Verfahren zur Druckimprägnierung von Holz Die Imprägnierung von Holz mit Teeröl führt zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer. Bis zum Anfang dieses Jahrhunderts war für die Imprägnie rung von Holz das Volltränkverfahren nach Bethell gebräuchlich. Bei diesem Verfahren wurde das Holz in einem geschlossenen, druckfesten Kessel zuerst einem Vakuum ausgesetzt. Unter Einfluss dieses Vakuums wurde darauf Teeröl in den Kessel eingelassen, das nach vollständigem Füllen des Kessels unter einem erhöhten Druck in das Holz gepresst wurde.
Bei diesem Verfahren sollen alle Zellhohlräume der durchtränkbaren Holzteile, vor allem des Splintholzes, mit Teeröl gefüllt werden. Das Holz nimmt dabei er heblich mehr Teeröl auf, als für die Schutzwirkung er forderlich ist.
Um die in das Holz einzubringende Teerölmenge herabzusetzen, wurden sogenannte Sparverfahren ent wickelt, von denen nur das Verfahren nach der deut schen Patentschrift 138 933 eine befriedigende Steue rung der Teerölaufnahmen ermöglicht und deswegen seitdem fast ausnahmslos unter dem Namen Rüping- verfahren angewandt wird.
Bei diesem Verfahren wird das zu imprägnierende Holz erst einem Luftdruck, dem Luftvordruck, ausge setzt, dessen Höhe von der einzubringenden Teeröl menge und der Holzart abhängt, und normalerweise zwischen 0,5 und 4 atü beträgt. Unter Beibehalten des Luftvordrucks wird heisses Teeröl in den Imprägnier kessel eingeführt. Das Teeröl wird vor dem Einlassen im sogenannten Vorwärmer aufgeheizt, wobei üblicher weise Temperaturen von 100 bis 1l0 C angewendet werden. Berührung mit zu heissem Teeröl, d. h. mit Temperaturen von 125 C und höher, würde dem Holz schaden, so dass der Höhe der Temperatur des Teeröls im Vorwärmer verhältnismässig niedrige Grenzen ge setzt sind.
Sobald der Imprägnierkessel mit Teeröl gefüllt ist, wird der Druck auf den sogenannten Öldruck erheblich erhöht, z. B. auf 8 atü. Dieser Druck wird je nach Holz art und Holzdimension verschieden lange aufrechterhal ten, z. B. bei Kiefer 45 Minuten bis 2 Stunden, bei Eiche mindestens 3 Stunden. Darauf wird das Teeröl wieder in den Vorwärmer zurückgeführt, der Druck im Im prägnierkessel abgelassen und das Holz einem Vakuum ausgesetzt.
Unter Einfluss der während des Luftvordrucks in das Holz eingebrachten Luft und verstärkt durch das Va kuum am Schluss des Verfahrens wird das im Holz vorhandene überschüssige Teeröl herausgedrückt.
Für Buchenholz wird eine zweimalige Rüpingim- prägnierung angewandt, wobei der Öldruck normaler weise in der ersten Stufen 60 Minuten, in der zweiten Stufe 3 Stunden aufrechterhalten wird. Nach der ersten Öldruckstufe und vor dem Luftvordruck der zweiten Stufe wird ein Zwischenvakuum eingeschaltet.
Trotz der grossen Vorteile des Rüpingverfahrens sind die Fälle, in denen nicht alle durchtränkbaren Teile des Holzes vom Teeröl erfasst werden, verhältnismässig häufig. Diese Fälle treten vor allem dort auf, wo sehr viel durchtränkbares Holz vorhanden ist, wie z. B. bei Kiefernrundholz mit breitem Splint oder bei Buchen schwellen, die mit Ausnahme des roten Kerns über ihren gesamten Querschnitt gleichmässig durchtränkt werden müssen.
Ein einwandfreier Durchtränkungsgrad ist für die Praxis ausserordentich wichtig. Die Verbesserung der Teerölverteilung z. B. bei Buchenschwellen führt dazu, dass im Gleis die Frühausfälle, die bis zum Schwellen alter von 20 Jahren 10 bis 15 % betragen können und hauptsächlich durch biologische Zerstörung des Holzes verursacht werden, eingeschränkt werden. Nicht nur, dass damit eine Verlängerung der Lebensdauer erzielt wird, sondern es werden auch die kostspieligen Einzel auswechselungen vermieden.
Da die Schwellen-Jahres- kosten etwa je nach Liegedauer in Deutschland von DM 3,80 bis 4,- pro Schwelle betragen, bedeutet eine Verbesserung der Teerölverteilung einen grossen wirt schaftlichen Fortschritt.
Es ist bekannt, dass die Eindringung des Teeröls in das Holz durch Erhöhen der Temperatur erleichtert wird, da die Viskosität des Teeröls beim Erwärmen verhältnismässig stark sinkt. Die Imprägniervorschriften der Eisenbahngesellschaften und Postverwaltungen ent halten daher auch Bestimmungen über die Temperatur des Teeröls vor und während des Tränkprozesses, die der Erkenntnis über den Einfluss der Temperatur Rech nung tragen. Die Deutsche Bundesbahn verlangt eine Temperatur des Teeröls im Vorwärmer vor dem Ein lassen des Teeröls in den Imprägnierkessel von min destens 105 C, möglichst 110 C.
Nach Füllen des Imprägnierkessels mit dem heissen Teeröl tritt durch Berührung desselben mit dem kalten Holz und dem kalten Imprägnierkessel ein starkes Absinken der Öl- temperatur auf. Die Temperatur sinkt dabei praktisch immer unter 100 C, normalerweise auf 80 bis 90 C, bei niedrigen Aussentemperaturen bis zu 70 C. Die Vorschrift verlangt ferner, dass das Teeröl im Im prägnierkessel durch Wärmezufuhr, z. B. mittels Heiz schlangen, wieder aufgeheizt wird. Normalerweise dauert es lange, bis die Öltemperatur im Imprägnierkessel die von der Bundesbahn vorgeschriebene Mindesthöhe von <B>95'</B> C erreicht hat.
Beim für Buche angewandten Dop- pel-Rüpingverfahren erreicht die Öltemperatur die vor geschriebene Mindesthöhe erst gegen das Ende der er sten öldruckstufe.
Eine wesentliche Erhöhung der Teeröltemperatur im Vorwärmer vor der Imprägnierung kommt, da dann eine Schädigung des Holzes zu befürchten ist, nicht in- frage. Unter diesen Bedingungen lag es nahe, die öl druckstufe um die Aufheizzeit - die Zeit vom Ein bringen des Teeröls in den Imprägnierkessel bis zum Erreichen einer Teeröltemperatur von mindestens 95 C - zu verlängern. Es zeigte sich aber, dass eine solche Verlängerung der Öldruckstufe nur zu ganz un bedeutenden Verbesserungen des Durchtränkungsgrades im Vergleich zum Mehraufwand an Energie führte.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine we sentliche Verbesserung des Durchtränkungsgrades er zielt wird, wenn der Druck nach Füllen ds Imprägnier kessels nicht sofort auf die vorgeschriebene Höhe erhöht wird, sondern das Teeröl im Imprägnierkessel unter dem Druck in Höhe des Luftvordrucks erst auf minde stens 100 C aufgeheizt und erst dann der Druck ge mäss der Vorschrift für das Rüpingverfahren erhöht wird.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist daher ein Verfahren zur Druckimprägnierung von Holz mit Teer- öl, bei welchem das zu imprägnierende Holz einem Luft druck ausgesetzt wird, unter Beibehaltung des Vor drucks heisses Teeröl aus einem Vorwärmer in den Im prägnierkessel eingefüllt wird, der Druck sodann für die öldruckstufe erhöht und aufrechterhalten wird, dann das Teeröl in den Vorwärmer abgelassen und das Holz einem Vakuum ausgesetzt wird, dadurch gekennzeich net, dass das Teeröl, nachdem es unter Beibehalten des Luftvordrucks im Holz aus dem Vorwärmer in den Imprägnierkessel eingeführt worden ist,
zuerst so lange unter dem Luftvordruck aufgeheizt wird, bis die Tem peratur über 100 C angestiegen ist, und dass erst dann der Druck auf das Teeröl auf den Druck der Öldruck stufe erhöht wird und mindestens 30 min aufrecht erhalten wird.
Vergleichsweise wurden Buchenschwellen einerseits nach dem üblichen Doppel-Rüpingverfahren, anderseits nach dem erfindungsgemässen Verfahren imprägniert. In jeder Schwelle wurde der Durchtränkungsgrad an Hand von zwei Bohrproben beurteilt. Tabelle 1 enthält die dabei gefundenen Ergebnisse. Beim Aufschneiden der Schwellen wurde das Durchtränkungsausmass in der Schwellenmitte ermittelt. Auch hierbei wurde ein über raschend grosse Verbesserung festgestellt, wie aus Ta belle 2 hervorgeht.
EMI0002.0033
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Durchtränkung <SEP> von <SEP> Buchenschwellen <SEP> mit <SEP> und <SEP> ohne <SEP> Aufheizen <SEP> (aus <SEP> jeder <SEP> Schwelle <SEP> 2 <SEP> Bohrproben)
<tb> Von <SEP> den <SEP> Bohrproben <SEP> sind <SEP> durchtränkt
<tb> Imprägnierung <SEP> 2 <SEP> Bohrproben <SEP> 100% <SEP> 1 <SEP> Bohrprobe <SEP> 100% <SEP> 1 <SEP> Bohrprobe <SEP> 100% <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> Bohrproben <SEP> unter <SEP> 100%
<tb> 1 <SEP> Bohrprobe <SEP> über <SEP> 90% <SEP> 1 <SEP> Bohrprobe <SEP> über <SEP> <B>80%</B>
<tb> 20 <SEP> Stück <SEP> 9 <SEP> Stück <SEP> 1 <SEP> Stück <SEP> 10 <SEP> Stück
<tb> mit <SEP> Aufheizen <SEP> <B><I>50%</I> <SEP> 22,5% <SEP> 2,5%</B> <SEP> 25
<tb> ohne <SEP> Aufheizen <SEP> 1 <SEP> Stück <SEP> 6 <SEP> Stück <SEP> 2 <SEP> Stück <SEP> 31 <SEP> Stück
<tb> (Normal-Verf.) <SEP> <B>2,
5% <SEP> <I>15%</I></B> <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 77,5
EMI0002.0034
<I>Tabelle <SEP> 2</I>
<tb> Durchtränkung <SEP> von <SEP> Buchenschwellen <SEP> mit <SEP> und <SEP> ohne <SEP> Aufheizen <SEP> (Querschnitt <SEP> in <SEP> der <SEP> Schwellenmitte)
<tb> Imprägnierung <SEP> Anzahl <SEP> Schwellen <SEP> mit <SEP> Durchtränkungsgraden
<tb> <B>1000/,</B> <SEP> 95-99 <SEP> % <SEP> 90-940/, <SEP> <B>85-890/, <SEP> 80-840/, <SEP> 70-791/1,</B>
<tb> mit <SEP> Aufheizen <SEP> 0 <SEP> Stück <SEP> 14 <SEP> Stück <SEP> 5 <SEP> Stück <SEP> 0 <SEP> Stück <SEP> 0 <SEP> Stück <SEP> 1 <SEP> Stück*
<tb> 0% <SEP> 70% <SEP> 25% <SEP> 0% <SEP> 0% <SEP> 5%
<tb> ohne <SEP> Aufheizen <SEP> 1 <SEP> Stück <SEP> 8 <SEP> Stück <SEP> 4 <SEP> Stück <SEP> 2 <SEP> Stück <SEP> 2 <SEP> Stück <SEP> 3 <SEP> Stück
<tb> (Normal-Verf.)
<SEP> 5 <SEP> % <SEP> 40% <SEP> 20% <SEP> <B>10% <SEP> 10% <SEP> <I>15%</I></B>
<tb> * <SEP> verthyllt Das erfindungsgemässe Verfahren hat jedoch nicht nur für Buchenschwellen Bedeutung. Auch andere Höl zer erfahren durch Anwendung der Erfindung eine Ver besserung der Teerölverteilung im Holz.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Ver fahrens in einem Doppel-Imprägnierverfahren wird bei Buchenschwellen die zweite Druckstufe, für die bisher 3 Stunden vorgeschrieben waren, entsprechend zeitlich verkürzt, beziehungsweise sie kann ganz wegfallen, wo durch der Mehraufwand an Energie für die Verlänge rung der ersten öldruckstufe teilweise oder ganz kom pensiert wird. Bei anderen Holzarten, die nach dem be kannten, einfachen Rüpingverfahren imprägniert wer den, wie z.
B. Kiefernmasten, wird nach einer bevor zugten Ausführungsform des Verfahrens die öldruck- stufe je nach Dauer der Aufheizzeit teilweise verkürzt. Bei erfindungsgemässem Vorgehen wird also neben dem besseren Durchtränkungsgrad der imprägnierten Höl zer noch eine Energieeinsparung gegenüber dem be kannten Rüpingverfahren erzielt.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Er findung wird eine weitere Verbesserung der Teeröl- verteilung im Holz, des Durchtränkungsgrades, erzielt, wenn der Druck im Imprägnierkessel auch nach Er reichen einer Temperatur von mindestens 100 C noch eine bestimmte Zeit, vorzugsweise eine halbe bis vier Stunden lang, aufrechterhalten bleibt - d. h. auf der Höhe des Luftvordrucks und bei etwa 100 bis 110 C und erst dann, je nach Holzart und Holzdimension, auf die für den Öldruck gebräuchliche Höhe gebracht wird.
Gefunden wurde, dass bei diesem Vorgehen das z. B. für Buche bisher für eine befriedigende Durchtränkung vorgeschriebene Doppel-Rüpingverfahren nicht mehr notwendig ist. Eine einfache Rüpingimprägnierung reicht dann für eine einwandfreie Durchtränkung des Holzes aus. Es entfällt damit das Entleeren des Im prägnierkessels, das Zwischenvakuum, der zweite Luft vordruck und das erneute Füllen des Imprägnierkessels zwischen den beiden Stufen des Doppelverfahrens.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Gesamt dauer der Imprägnierung abgekürzt werden kann. Aber selbst wenn die Gesamtdauer des Tränkprozesses ge genüber dem üblichen Zweistufenverfahren gleich ge halten wird, so stellt doch die durch das erfindungs gemässe einstufige Verfahren herbeigeführte starke Ver einfachung einen bedeutenden technischen Fortschritt dar.
Bei Holzarten, für die eine einfache Rüpingimpräg- nierung üblich ist, liegt der technische Fortschritt, ne ben einer eventuellen Verkürzung der Öldruckstufe, vor allem darin, dass eine bessere Teerölverteilung im Holz erzielt wird. <I>Beispiel 1</I> Kieferne Pfähle werden nach Einfahren in den Im prägnierkessel einem Luftdruck von etwa 2 atü wäh rend 15 Minuten ausgesetzt. Unter Beibehalten dieses Druckes wird etwa 105 bis 120 C heisses Teeröl in den Imprägnierkessel eingelassen.
Unter Aufrechterhalten des im Imprägnierkessel vorhandenen Druckes wird das am Holz abgekühlte Imprägnieröl auf mindestens 100 C aufgeheizt. Darauf wird der Druck auf das Im- prägnieröl wie beim bekannten einfachen Rüpingver- fahren auf etwa 8 atü erhöht und etwa 1 Stunde auf rechterhalten. Das Teeröl wird dann aus dem Impräg nierzylinder abgelassen und es folgt ein mindestens 30 Minuten langes Schlussvakuum von mindestens 60 cm Quecksilbersäule.
Das beigefügte Imprägnierdiagramm 1 veranschau licht den Temperatur- und Druckverlauf während des erfindungsgemässen Vorgehens.
In diesem bedeutet: a den Zeitpunkt, bei dem der Luftvordruck beginnt, bei b ist die Höhe des Luftvordrucks erreicht, bei c erfolgt Fluten des Imprägnierkessels. Durch das heisse Teeröl entsteht eine geringfügige Drucker höhung, bei d hat die Temperatur des Imprägnierkessels 100 C, Beginn des Öldrucks, e bezeichnet das Ende des Öldrucks, Entlüftung, und f das Ende des Schlussvakuums. <I>Beispiel 2</I> Buchenschwellen werden in den Imprägnierkessel ge fahren. Nachdem zuerst ein Luftvordruck von 1 bis 4 atü während 10 bis 15 Minuten auf das Holz eingewirkt hat, wird etwa 105 bis 120 C heisses Teeröl unter Bei behaltung des Drucks in den Imprägnierkessel einge lassen.
Dabei kühlt das Öl ab. Es wird nun unter Auf rechterhalten des im Imprägnierkessel vorhandenen Drucks bis auf mindestens 100 C aufgeheizt. Ohne Verändern des Drucks wird dann 1 bis 3 Stunden lang eine Temperatur zwischen etwa 100 und 110 C eingehalten. Anschliessend wird der Druck auf das Im- prägnieröl auf den gebräuchlichen Stand erhöht und 2 bis 4 Stunden gehalten. Dann wird, wie beim be kannten Rüpingverfahren, das Öl aus dem Imprägnier kessel abgelassen und ein Vakuum in der üblichen Höhe und Dauer angesetzt.
Das beigefügte Imprägnierdiagramm 2 veranschau licht den Temperatur- und Druckverlauf während des erfindungsgemässen Vorgehens. In diesem bedeutet: a Beginn des Luftvordrucks, b Höhe des Luftvordrucks erreicht, c Fluten des Imprägnierkessels. Durch das heisse Teeröl entsteht eine geringfügige Druckerhöhung, d Temperatur im Imprägnierkessel erreicht 100 C, d bis e Halten der Temperatur über 100 C sowie des Drucks, e Beginn des Öldrucks, f Höhe des Öldrucks erreicht, f bis g Halten der Temperatur über 100 C sowie des Öldrucks, h bis i Schlussvakuum.
<I>Beispiel 3</I> Buchenschwellen werden nach Einfahren in den Im prägnierkessel zuerst einem Luftdruck von etwa 2,5 atü während 15 Minuten ausgesetzt. Dann wird etwa 105 bis 120 C heisses Teeröl unter Beibehalten des Drucks in den Imprägnierkessel eingelassen. Unter Aufrechterhal ten des im Imprägnierkessel vorhandenen Drucks wird das Teeröl bis auf mindestens 100 C aufgeheizt und diese Temperatur zwischen etwa 100 und 110 C bis zu einer Gesamtdauer von 2 Stunden gehalten.
Anschliessend wird der Druck auf das Imprägnieröl auf etwa 8 atü erhöht und eine Stunde gehalten. Dann wird, wie beim bekannten doppelten Rüpingverfahren, das Öl aus dem Imprägnierkessel abgelassen und das Holz etwa 30 Minuten einem Vakuum von mindestens 60 cm Quecksilbersäule ausgesetzt. Das Vakuum wird dann durch einen Luftdruck von etwa 3,5 atü während 15 Minuten ersetzt. Darauf wird der Imprägnierkessel unter Beibehalten des Luftdrucks mit heissem Teeröl gefüllt, wonach der Druck auf das Imprägnieröl auf etwa 8 atü erhöht wird. Dieser Druck wird 2 Stunden aufrechterhalten. Das Teeröl wird darauf abgelassen und es folgt ein mindestens 30 Minuten langes Schlussvakuum von mindestens 60 cm Quecksilbersäule.
Process for pressure impregnation of wood Impregnation of wood with tar oil leads to a considerable increase in service life. Up until the beginning of this century, the full soaking method according to Bethell was used for impregnating wood. In this process, the wood was first exposed to a vacuum in a closed, pressure-tight boiler. Under the influence of this vacuum, tar oil was then let into the kettle, which was pressed into the wood under increased pressure after the kettle was completely filled.
In this process, all cell cavities of the impregnable wooden parts, especially the sapwood, should be filled with tar oil. The wood absorbs considerably more tar oil than is necessary for the protective effect.
In order to reduce the amount of tar oil to be introduced into the wood, so-called saving methods were developed, of which only the method according to German patent specification 138 933 enables a satisfactory control of the tar oil absorption and has therefore been used almost without exception since then under the name Rüping method.
In this process, the wood to be impregnated is first exposed to air pressure, the air pressure, the amount of which depends on the amount of tar oil to be introduced and the type of wood, and is normally between 0.5 and 4 atmospheres. While maintaining the air pressure, hot tar oil is introduced into the impregnation vessel. The tar oil is heated up in the so-called preheater before it is let in, with temperatures of 100 to 10 C being used as usual. Contact with tar oil that is too hot, d. H. with temperatures of 125 C and higher would damage the wood, so that the temperature of the tar oil in the preheater is relatively low.
As soon as the impregnation kettle is filled with tar oil, the pressure on the so-called oil pressure is increased considerably, e.g. B. to 8 atü. Depending on the wood type and wood dimension, this pressure is maintained for different lengths of time, e.g. B. for pine 45 minutes to 2 hours, for oak at least 3 hours. The tar oil is then returned to the preheater, the pressure in the impregnation vessel is released and the wood is exposed to a vacuum.
Under the influence of the air introduced into the wood during the initial air pressure and reinforced by the vacuum at the end of the process, the excess tar oil present in the wood is pressed out.
Beech wood is impregnated twice, whereby the oil pressure is normally maintained for 60 minutes in the first stage and 3 hours in the second stage. After the first oil pressure stage and before the air pressure of the second stage, an intermediate vacuum is switched on.
Despite the great advantages of the Rüping process, cases in which not all parts of the wood that can be impregnated are covered by the tar oil are relatively frequent. These cases mainly occur where there is a lot of impregnable wood, such as B. swell in pine logs with wide sapwood or beech trees, which with the exception of the red core must be soaked evenly over their entire cross-section.
A perfect degree of impregnation is extremely important in practice. The improvement of the tar oil distribution z. B. with beech sleepers means that early failures in the track, which can amount to 10 to 15% up to the sleeper age of 20 years and are mainly caused by biological destruction of the wood, are limited. Not only does this extend the service life, it also avoids costly individual replacements.
Since the sleeper annual costs, depending on the length of stay in Germany, are between DM 3.80 and 4, - per sleeper, an improvement in the distribution of tar oil means a major economic advance.
It is known that the penetration of the tar oil into the wood is facilitated by increasing the temperature, since the viscosity of the tar oil drops relatively sharply when it is heated. The impregnation regulations of the railway companies and postal administrations therefore also contain provisions on the temperature of the tar oil before and during the impregnation process, which take into account the knowledge about the influence of temperature. The Deutsche Bundesbahn requires the tar oil in the preheater to be at least 105 C, if possible 110 C, before the tar oil is fed into the impregnation kettle.
After the impregnation kettle has been filled with the hot tar oil, the oil temperature drops sharply when it comes into contact with the cold wood and the cold impregnation kettle. The temperature practically always falls below 100 C, normally to 80 to 90 C, at low outside temperatures up to 70 C. The regulation also requires that the tar oil in the impregnation kettle by supplying heat, for. B. by means of heating coils, is reheated. It normally takes a long time for the oil temperature in the impregnation tank to reach the minimum level of <B> 95 '</B> C required by the Federal Railroad.
In the double rüping process used for beech, the oil temperature only reaches the prescribed minimum level towards the end of the first oil pressure stage.
A significant increase in the tar oil temperature in the preheater before impregnation occurs, since damage to the wood is then to be feared, is out of the question. Under these conditions, it made sense to extend the oil pressure level by the heating time - the time from bringing the tar oil into the impregnation kettle until a tar oil temperature of at least 95 C is reached. It turned out, however, that such a lengthening of the oil pressure stage only led to insignificant improvements in the degree of impregnation in comparison to the additional energy expenditure.
Surprisingly, it has been found that a significant improvement in the degree of impregnation is achieved if the pressure after filling the impregnation kettle is not immediately increased to the prescribed level, but rather the tar oil in the impregnation kettle is only increased to at least 100 ° C. under the pressure equal to the air pressure and only then is the pressure increased in accordance with the rules for the Rüping process.
The present invention is therefore a method for pressure impregnation of wood with tar oil, in which the wood to be impregnated is exposed to air pressure, while maintaining the pre-pressure hot tar oil from a preheater in the impregnation kettle is filled, the pressure then for the oil pressure level is increased and maintained, then the tar oil is drained into the preheater and the wood is subjected to a vacuum, characterized in that the tar oil, after it has been introduced into the impregnation boiler from the preheater while maintaining the air pressure in the wood,
First, it is heated under the air pressure until the tem perature has risen above 100 C, and that only then the pressure on the tar oil is increased to the pressure of the oil pressure stage and maintained for at least 30 minutes.
For comparison, beech sleepers were impregnated on the one hand by the customary double Rüping method and on the other hand by the method according to the invention. In each sleeper, the degree of impregnation was assessed on the basis of two drill samples. Table 1 contains the results found. When the sleepers were cut open, the degree of impregnation in the middle of the sleeper was determined. Here too, a surprisingly large improvement was found, as can be seen from Table 2.
EMI0002.0033
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Soaking <SEP> of <SEP> beech sleepers <SEP> with <SEP> and <SEP> without <SEP> heating <SEP> (from <SEP> every <SEP> sleeper <SEP> 2 <SEP> drill samples)
<tb> <SEP> are saturated by <SEP> the <SEP> drill samples <SEP>
<tb> Impregnation <SEP> 2 <SEP> drill samples <SEP> 100% <SEP> 1 <SEP> drill sample <SEP> 100% <SEP> 1 <SEP> drill sample <SEP> 100% <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> drill samples <SEP> under <SEP> 100%
<tb> 1 <SEP> drill sample <SEP> over <SEP> 90% <SEP> 1 <SEP> drill sample <SEP> over <SEP> <B> 80% </B>
<tb> 20 <SEP> pieces <SEP> 9 <SEP> pieces <SEP> 1 <SEP> pieces <SEP> 10 <SEP> pieces
<tb> with <SEP> heating up <SEP> <B> <I> 50% </I> <SEP> 22.5% <SEP> 2.5% </B> <SEP> 25
<tb> without <SEP> heating up <SEP> 1 <SEP> pieces <SEP> 6 <SEP> pieces <SEP> 2 <SEP> pieces <SEP> 31 <SEP> pieces
<tb> (normal availability) <SEP> <B> 2,
5% <SEP> <I>15%</I> </B> <SEP> 5 <SEP>% <SEP> 77.5
EMI0002.0034
<I> Table <SEP> 2 </I>
<tb> Soaking <SEP> of <SEP> beech sleepers <SEP> with <SEP> and <SEP> without <SEP> heating <SEP> (cross-section <SEP> in <SEP> of the <SEP> sleeper center)
<tb> Impregnation <SEP> Number of <SEP> thresholds <SEP> with <SEP> degrees of impregnation
<tb> <B> 1000 /, </B> <SEP> 95-99 <SEP>% <SEP> 90-940 /, <SEP> <B> 85-890 /, <SEP> 80-840 /, <SEP> 70-791 / 1, </B>
<tb> with <SEP> heating up <SEP> 0 <SEP> pieces <SEP> 14 <SEP> pieces <SEP> 5 <SEP> pieces <SEP> 0 <SEP> pieces <SEP> 0 <SEP> pieces <SEP > 1 <SEP> piece *
<tb> 0% <SEP> 70% <SEP> 25% <SEP> 0% <SEP> 0% <SEP> 5%
<tb> without <SEP> heating up <SEP> 1 <SEP> pieces <SEP> 8 <SEP> pieces <SEP> 4 <SEP> pieces <SEP> 2 <SEP> pieces <SEP> 2 <SEP> pieces <SEP > 3 <SEP> pieces
<tb> (normal availability)
<SEP> 5 <SEP>% <SEP> 40% <SEP> 20% <SEP> <B> 10% <SEP> 10% <SEP> <I>15%</I> </B>
<tb> * <SEP> verthyllt The method according to the invention is not only important for beech sleepers. Other woods also experience an improvement in the tar oil distribution in the wood by applying the invention.
According to a preferred embodiment of the process in a double impregnation process, the second pressure stage, for which 3 hours were previously prescribed, is correspondingly shortened in time for beech sleepers, or it can be omitted entirely, where the additional energy required to extend the first oil pressure stage is partially or fully compensated. For other types of wood, which are impregnated after the known, simple Rüpingverfahren who the, such.
B. pine poles, according to a preferred embodiment of the method, the oil pressure level is partially shortened depending on the duration of the heating time. In the procedure according to the invention, therefore, in addition to the better degree of impregnation of the impregnated woods, an energy saving compared to the known Rüping method is achieved.
According to a particular embodiment of the invention, a further improvement in the tar oil distribution in the wood, the degree of impregnation, is achieved if the pressure in the impregnation vessel reaches a temperature of at least 100 ° C. for a certain time, preferably half an hour to four hours , maintained - d. H. at the level of the air pre-pressure and at around 100 to 110 C and only then, depending on the type of wood and wood dimension, is brought to the usual height for the oil pressure.
It was found that with this procedure the z. B. for beech previously prescribed double rüping process for a satisfactory impregnation is no longer necessary. A simple rüping impregnation is then sufficient for perfect impregnation of the wood. This eliminates the need to empty the impregnation vessel, the intermediate vacuum, the second air pre-pressure and refill the impregnation vessel between the two stages of the double process.
Another advantage is that the total duration of the impregnation can be shortened. But even if the total duration of the impregnation process is kept the same compared to the usual two-stage process, the great simplification brought about by the one-stage process according to the invention represents a significant technical advance.
In the case of types of wood for which simple rüping impregnation is common, the technical progress, in addition to a possible shortening of the oil pressure level, is above all that better tar oil distribution in the wood is achieved. <I> Example 1 </I> Pine piles are exposed to air pressure of around 2 atmospheres for 15 minutes after they have been driven into the impregnation vessel. While maintaining this pressure, about 105 to 120 C hot tar oil is let into the impregnation kettle.
The impregnation oil, which has cooled down on the wood, is heated to at least 100 ° C. while maintaining the pressure in the impregnation tank. The pressure on the impregnating oil is then increased to about 8 atmospheres as in the known simple Rüping process and maintained for about 1 hour. The tar oil is then drained from the impregnation cylinder and a final vacuum of at least 60 cm of mercury for at least 30 minutes follows.
The attached impregnation diagram 1 illustrates the temperature and pressure curve during the procedure according to the invention.
In this: a means the point in time at which the air pre-pressure begins, at b the level of the air pre-pressure is reached, at c the impregnation tank is flooded. The hot tar oil causes a slight increase in pressure, at d the temperature of the impregnation vessel is 100 C, the start of the oil pressure, e denotes the end of the oil pressure, venting, and f the end of the final vacuum. <I> Example 2 </I> Beech sleepers are moved into the impregnation tank. After an initial air pressure of 1 to 4 atm for 10 to 15 minutes has acted on the wood, about 105 to 120 C hot tar oil is let into the impregnation vessel while maintaining the pressure.
The oil cools down in the process. It is now heated to at least 100 C while maintaining the pressure in the impregnation tank. Without changing the pressure, a temperature between approximately 100 and 110 ° C. is then maintained for 1 to 3 hours. The pressure on the impregnating oil is then increased to the usual level and held for 2 to 4 hours. Then, as with the well-known Rüping process, the oil is drained from the impregnation kettle and a vacuum of the usual level and duration is applied.
The attached impregnation diagram 2 illustrates the temperature and pressure curve during the procedure according to the invention. This means: a start of the air pre-pressure, b level of the air pre-pressure reached, c flooding the impregnation tank. The hot tar oil causes a slight increase in pressure, d the temperature in the impregnation tank reaches 100 C, d to e maintaining the temperature above 100 C and the pressure, e beginning of the oil pressure, f level of the oil pressure reached, f to g maintaining the temperature above 100 C. as well as the oil pressure, h to i final vacuum.
<I> Example 3 </I> Beech sleepers are first exposed to an air pressure of about 2.5 atmospheres for 15 minutes after they have been moved into the impregnation vessel. Then about 105 to 120 C hot tar oil is admitted while maintaining the pressure in the impregnation kettle. While maintaining the pressure present in the impregnation vessel, the tar oil is heated to at least 100 ° C. and this temperature is maintained between about 100 and 110 ° C. for a total of 2 hours.
The pressure on the impregnating oil is then increased to about 8 atmospheres and held for one hour. Then, as in the well-known double rüping process, the oil is drained from the impregnation kettle and the wood is exposed to a vacuum of at least 60 cm of mercury for about 30 minutes. The vacuum is then replaced with an air pressure of about 3.5 atmospheres for 15 minutes. The impregnation kettle is then filled with hot tar oil while maintaining the air pressure, after which the pressure on the impregnation oil is increased to about 8 atmospheres. This pressure is maintained for 2 hours. The tar oil is then drained off, followed by a final vacuum of at least 60 cm of mercury for at least 30 minutes.