchtiefe mit Distanzstücken oder Weggebern eingestellt und angepaßt wird.55. Device according to one of claims 40 to 54, characterized in that the immersion depth of the spiral in the pressing space is changeable about '0.3 to about 4 revolutions and the immersion depth is adjusted and adjusted with spacers or displacement sensors.
56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die gewickelte Spirale im Innendurchmesser zylindrisch ist und der 4156. Device according to one of claims 40 to 55, characterized in that the wound spiral is cylindrical in the inner diameter and the 41
Innendurchmesser zum Dorn einen Spalt zwischen ca' 1 und etwa 10 mm aufweist.Internal diameter to the mandrel has a gap between about 1 and about 10 mm.
57. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale bis etwa in Höhe des Einlaufendes zylindrisch ist und sich in Preßrichtung um bis zu etwa 10 mm konisch verjüngt.57. Apparatus according to claim 55, characterized in that the spiral is cylindrical up to about the height of the inlet end and tapers conically in the pressing direction by up to about 10 mm.
58. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeinet, daß eine aus einem Flachstahl gedrehte oder entsprechend spangebend aus Rundmaterial gefertigte Spirale die Verdichtungskraft erzeugt.58. Apparatus according to claim 55, characterized in that a spiral turned from a flat steel or correspondingly machined from round material produces the compression force.
59. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung durch eine Schnecke mit zylindrischen Schneckengrund erfolgt, deren Wendelausführung der beschriebenen Spirale entspricht.59. Device according to one of claims 40 to 58, characterized in that the compression is carried out by a screw with a cylindrical screw base, the helical design of which corresponds to the spiral described.
60. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckengrund bis etwa in Höhe der Einlaufendes zylindrisch ist und zu seinem preßraumseitigen Ende hin als Kegelspitze oder Kegelstumpf ausgebildet ist.60. Apparatus according to claim 59, characterized in that the screw base is cylindrical up to approximately the level of the inlet end and is designed as a cone tip or truncated cone towards its end on the press chamber side.
61. Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke ein-, zwei- oder mehrgängig ausgebildet ist.61. Apparatus according to claim 60, characterized in that the worm is of one, two or more threads.
62. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 61 , dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale oder Schnecke aus Warmarbeitsstahl mit einer besonders glatten Oberfläche gefertigt ist, die verschleiß- und/oder reibungsmindert behandelt ist, wie zum Beispiel nitiert oder Titan-Oxid- beschichtet.62. Device according to one of claims 40 to 61, characterized in that the spiral or worm is made of hot-work steel with a particularly smooth surface that is treated for wear and / or friction, such as, for example, nitrous or titanium oxide coating.
63. Vorrichtung nach den Ansprüchen 40 bis 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskraft durch eine gedrehte Wendel erzeugt wird und daß die Veränderung der Steigung und der Außenkontur der gedrehten Spirale etwa der der gewickelten Spirale entspricht.63. Device according to claims 40 to 62, characterized in that the compression force is generated by a turned spiral and that the change in the slope and the outer contour of the turned spiral corresponds approximately to that of the wound spiral.
64. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn gem. DE 198 26 408.9 verwendet wird. WO 99/48676 ,-, PCT/EP99/0198764. Device according to one of claims 40 to 64, characterized in that a mandrel acc. DE 198 26 408.9 is used. WO 99/48676, -, PCT / EP99 / 01987
4242
65. Vorrichtung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dorn im Querschnitt um ca' 0,2 bis etwa 5 mm verjüngt65. Apparatus according to claim 64, characterized in that the mandrel tapers in cross section by about 0.2 to about 5 mm
66. Vorrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung des Dornes etwa in Höhe des Preßraumes oder ein Stück hinterhalb erfolgt.66. Apparatus according to claim 65, characterized in that the tapering of the mandrel takes place approximately at the level of the baling chamber or a bit behind.
67. Vorrichtung nach den Ansprüchen 40 bis 66, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Reaktoren gem. EP 03 76 175 verwendet werden.67. Device according to claims 40 to 66, characterized in that one or more reactors acc. EP 03 76 175 can be used.
68. Vorrichtung nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Reaktoren starre Heizkanalteile befinden.68. Apparatus according to claim 67, characterized in that there are rigid heating channel parts between the reactors.
69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor aus einer Vielzahl von Scheiben besteht, zwischen denen sich zum Strang hin, im montierten Zustand, Dampfaustrittsspalte von ca' 0,1 bis etwa 2 mm befinden.69. Apparatus according to claim 68, characterized in that the reactor consists of a plurality of disks, between which there are steam exit gaps of about 0.1 to about 2 mm to the strand, in the assembled state.
70. Vorrichtung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmittel über eine oben liegende Bohrung zugeführt und gegebenenfalls entstehendes Kondensat über eine unten liegende Bohrung in einen Kondensatabscheider geführt wird.70. Apparatus according to claim 69, characterized in that the reactant is fed through an overhead bore and any condensate formed is fed through a bore below into a condensate separator.
71. Vorrichtung nach den Ansprüchen 40 bis 70, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornweggeber, der Antrieb und das Förderelement, der Füll- und Preßraum die Reaktoren und die starren Heizkanalteile auf längsbeweglichen Wagen gelagert und beispielsweise durch Schraubverbindungen miteinander verbunden sind.71. Device according to claims 40 to 70, characterized in that the mandrel displacement sensor, the drive and the conveying element, the filling and pressing chamber, the reactors and the rigid heating channel parts are mounted on longitudinally movable carriages and are connected to one another, for example by screw connections.
72. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 71 , dadurch gekennzeichnet, daß der die Eintauchtiefe des Dornes bestimmende Weggeber durch einen Rechner gesteuert wird, der die Daten der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges, der Antriebsleistung und der Zugkraft auf den Dom verarbeitet.72. Device according to one of claims 40 to 71, characterized in that the displacement sensor determining the immersion depth of the mandrel is controlled by a computer which processes the data of the exit speed of the strand, the drive power and the tensile force on the dome.
73. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 72 dadurch gekennzeichnet, daß sich der Preßraum in Preßrichtung um ca 0,3 bis etwa 5 mm keilförmig erweitert. 4373. Device according to one of claims 40 to 72, characterized in that the pressing space widens in the pressing direction by about 0.3 to about 5 mm in a wedge shape. 43
74. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 73, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Preßraum gegenüber dem Füllraum in einer oder mehreren Stufen um ca' 0,2 bis etwa 5mm erweitert.74. Device according to one of claims 40 to 73, characterized in that the pressing space expands in relation to the filling space in one or more stages by approximately 0.2 to approximately 5 mm.
75. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 74, dadurch gekennzeichnet, daß eine stufenförmige und eine keilförmige Erweiterung des Preßraumes kombiniert werden. 75. Device according to one of claims 40 to 74, characterized in that a step-shaped and a wedge-shaped extension of the press space are combined.
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