BE1029615A1 - Werkwijze voor het drogen van een stapel hout - Google Patents

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het drogen van een stapel hout omvattende drogen van de stapel hout tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% in een open droogloods, aanbrengen van de stapel hout in een droogoven indien de stapel hout tot een houtvochtgehalte lager dan 18% moet gedroogd worden, opwarmen van de droogoven, drogen van de stapel hout in de droogoven, afkoelen van de droogoven, conditioneren van de stapel hout in de droogoven en verwijderen van de stapel hout uit de droogoven, waarbij de werkwijze de bijkomende stappen omvat van oppervlaktedrogen van de stapel hout in de droogoven voor de stap van het drogen van de stapel hout en dieptedrogen van de stapel hout in de droogoven na de stap van het drogen van de stapel hout, waarbij elke stap in de droogoven slechts één keer doorlopen wordt.

Description

WERKWIJZE VOOR HET DROGEN VAN EEN STAPEL HOUT

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het drogen van een stapel hout, meer bepaald op het drogen van een stapel hout in een droogloods en een droogoven.

STAND DER TECHNIEK

Hout is een natuurlijk constructiemateriaal dat in vaten en holtes in het hout en intern in zijn cellen veel water omvat. Vooraleer hout voor constructies kan gebruikt worden, is het noodzakelijk om het hout te drogen. Immers, indien het hout niet vooraf gedroogd wordt, zal het water na verwerking tot bijvoorbeeld ramen, deuren of vloerbedekking uit het hout onttrokken worden, wat tot krimpen en tot vervorming of barsten van het hout kan leiden. De droogtijd is afhankelijk van de houtsoort en de beoogde verwerking, bijvoorbeeld binnenshuis of buitenshuis. In gevallen waar het hout te droog is, zal het na verwerking vocht opnemen en uitzetten, wat opnieuw tot vervorming of barsten kan leiden.

Het drogen van hout kan zeer lang duren. Daarom wordt hout frequent in droogovens versneld gedroogd.

Een gekende werkwijze voor het drogen van hout is gekend uit SU 1 717 916. Bij deze werkwijze wordt het hout in een droogoven bij een hoge temperatuur tussen 75° C tot 96° C en met toevoer van stoom gedroogd, waarna de temperatuur in de droogoven met enkele graden wordt verlaagd. Deze cyclus wordt enkele keren herhaald, waarbij de temperatuur in de droogoven steeds meer verlaagd wordt.

Elke cyclus is tot een aantal uren beperkt. Dit resulteert in een snelle droging van het hout. Het nadeel van deze werkwijze is dat veel energie vereist is om de temperatuur in de droogoven snel te verhogen en te verlagen. Een ander nadeel is dat de snelle temperatuurschommelingen spanningen in het hout veroorzaken, die barsten en/of scheuren in het hout veroorzaken. Door het snel opwarmen is het mogelijk dat er korstverharding en/of vervorming optreedt. Water dat diep in de kern van het hout in de cellen zit, kan bij deze werkwijze moeilijk uit het hout gehaald worden.

Een andere gekende werkwijze is beschreven in CN 1 815 115. Ook bij deze werkwijze wordt het hout in een droogoven bij een temperatuur tussen 70° C en 98° C en met toevoeging van stoom gedroogd. Opnieuw zijn er meerdere cycli van snel opwarmen en afkoelen van de droogoven. De werkwijze heeft gelijkaardige nadelen als voorheen beschreven.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze welke deze nadelen opheft.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Tot dit doel verschaft de uitvinding een werkwijze volgens conclusie 1.

Deze werkwijze is voordelig omdat de stapel hout eerst op natuurlijke wijze in een open droogloods tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% wordt gedroogd.

Door het natuurlijke drogen verdwijnt het water geleidelijk uit de stapel hout, waardoor de kans op korstverharding, vervorming, scheuren en/of barsten minimaal is. Het beperkt ook de vereiste energie voor het drogen van de stapel hout in de droogoven.

Indien de stapel hout tot een houtvochtgehalte van lager dan 18% moet gedroogd worden, wordt de stapel hout in de droogoven aangebracht. Het droogproces omvat slechts één cyclus. Voor het eigenlijke drogen is er de bijkomende stap van het oppervlaktedrogen, waarbij eerst het oppervlakte van het hout gedroogd wordt. Dit water is relatief eenvoudig uit de stapel hout te onttrekken. Na het drogen is er een bijkomende stap van het dieptedrogen. In deze stap wordt voornamelijk het water uit de cellen diep in de kern van het hout onttrokken.

Door deze bijkomende stappen kan het hout tot lage houtvochtgehaltes gedroogd worden, waarbij de temperatuur en de luchtvochtigheid in de droogoven slechts beperkt gevarieerd worden. Hierdoor is er minder energie vereist voor het drogen van de stapel hout in de droogoven. Bijzonder voordelig is dat de stapel hout geen snelle opeenvolging van meerdere cycli ondergaat, waardoor minder spanningen in het hout geïntroduceerd worden, en korstverharding, vervorming, scheuren en/of barsten vermeden worden.

Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 14.

Een specifieke voorkeursvorm betreft de uitvinding een werkwijze volgens conclusie 12.

Deze voorkeursvorm is voordelig omdat door het beurtelings circuleren van lucht in de droogoven in tegengestelde richtingen vermeden wordt dat een zijde van de stapel hout minder luchtstroming ondervindt en daardoor minder gedroogd wordt.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, “de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

In de context van dit document is het houtvochtgehalte (HV%) het procentuele aandeel van het gewicht van het water in het hout ten opzichte van het totale gewicht van het hout. Het houtvochtgehalte wordt berekend als:

Hv% = "2 100%

Mo

Hierbij is Mo de ovendroge massa van het hout en is mı de natte of niet gedroogde massa van het hout. De ovendroge massa van het hout wordt bepaald door het drogen van een proefstuk van het hout in een oven op een temperatuur van 103° C totdat de massa van het proefstuk niet meer verandert. De massa van het hout na het drogen op 103° C is de ovendroge massa.

Het vezelverzadigingspunt van hout is in dit document een situatie in het hout, waarbij alle celwanden van het hout maximaal met water gevuld zijn en waarbij holten en vaten in het hout volledig vrij van water zijn.

Met evenwichtshoutvochtgehalte wordt in dit document een evenwichtssituatie bedoeld, waarbij het houtvochtgehalte van hout bij een bepaalde temperatuur en relatieve luchtvochtigheid van de omgevende lucht niet meer verandert.

De relatieve luchtvochtigheid is in de context van dit document de verhouding van een spanning die waterdamp in de lucht heeft, dampspanning genaamd, en een verzadigingsdruk, ofwel de maximaal mogelijke dampspanning, bij de heersende temperatuur. De relatieve luchtvochtigheid is dus van de temperatuur afhankelijk.

De relatieve luchtvochtigheid (RV) wordt als een percentage of een getal zonder eenheid uitgedrukt.

In de context van dit document is de droogsterkte gedefinieerd als de verhouding van een actueel houtvochtgehalte van een stapel hout tot een evenwichtshoutvochtgehalte voor de stapel hout overeenstemmend met een heersend klimaat in een droogoven.

In de context van dit document is korstverharding een fenomeen waarbij tijdens het begin van het drogen van hout, hout aan een rand beneden het vezelverzadigingspunt komt en krimpt, terwijl een kern van het hout nog boven het — vezelverzadigingspunt is en niet krimpt. Er ontstaat een korst van droger hout aan de rand van het hout rondom de kern van het hout. De korst sluit het hout af voor watertransport vanuit de kern naar de oppervlakte, waardoor het drogen vertraagt of stilvalt.

In de context van dit document is een duurzaamheidsklasse een classificatie die gebruikt wordt als aanduiding voor de resistentie van hout tegen ongunstige omstandigheden. Het hout wordt in vijf klassen ingedeeld, waarbij klasse 1 zeer duurzaam en klasse 5 niet duurzaam is. De duurzaamheidsklassen zijn volgens de norm EN-350:2016 bepaald.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het drogen van een 5 stapel hout.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stappen van: - drogen van de stapel hout tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% in een open droogloods; - aanbrengen van de stapel hout in een droogoven indien de stapel hout tot een houtvochtgehalte lager dan of gelijk aan 18% moet gedroogd worden; - opwarmen en conditioneren van de droogoven; - oppervlaktedrogen van de stapel hout in de droogoven; - drogen van de stapel hout in de droogoven; - dieptedrogen van de stapel hout in de droogoven; - afkoelen van de droogoven; - conditioneren van de stapel hout in de droogoven; - en verwijderen van de stapel hout uit de droogoven.

Het hout in de stapel hout is bij voorkeur in planken gezaagd, waarna de planken op elkaar gestapeld zijn.

De stapel hout wordt eerst op natuurlijke wijze in een open droogloods tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% gedroogd, bij voorkeur hoogstens 40%, bij meer voorkeur hoogstens 30% en bij nog meer voorkeur hoogstens 25%. Met een open droogloods wordt een loods bedoeld met een dak, waarvan minstens twee tegenoverliggende zijwanden minstens gedeeltelijk open zijn. Dit is voordelig voor het creëren van luchtverplaatsing in de open droogloods. Door de luchtverplaatsing wordt de stapel hout in de droogloods gedroogd. Het hout is na deze stap luchtgedroogd (air dried). Het drogen van de stapel hout in de open droogloods is voordelig omdat hierdoor water geleidelijk uit de stapel hout verdwijnt, waardoor de kans op korstverharding, vervorming , en/of scheuren of barsten in het hout minimaal is. Het drogen van de stapel hout in de open droogloods tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% is bijkomend voordelig omdat hierdoor de vereiste energie voor het drogen van de stapel hout in de droogoven beperkt wordt.

Hout dat tegen regenval beschut is, kan in België tot een houtvochtgehalte van 18% tot 20% gedroogd worden. Dit is voldoende droog voor gebruik buitenshuis.

Voor gebruik binnenshuis is een houtvochtgehalte van 12% à 14% vereist. Een dergelijk houtvochtgehalte kan niet door drogen in een open droogloods alleen bekomen worden. Indien de stapel hout tot een houtvochtgehalte lager dan 18% moet gedroogd worden, wordt de stapel hout in een droogoven aangebracht. De stapel hout kan eveneens in de droogoven aangebracht worden, zelfs indien geen houtvochtgehalte lager dan 18% vereist is, om het drogen van de stapel hout te versnellen, bijvoorbeeld indien van een bepaalde houtsoort geen of weinig voorraad gedroogd hout beschikbaar is of indien een houtsoort zeer langzaam droogt, zoals bijvoorbeeld duurzame houtsoorten, klasse 1 en 2, zoals Afrormosia.

De droogoven wordt tot een initiële temperatuur van hoogstens 53° C opgewarmd, bij voorkeur hoogstens 52° C en bij nog meer voorkeur hoogstens 51° C. De droogoven wordt tot een initiële relatieve luchtvochtigheid van minstens 70% en hoogstens 85% geconditioneerd. Bij voorkeur zijn de initiële temperatuur en de initiële relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van houtsoort en dikte van het hout.

Voor het bekomen van de initiële relatieve luchtvochtigheid wordt indien nodig vocht in de droogoven verneveld. In deze stap wordt de temperatuur verhoogd in de richting van de vereiste temperatuur voor het drogen van de stapel hout. Door de hoge relatieve luchtvochtigheid wordt het hout nog niet gedroogd en enkel opgewarmd. Hierdoor wordt vermeden dat er korstverharding en/of vervorming is, en/of dat het hout scheurt of barst.

De droogoven wordt tijdens de stap van het drogen van de stapel hout in de droogoven tot een eerste droogtemperatuur verwarmd die minstens 8° C hoger is dan de initiële temperatuur. De droogoven wordt tot een eerste relatieve luchtvochtigheid geconditioneerd die minstens 5 procentpunt lager is dan de initiële relatieve luchtvochtigheid. Bij voorkeur zijn de eerste droogtemperatuur en de eerste relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van de houtsoort en de dikte van het hout. Door de hogere eerste droogtemperatuur ten opzichte van de initiële temperatuur en de lagere eerste relatieve luchtvochtigheid ten opzichte van de initiële relatieve luchtvochtigheid, wordt de stapel hout effectief gedroogd. Water wordt uit de cellen van het hout vrijgemaakt.

Voor de stap van het drogen van de stapel hout in de droogoven, wordt de stapel hout aan de bijkomende stap van het oppervlaktedrogen onderworpen. De droogoven wordt tot een tweede droogtemperatuur verwarmd die minstens 8° C hoger is dan de initiële temperatuur. De eerste droogtemperatuur is minstens gelijk aan de tweede droogtemperatuur. Bij voorkeur is de eerste droogtemperatuur minstens 2° C hoger dan de tweede droogtemperatuur. De droogoven wordt tot een tweede relatieve luchtvochtigheid geconditioneerd die minstens 10 procentpunt hoger is dan de eerste relatieve luchtvochtigheid tijdens de stap van het drogen. De tweede relatieve luchtvochtigheid kan zowel hoger als lager dan de initiële relatieve luchtvochtigheid zijn. Bij voorkeur zijn de tweede droogtemperatuur en de tweede relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van de houtsoort en de dikte van het hout.

Door de hogere eerste droogtemperatuur ten opzichte van de initiële temperatuur, wordt de stapel hout effectief gedroogd. Door de hogere tweede relatieve luchtvochtigheid ten opzichte van de eerste relatieve luchtvochtigheid, wordt voornamelijk water nabij het oppervlak van het hout uit vaten en holten uit de stapel hout onttrokken. Dit water is relatief eenvoudig uit de stapel hout te halen.

Het hout in de stapel hout is nog steeds boven zijn vezelverzadigingspunt. Het water dat in deze stap uit het hout gehaald wordt, veroorzaakt geen vervormingen omdat het de celstructuur van het hout niet wijzigt. Er is geen korstverharding en/of vervorming, en het hout barst en/of scheurt niet. De stap van het oppervlaktedrogen is bijzonder voordelig omdat de droogoven al geleidelijk naar omstandigheden voor het drogen van de stapel hout geconditioneerd wordt, waardoor er minder spanningen in het hout geïntroduceerd worden die tot scheuren of barsten kunnen leiden.

Na de stap van het drogen van de stapel hout in de droogoven, wordt de stapel hout aan de bijkomende stap van het dieptedrogen onderworpen. De droogoven wordt op een derde droogtemperatuur gehouden. De derde droogtemperatuur is gelijk aan de eerste droogtemperatuur + 5%, bij voorkeur + 4%, bij meer voorkeur + 3% en bij nog meer voorkeur + 2%. De derde droogtemperatuur kan gedurende de stap van het dieptedrogen een weinig tussen de opgegeven grenzen variëren.

De droogoven wordt geconditioneerd tot een derde relatieve luchtvochtigheid die minstens 5 procentpunt lager is dan de eerste relatieve luchtvochtigheid. Door de lagere derde relatieve luchtvochtigheid ten opzichte van de eerste relatieve luchtvochtigheid wordt verder vocht uit de celwanden diep in de kern van het hout in de stapel hout onttrokken. Het hout in de stapel hout wordt in deze stap tot onder zijn vezelverzadigingspunt gedroogd. Doordat de derde droogtemperatuur aan de eerste droogtemperatuur gelijk blijft, worden hierbij geen verdere spanningen in het hout geïntroduceerd, waardoor de kans op scheuren en barsten sterk beperkt wordt.

Na de stap van het dieptedrogen wordt de droogoven afgekoeld tot een finale temperatuur van hoogstens 30° C. De droogoven wordt tot een finale relatieve vochtigheid van minstens 50% en hoogstens 70% geconditioneerd. Het afkoelen gebeurt geleidelijk om geen onnodige spanningen in het hout te introduceren. Een finale relatieve luchtvochtigheid van minstens 50% en hoogstens 70% stemt overeen met een gemiddelde relatieve luchtvochtigheid in een buitenomgeving in

België. Het is voor een vakman geschoold in het technische veld duidelijk dat bij zeer droge of zeer vochtige weersomstandigheden de relatieve luchtvochtigheid van de gemiddelde relatieve luchtvochtigheid kan afwijken.

Het hout wordt in de droogoven geconditioneerd. De temperatuur in de droogoven wordt op £5% van de finale temperatuur gehouden, bij voorkeur op £4%, bij meer voorkeur op +3% en bij nog meer voorkeur op +2%. De temperatuur in de droogoven kan gedurende de stap van het conditioneren een weinig tussen de opgegeven grenzen variëren. De droogoven wordt geconditioneerd op +3 procentpunt van de finale relatieve luchtvochtigheid, bij voorkeur op =2 procentpunt en bij nog meer voorkeur op +1 procentpunt. De conditioneringsstap is belangrijk om eventuele vochtgradiënten in het hout teniet te doen. Normaal gesproken is het oppervlakte van het hout droger dan de kern van het hout. Door het hout op een constante temperatuur en relatieve luchtvochtigheid te houden kan water migreren, waardoor het hout over zijn volledige volume een gelijk houtvochtigheidsgehalte bekomt. Door een finale relatieve vochtigheid van minstens 50% en hoogstens 70% wordt vermeden dat het hout in de stapel hout, na het verwijderen van de stapel hout uit de droogoven een groot verschil in relatieve luchtvochtigheid met de buitenomgeving zou ervaren, waardoor het hout ongecontroleerd opnieuw water zou aantrekken of afstoten.

Na de stap van het conditioneren, blijft de stapel hout bij voorkeur nog minstens een dag in de droogoven, waarbij omstandigheden in de droogoven niet langer gecontroleerd worden en geleidelijk naar de buitenomgeving kunnen evolueren.

Hierdoor wordt barst- of scheurvorming in het oppervlak van het hout door introductie van thermische spanningen vermeden.

Elke stap in de droogoven wordt slechts één keer doorlopen.

Door de bijkomende stappen van het oppervlaktedrogen en dieptedrogen kan het hout tot lage houtvochtgehaltes gedroogd worden, waarbij de temperatuur en de luchtvochtigheid in de droogoven slechts beperkt gevarieerd worden. Hierdoor is er minder energie vereist voor het drogen van de stapel hout in de droogoven.

Bijzonder voordelig is dat de stapel hout geen snelle opeenvolging van meerdere cycli ondergaat, waardoor minder spanningen in het hout geïntroduceerd worden, en korstverharding, vervorming, scheuren en/of barsten vermeden worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de temperatuur in de droogoven maximaal 68° C, bij voorkeur maximaal 67° C. Deze maximale temperatuur is voor alle stappen in de droogoven. Een temperatuur van maximaal 68° C is voordelig omdat hierdoor geen overmatige thermische spanningen in het hout kunnen geïntroduceerd worden, die tot barsten of scheuren kunnen leiden. Een temperatuur van 68° C is bijkomend voordelig omdat hierdoor minder energie vereist is om de droogoven op te warmen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm stijgt de temperatuur in de droogoven tijdens het opwarmen van de droogoven met minstens 0.5°C per uur en hoogstens 5° C per uur. Door de geleidelijke verhoging van de temperatuur in de droogoven worden grote thermische spanningen in het hout voorkomen, waardoor het hout in de stapel hout zou kunnen barsten of scheuren. De snelheid waarmee de temperatuur in de droogoven stijgt, is afhankelijk van de houtsoort. Duurzame houtsoorten zoals bijvoorbeeld eik worden langzamer opgewarmd dan minder duurzame houtsoorten zoals bijvoorbeeld ceder, vuren en dennen. De snelheid waarmee de temperatuur in de droogoven stijgt, is afhankelijk van de dikte van planken waarin het hout in de stapel hout gezaagd is. Hoe dikker de planken zijn, hoe langzamer de droogoven opgewarmd wordt, zodat het hout geleidelijk over zijn volledige volume opwarmt om thermische spanningen in het hout te beperken.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm stijgt de temperatuur in de droogoven tijdens het oppervlaktedrogen van het hout met minstens 0.03° C per uur en hoogstens 0.70° C per uur. De temperatuur stijgt in de droogoven stijgt minder snel in vergelijking met de voorgaande stap van het opwarmen van de droogoven. In deze stap wordt het hout in de stapel hout verder opgewarmd en tegelijkertijd al gedroogd doordat water nabij het oppervlak van het hout uit holtes en vaten aan het hout wordt onttrokken. Om zo weinig mogelijk spanningen in het hout te veroorzaken, is het noodzakelijk om de temperatuur in de droogoven in vergelijking met het opwarmen van de droogoven trager te laten toenemen, zodat er op ieder ogenblik een evenwichtige toestand in de droogoven is. Verdere opmerkingen over snelheid van stijgen van de temperatuur in functie van houtsoort en/of dikte van de planken in de stapel hout zijn van toepassing zoals in een voorheen beschreven uitvoeringsvorm over het opwarmen van de droogoven.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm stijgt de temperatuur in de droogoven tijdens het drogen van het hout met hoogstens 0.40° C per uur. Doordat in deze stap water uit celwanden aan het hout onttrokken wordt, en het hout dus nabij of al onder het vezelverzadigingspunt gedroogd wordt, kan het hout tijdens het drogen vervormen en zelfs barsten of scheuren. Daarom wordt de temperatuur zeer geleidelijk en trager in vergelijking met de stap van het oppervlaktedrogen verhoogd om slechts een geleidelijke onttrekking van water aan de celwanden te bekomen. Verdere opmerkingen over snelheid van stijgen van de temperatuur in functie van houtsoort en/of dikte van de planken in de stapel hout zijn van toepassing zoals in een voorheen beschreven uitvoeringsvorm over het opwarmen van de droogoven.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is minstens aan beide uiteinden van de stapel hout een lat tussen iedere twee op elkaar gestapelde planken van de stapel hout geplaatst. Bij voorkeur is de afstand tussen twee latten die tussen iedere twee op elkaar gestapelde planken van de stapel hout geplaatst zijn hoogstens 1.2 m, bij voorkeur hoogstens 0.9 m, bij meer voorkeur hoogstens 0.6 m. Bij voorkeur is de afstand tussen twee latten kleiner naarmate de planken dunner zijn. De latten zijn voordelig voor het creëren van luchtspleten tussen op elkaar gestapelde planken, waardoor een betere en uniforme droging van de stapel hout bekomen wordt. Het plaatsen van een lat aan beide uiteinden van de stapel hout is voordelig voor het vermijden dat planken tijdens het drogen aan de beide uiteinden vervormen, barsten of scheuren. Door de latten drukken de boven elkaar liggende planken in de stapel hout op elkaar, waardoor de zo minimaal mogelijk kunnen vervormen, barsten of scheuren.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt voor de start van het drogen een band omheen de stapel hout gespannen. De band wordt tijdens het drogen van de stapel hout niet opnieuw aangespannen. De band heeft als primaire functie het bij elkaar houden van de stapel hout. Als secundaire functie geeft de spanning op de band een indicatie over het houtvochtgehalte. Naarmate de stapel hout droger wordt, krimpt het hout en is de band minder omheen de stapel hout gespannen.

Door manueel de spanning op de band te voelen, kan ingeschat worden of de stapel hout al voldoende gedroogd is om bijvoorbeeld van de open droogloods naar de droogoven verplaatst te worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het houtvochtgehalte van het hout in de open droogloods met een hydrometer gemeten. De hydrometer heeft verschillende instellingen in functie van houtsoort en temperatuur van het hout. De temperatuur van het hout is ongeveer gelijk aan de buitentemperatuur. Een hydrometer is voordelig omdat hiermee een exact houtvochtgehalte kan gemeten worden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de open droogloods volgens een dominante windrichting georiënteerd. De open droogloods heeft een lengterichting.

De lengterichting is evenwijdig met de dominante windrichting. In België betekent dit dat de lengterichting van de open droogloods van zuidwest naar noordoost georiënteerd is. Planken van de stapel hout worden dwars op de dominante windrichting in de open droogloods geplaatst. De planken hebben eveneens een lengterichting. De lengterichting van de planken is dus dwars op de lengterichting van de open droogloods. Deze oriëntatie is voordelig voor een zo groot mogelijk contactoppervlak van de stapel hout met de wind, waardoor een betere droging van het hout optreedt. Deze uitvoeringsvorm is bijzonder voordelig in combinatie met een voorheen beschreven uitvoeringsvorm waarbij latten tussen de planken van de stapel hout geplaatst zijn.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm zijn wanden van de open droogloods evenwijdig met de dominante windrichting minstens gedeeltelijk gesloten. Dit is voordelig omdat hierdoor een schoorsteeneffect bekomen wordt, waardoor een sterkere luchtstroom langs de stapels hout stroomt en een betere droging van de stapels hout optreedt.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden uiteinden van planken van de stapel hout met een verf of coating afgedekt. Een voorbeeld van een geschikte coating is parafine. De verf of coating is voordelig voor het mechanisch samenhouden van de uiteinden van de planken van de stapel hout, waardoor deze tijdens het drogen niet scheuren of barsten.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt in minstens één plank of balk van een stapel hout een sonde voor het meten van het houtvochtgehalte geplaatst. Bij voorkeur worden minstens vijf sondes gebruikt, bij meer voorkeur minstens zes sondes, bij nog meer voorkeur minstens zeven sondes en bij zelfs nog meer voorkeur acht sondes. Het gebruik van een sonde is voordelig om op een objectieve wijze het houtvochtgehalte van de stapel hout vast te stellen. De sonde kan voordelig met een computergestuurde aansturing van de droogoven gekoppeld worden, om automatisch van een eerste stap naar een volgende stap over te gaan.

Bijvoorbeeld kan bij het drogen van dennenhout bij het bereiken van een houtvochtgehalte van 20% automatisch naar de stap van het dieptedrogen worden overgegaan.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt lucht in de droogoven met behulp van ventilatoren beurtelings in een eerste richting en een tegengestelde tweede richting gecirculeerd. De richting van circuleren van lucht wordt omgekeerd door het omdraaien van een draaizin van de ventilatoren. De droogoven omvat een bodem, zijwanden en een plafond. De ventilatoren zijn bij voorkeur op het plafond van de droogoven aangebracht, met een eerste rij nabij een eerste zijwand en een tweede rij nabij een tweede tegenoverliggende zijwand. De ventilatoren van de eerste rij blazen lucht van het plafond naar de bodem van de droogoven. De ventilatoren van de tweede rij zuigen lucht van de bodem naar het plafond van de droogoven. Hierdoor ontstaat een circulaire luchtstroom in de droogoven. Hierdoor ontstaat eveneens een luchtstroom dwars doorheen het hout in de droogoven, in een richting dwars op de lucht die door de eerste rij ventilatoren naar de bodem van de droogoven geblazen wordt, in de richting van de lucht die door de tweede rij ventilatoren naar het plafond van de droogoven gezogen wordt. Deze uitvoeringsvorm is voordelig voor het creëren van uniforme omstandigheden in de droogoven. De draaizin van de ventilatoren in de eerste rij en de ventilatoren in de tweede rij draaien bij voorkeur minstens elke vier uur om, bij meer voorkeur minstens elke drie uur en bij nog meer voorkeur minstens elke twee uur. Bij voorkeur wordt een draaisnelheid van de ventilatoren aangepast in functie van de stap van de werkwijze die wordt uitgevoerd.

Deze voorkeursvorm is bijkomend voordelig omdat door het beurtelings circuleren van lucht in de droogoven in tegengestelde richtingen vermeden wordt dat een zijde van de stapel hout minder luchtstroming ondervindt en daardoor minder gedroogd wordt.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de droogsterkte tijdens het oppervlaktedrogen, het drogen en het dieptedrogen van de stapel hout minstens 1.5 en hoogstens 2.6. De droogsterkte bepaalt hoe snel de stapel hout in een heersend klimaat in de droogoven kan drogen. Een droogsterkte tussen 1.5 en 2.6

Zorgt voor een snelle droging van de stapel hout in combinatie met een laag risico op vervorming, scheuren en barsten. Een duurzame houtsoort, zoals bijvoorbeeld eik vereist een lagere droogsterkte dan minder duurzame houtsoorten, zoals bijvoorbeeld ceder, vuren en dennenhout. Bij duurzame houtsoorten zijn vaten meer afgesloten en is water sterker in cellen gebonden, waardoor een langzamere onttrekking van water nodig is om schade aan het hout te vermijden.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de droogsterkte tijdens het afkoelen en het conditioneren van de stapel hout minstens 1.0 en hoogstens 1.6.

Bij het conditioneren is een voldoende lage droogsterkte vereist, zodat het hout niet sterk verder droogt en effectief tot een evenwicht komt. Een droogsterkte van hoogstens 1.6 is voor minder duurzame houtsoorten aanvaardbaar, terwijl voor duurzamere houtsoorten een droogsterkte dicht bij 1.0 aangewezen is.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt tijdens het conditioneren van het hout vocht in de droogoven geïntroduceerd. Dit is voordelig om het hout opnieuw wat vocht te laten opnemen en zo te stabiliseren.

Volgens een uitvoeringsvorm worden tijdens het drogen in de droogoven kleppen van de droogoven geopend om overtollig vocht uit de droogoven te verwijderen indien de relatieve luchtvochtigheid in de droogoven hoger is dan een gewenste relatieve luchtvochtigheid.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

VOORBEELDEN

VOORBEELD 1

Voorbeeld 1 betreft het drogen van een stapel hout met eiken planken met een dikte van 20 mm. De eiken planken worden tot een houtvochtgehalte van hoogstens 30% in een open droogloods gedroogd. Daarna wordt de stapel met eiken planken in een droogoven geplaatst. De droogoven warmt in iets meer dan twee uur op naar een temperatuur van 34° C. De relatieve luchtvochtigheid in de droogoven is op ongeveer 75% ingesteld. Na het opwarmen van de droogoven start de stap van het oppervlaktedrogen. De droogoven warmt geleidelijk op van 34° C naar 42° C. De temperatuur stijgt met maximaal 0.57° C per uur. De relatieve luchtvochtigheid stijgt naar ongeveer 76%. Wanneer een houtvochtigheid van 26% bereikt wordt, start de stap van het drogen van de eiken planken. De temperatuur in de droogoven stijgt naar 44° C. De temperatuur stijgt met maximaal 0.03° C per uur. De relatieve luchtvochtigheid daalt naar ongeveer 49%. Wanneer een houtvochtigheid van iets meer dan 15% bereikt wordt, start de stap van het dieptedrogen. De temperatuur blijft 44° C en de relatieve luchtvochtigheid zakt onder 30%. Bij het bereiken van een houtvochtigheid van 10% koelt de droogoven af naar een temperatuur van 30° C en stijgt de relatieve luchtvochtigheid naar ongeveer 51%. Hierna worden de eiken planken bij dezelfde temperatuur en relatieve luchtvochtigheid geconditioneerd.

VOORBEELD 2

Voorbeeld 2 betreft het drogen van een stapel hout met eiken planken met een dikte van 54 mm. De eiken planken worden tot een houtvochtgehalte van hoogstens 45% in een open droogloods gedroogd. Daarna wordt de stapel met eiken planken in een droogoven geplaatst. De droogoven warmt in iets meer dan negen uur op naar een temperatuur van 34° C. De relatieve luchtvochtigheid in de droogoven is op ongeveer 79% ingesteld. Na het opwarmen van de droogoven start de stap van het oppervlaktedrogen. De droogoven warmt geleidelijk op van 34° C naar 42° C. De temperatuur stijgt met maximaal 0.15° C per uur. De relatieve luchtvochtigheid blijft ongeveer gelijk. Wanneer een houtvochtigheid van 26% bereikt wordt, start de stap van het drogen van de eiken planken. De temperatuur in de droogoven blijft gelijk. De relatieve luchtvochtigheid daalt naar ongeveer 50%. Wanneer een houtvochtigheid van iets meer dan 15% bereikt wordt, start de stap van het dieptedrogen. De temperatuur blijft 42° C en de relatieve luchtvochtigheid zakt onder 40%. Bij het bereiken van een houtvochtigheid van 12% koelt de droogoven af naar een temperatuur van 30° C en stijgt de relatieve luchtvochtigheid naar ongeveer 61%. Hierna worden de eiken planken bij dezelfde temperatuur en relatieve luchtvochtigheid geconditioneerd.

VOORBEELD 3

Voorbeeld 3 betreft het drogen van een stapel hout met dennenhout. Het dennenhout worden tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% in een open droogloods gedroogd. Daarna wordt de stapel met dennenhout in een droogoven geplaatst. De droogoven warmt in iets meer dan 13 uur op naar een temperatuur van 49° C. De relatieve luchtvochtigheid in de droogoven is op ongeveer 83% ingesteld. Na het opwarmen van de droogoven start de stap van het oppervlaktedrogen. De droogoven warmt geleidelijk op van 49° C naar 60° C. De temperatuur stijgt met maximaal 0.13° C per uur. De relatieve luchtvochtigheid daalt naar ongeveer 74%. Wanneer een houtvochtigheid van 26% bereikt wordt, start de stap van het drogen van het dennenhout. De temperatuur in de droogoven stijgt naar 65° C. De temperatuur stijgt met maximaal 0.19° C per uur. De relatieve luchtvochtigheid daalt naar ongeveer 60%. Wanneer een houtvochtigheid van iets meer dan 20% bereikt wordt, start de stap van het dieptedrogen. De temperatuur blijft 65° C en de relatieve luchtvochtigheid zakt naar ongeveer 51%.

Na het drogen koelt de droogoven af naar een temperatuur van 30° C en stijgt de relatieve luchtvochtigheid naar ongeveer 67%. Hierna wordt het dennenhout bij dezelfde temperatuur en relatieve luchtvochtigheid geconditioneerd.

Claims (14)

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het drogen van een stapel hout omvattende: - drogen van de stapel hout tot een houtvochtgehalte van hoogstens 50% in een open droogloods; - aanbrengen van de stapel hout in een droogoven indien de stapel hout tot een houtvochtgehalte lager dan 18% moet gedroogd worden; - opwarmen van de droogoven tot een initiële temperatuur van hoogstens 53° C en conditioneren van de droogoven tot een initiële relatieve luchtvochtigheid van minstens 70% en hoogstens 85%; - drogen van de stapel hout in de droogoven, waarbij de droogoven verwarmd wordt tot een eerste droogtemperatuur die minstens 8°C hoger is dan de initiële temperatuur en waarbij de droogoven geconditioneerd wordt tot een eerste relatieve luchtvochtigheid die minstens 5 procentpunt lager is dan de initiële relatieve luchtvochtigheid; - afkoelen van de droogoven tot een finale temperatuur van hoogstens 30° C en conditioneren van de droogoven tot een finale relatieve luchtvochtigheid van minstens 50% en hoogstens 70%; - conditioneren van de stapel hout in de droogoven, waarbij de droogoven op + 5% van de finale temperatuur gehouden wordt, en waarbij de droogoven geconditioneerd wordt op + 3 procentpunt van de finale relatieve luchtvochtigheid; - verwijderen van de stapel hout uit de droogoven; met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende bijkomende stappen voor het drogen van de stapel hout omvat: - Oppervlaktedrogen van de stapel hout in de droogoven voor de stap van het drogen van de stapel hout, waarbij de droogoven verwarmd wordt tot een tweede droogtemperatuur die minstens 8° C hoger is dan de initiële temperatuur en waarbij de droogoven geconditioneerd wordt tot een tweede relatieve luchtvochtigheid die minstens 10 procentpunt hoger is dan de eerste relatieve luchtvochtigheid; - dieptedrogen van de stapel hout in de droogoven na de stap van het drogen van de stapel hout, waarbij de droogoven op een derde droogtemperatuur gehouden wordt, waarbij de derde droogtemperatuur gelijk is aan de tweede droogtemperatuur + 5% en waarbij de droogoven geconditioneerd wordt tot een derde relatieve luchtvochtigheid die minstens 5 procentpunt lager is dan de eerste relatieve luchtvochtigheid; waarbij elke stap in de droogoven slechts één keer doorlopen wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de temperatuur in de droogoven maximaal 68° C is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de temperatuur in de droogoven tijdens het opwarmen van de droogoven met minstens 0.5° C per uur en hoogstens 5° C per uur stijgt.

4, Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de temperatuur in de droogoven tijdens het oppervlaktedrogen van het hout met minstens 0.03° C per uur en hoogstens 0.70° C per uur stijgt.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de temperatuur in de droogoven tijdens het drogen van het hout met hoogstens 0.40° C per uur stijgt.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat minstens aan beide uiteinden van de stapel hout een lat tussen iedere twee op elkaar gestapelde planken van de stapel hout geplaatst is.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat een band voor de start van het drogen omheen de stapel hout wordt gespannen, waarbij de band tijdens het drogen van de stapel hout niet opnieuw aangespannen wordt.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de open droogloods volgens een dominante windrichting georiënteerd is, waarbij planken van de stapel hout dwars op de dominante windrichting in de open droogloods geplaatst worden.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat wanden van de open droogloods evenwijdig met de dominante windrichting minstens gedeeltelijk gesloten zijn.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat uiteinden van planken van de stapel hout met een verf of coating afgedekt worden.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-10, met het kenmerk, dat in de droogoven in minstens één plank of balk van een stapel hout een sonde voor het meten van het houtvochtgehalte geplaatst wordt.

12. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-11, met het kenmerk, dat lucht in de droogoven met behulp van ventilatoren beurtelings in een eerste richting en een tegengestelde tweede richting gecirculeerd wordt.

13. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-12, met het kenmerk, dat de droogsterkte, gedefinieerd als de verhouding van een actueel houtvochtgehalte van de stapel hout tot een evenwichtshoutvochtgehalte voor de stapel hout overeenstemmend met een heersend klimaat in de droogoven, tijdens het oppervlaktedrogen, het drogen en het dieptedrogen van de stapel hout minstens 1.5 en hoogstens 2.6 is.

14. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-13 met het kenmerk, dat de droogsterkte, gedefinieerd als de verhouding van een actueel houtvochtgehalte van de stapel hout tot een evenwichtshoutvochtgehalte voor de stapel hout overeenstemmend met een heersend klimaat in de droogoven, tijdens het afkoelen en het conditioneren van de stapel hout minstens 1.0 en hoogstens 1.6 is.