Ich engagiere mich seit Jahren für die Kinderhilfe Kolumbien. Ich bekomme aus einem Sägewerk, Säge- und Frässpäne, die ich zu Holzbriketts verarbeiten und verkaufen möchte. Dabei erhält der Käufer zusätzlich eine Spendenquittung für die Steuererklärung und kann die Ware somit wesentlich billiger kaufen. Der Arbeitslohn wird durch Lohn vergütet. Jetzt zur Aufgabe:
Vorhanden ist eine Presse (senkrecht) mit 20 t Kraft. Um die Herstellung etwas zu optimieren, plane ich ein Rohrsystem (senkrecht) miteinander verschweißen zu lassen:
Von oben nach unten:
Rohr 1 dient zur Befüllung mit losen Spänen: Durchmesser 130 mm und Höhe: 180 mm
Daraus ergibt sich V(lose) = 0,13 x 0,13 x 3,14/4 x 0,18 = 0,0024 m³
Daran schließt sich Rohr 2 an als konisches Element; Über eine Höhe (Länge) von 140 mm verjüngt sich das Rohr von 130 mm auf 80 mm
Es schließt sich Rohr 3 an mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Länge von 100 mm.
Das Volumen Rohr 3 beträgt: 0,08² x 3,14/4 x 0,10 = 0,0005 m³
Bei einem Verdichtungsfaktor von 1:10 entspricht die lose Füllmenge aus Rohr 1 mit 0,0024 m³ etwa der Hälfte der verdichteten Füllmenge in Rohr 3 mit 0,0005 m³
Die vorhanden Presse leistet 20 to Kraft und fährt die Höhe in Rohr 1 mit 18 cm komplett ab. Bei einer Fläche in Rohr 1 von: 0,13² x 3,14/4= 0,0132 m² und einer senkrechten Kraft von 20 to=200 kN, ergibt sich ein Pressdruck von:
200kN/0,0132m² x Faktor 0,01 = 151 bar
Der theoretische Druck auf Rohr 3 wäre bei ebenfalls 20 to:
Zylinderfläche: 0,08² x 3,14/4 = 0,005 m²
Daraus ergibt sich: 200kN/0,005m² x Faktor 0,01 = 400 bar
Rohr 3 kann verlängert werden, sollte sich ergeben, dass der Pressling zu früh abreißt, oder mehr Mantelreibung erforderlich wäre.
Laut eines professionellen Herstellers, arbeitet seine Maschine mit 200 bar und Hydraulikzylinder (wie hier)
Vor Beauftragung dieses Rohrkonstrukts ergeben sich die Fragen:
Durch den hohen Druck, wird Lignin freigesetzt, dass für die Verklebung zuständig ist.
Wird sich der Ausgangsdruck auf Rohr 1 von 151 bar durch die Verjüngung in Rohr 2 auf 400 bar (oder zumindest auf 200 bar) auf das Rohr 3 aufbauen?
Beim Start setzen wir voraus, dass Rohr 2 und 3 voll und maximal verpresst sind, durch Verschluss Rohr3
Rohr 1 ist leer; Verschluss Rohr 3 wird geöffnet und Rohr 1 lose befüllt.
Reicht der Widerstand aus Rohr 2 und Rohr 3 aus, um die Befüllung und Verpressung kontinuierlich fortzuführen?
