CH667324A5

CH667324A5 - Verfahren zum trocknen von holz und holz-trocknungseinrichtung.

Info

Publication number: CH667324A5
Application number: CH1950/86A
Authority: CH
Inventors: Josef Wild; Hans Nyfeler
Original assignee: Josef Wild & Co Maschinenfabri
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1986-05-13
Publication date: 1988-09-30
Also published as: IT8720483A0; DE3715511A1; IT1215479B; FR2598791A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von Holz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Holz-Trocknungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum künstlichen Trocknen von Holz bekannt. Für die gewerbliche und industrielle Weiterverarbeitung bilden die sich beim Trocknen entstehenden Risse im Holz ein grosses Problem.

Bei der in einem drucklosen Behälter durchgeführten Verdunstungstrocknung wird das Holz bei einer Temperatur etwas unter 100°C im Umluftverfahren getrocknet. Diese Trocknungsart erfordert viel Energie und ist relativ langsam. Die Rissbildung kann nicht verhindert werden und bei etwas einseitiger Wärmeeinwirkung verwindet sich das zu trockene Holz.

Ferner ist es bekannt, Holz in sog. Vakuumtrocknern unter erhöhter Temperatur zu trocknen. Nachteilig ist dabei, dass vor dem Einfahren des zu trocknenden Holzes in die Trocknungskammer zwischen die einzelnen Holzlagen je eine beheizbare

Wärmeplatte eingelegt werden muss, die über Schläuche mit einer Heizquelle verbunden werden müssen, um eine gleichmäs-sige Erwärmung sicherzustellen. Ein erheblicher Arbeitsaufwand entsteht dabei durch das Umschichten des Holzes, weil die üblichen mit Zwischenlagen versehenen Bretterstapel nicht direkt in das Behälterinnere eingefahren werden können. Auch hier lässt sich eine Rissbildung und ein Verziehen des Holzes kaum vermeiden.

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren und eine Trocknungseinrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der ein wirkungsvoller Feuchtigkeitsentzug möglich ist, ohne dass das Holz zur Rissbildung oder zum Verziehen neigt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Trocknungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 7.

Die abwechslungsweise auf das Holz einwirkende Druck/ Wärmephase und Unterdruckphase bewirkt, dass sich vorerst unter dem Einfluss des Überdruckes und der Wärme die Poren öffnen, so dass in der Holzmasse gebundene Feuchtigkeit an die Oberfläche durchdringen kann und die Luft infolge der Kompression zusammen mit der Feuchtigkeit eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Beim Aufheizen baut sich der Überdruck im Holzinnern auf und beim nachfolgenden Evakuieren wird dem Holz Feuchtigkeit durch die noch geöffneten Poren entzogen. Durch diese abwechselnden Über- und Unterdruckphasen kann das Wasser aus den Zellhohlräumen und Kapillaren der innern Holzschichten besser nach aussen diffundieren und das Feuchtegefälle innerhalb einer Schichtstärke wird geringer. Zudem wird der Feuchtigkeitsaustausch nicht durch eine bereits verkrustete Aussenschicht behindert oder stark verlangsamt. Auf diese Weise wird überraschenderweise eine praktisch rissfreie schonende Trocknung des Holzes — auch von Hartholz — erreicht. Ausserdem verzieht sich das auf diese Weise getrocknete Holz wesentlich weniger als nach konventionellen Trocknungsverfahren. Auch neigt das so getrocknete Holz hernach, wenn es unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten ausgesetzt wird, weniger zum Quellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Trocknungseinrichtung bei entfernter Mantelverschalung, in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Trocknungseinrichtung in schematischer Darstellung.

Die Trocknungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 dient zum schonenden Trocknen von Holz, wobei abwechslungsweise eine Druckphase mit erhöhter Temperatur und eine Vakuumphase stattfindet, wobei dies ein- oder mehrmals wiederholt wird, je nach Holzart und Holzdicke.

Das zu trocknende Holz 11, beispielsweise Schnittholz, wird in gestapelter Lage, auf einem Wagen 8 liegend, auf Schienen 9 in eine Trockenkammer 5 eingeschoben. Die Trocknungseinrichtung enthält einen druckfähigen etwa zylindrischen Behälter 1, der beidseitig durch je einen gewölbten Deckel 2, 3 druckdicht verschliessbar ist. Dieser auf Füssen 4 ruhende Behälter 1 ist als Druckgefäss dimensioniert und enthält an seinem Mantel — mit Ausnahme des bodennahen Bereiches — Heizkörper 7 oder Heizschlangen, die entweder durch Heisswasser, Dampf oder elektrische Heizkörper beheizbar sind. Die Wärmebestrahlung nach aussen ist durch eine reflektierende Folie und eine Isolierschicht abgeschirmt. Diese Heizung wird durch ein Ventil 16 oder einen Schalter in und ausser Betrieb gesetzt. Im bodennahen Bereich der Innenkammer 5 befinden sich mehrere Kühlrohre oder eine Kühlschlange, die sich praktisch über die ganze Länge des Behälters 1 erstrecken. Durch ein Ventil 30 kann der Durchfluss eines Kühlmediums, beispielsweise Leitungswasser üblicher Temperatur, geöffnet oder geschlossen werden, womit ein schnelles oder langsames schonendes Trocknen im Verhält5

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nis zur Heizleistung gesteuert werden kann, je nach Holzart. Für den Abfluss von Kondensat ist ein Ventil 20 mit Abflussrohr vorhanden. Zur Begrenzung des Druckes im Innenraum 5 ist oben ein Überdruckventil 24 angeordnet.

Ein Elektromotor 12 treibt über Riemen 14 eine Drehschieber-Pumpe 18, die durch Umschaltorgane 28 wahlweise entweder als Kompressor oder als Vakuumpumpe wirken kann und über eine Rohrleitung 26 mit der Trockenkammer verbunden ist. Es wäre indessen auch möglich, zu diesem Zweck zwei verschiedene Aggregate zu verwenden, nämlich einen Kompressor zur Erzeugung des Überdruckes und eine Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdruckes.

Zur Erzeugung einer Luftströmung im Innenraum 5 ist am einen Deckel ein Umluftventilator 22 vorhanden, der eine ständige Luftumwälzung bewirkt. Dem Ventilatorausgang ist ferner eine elektrische Heizung 23 zugeordnet. Die Steuerung der ganzen Trocknungseinrichtung kann durch an sich bekannte Steuerorgane von Hand oder automatisch erfolgen, wobei das Steuerprogramm an unterschiedliche Holzarten und Holzdicken an-gepasst wird.

Die Wirkungsweise der Einrichtung zum Trocknen von Holz ist folgende: Das Holz 11 wird mit Zwischenlagen in Form von Distanzklötzchen od. dgl. auf einen Wagen 8 so aufgeschichtet, dass eine gute, vorzugsweise horizontale Zirkulati<?n von Luft durch einen Stapel hindurch erfolgen kann. Der Wagen 8 wird samt dem Stapel 11 in die Innenkammer 5 eingefahren und der Deckel 2 druckfest verschlossen. Hernach wird im Innern des Behälters mittels einer Pumpe bzw. eines Kompressors 18 ein Überdruck von 0,5-1,5 bar erzeugt. Aus Gründen einer wirtschaftlichen Dimensionierung des Druckbehälters wird der Druck auf etwa 1,5 bar beschränkt; wenn höhere Anlagekosten in Kauf genommen werden, können auch grössere Drücke zum Beispiel bis etwa 10 bar angewendet werden, bei entsprechend kürzerer Druckperiode. Gleichzeitig erfolgt eine Aufheizung durch die Heizrohre 7 auf eine Temperatur von höchstens 80°C, mindestens aber 47°C, vorzugsweise etwa 50°C. Dies bewirkt eine Öffnung der Poren des Holzes, so dass bei der nach-s folgenden Evakuierung die Feuchtigkeit im Holzinnern gut diffundieren kann. Die Druckperiode wird etwa 2-3 Stunden aufrechterhalten. Hernach wird der Überdruck von etwa 0,7-0,8 bar während etwa 21-22 Stunden erzeugt. Durch die Kühlrohre 10 am Behältergrund wird ein Kühlmedium, beispielsweise io Kühlwasser üblicher Leitungstemperatur durchgeführt. Der Ventilator 22 im Behälterinnern bewirkt eine Umwälzung der Restluft. Das sich bildende Kondenswasser am Behälterboden wird spätestens vor Beginn einer nachfolgenden Druck/Heizperiode über den Kondenswasserablauf 20 abgelassen. Bei genü-15 gender Luftumwälzung kann am Ausgang des Ventilators 22 auch eine elektrische Heizung zugeschaltet werden, um in der Innenkammer 5 die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten, um der Verdampfungskühlung entgegen zu wirken und so eine Temperatur von mindestens 47°C halten zu können. In der In-2o nenkammer 5 wird eine Luftfeuchtigkeit angestrebt, die etwa 5% tiefer liegt als die Holzfeuchtigkeit. Für Möbel und andere sich in Innenräumen befindliche Holzprodukte wird eine Holzrestfeuchte von etwa 7-8% angestrebt. Für Hölzer die der Aus-senluft ausgesetzt sind, zum Beispiel Gebäudeverschalungen, 25 genügt eine Restfeuchte von 16-18%.

Die Druck/Heizperiode und die Unterdruckperiode werden abwechslungsweise wiederholt, beispielsweise 1-7 Mal. Eine Unterdruckperiode kann auch länger gewählt werden, beispielsweise über ein Wochenende. Die Anzahl der Druck/Heizperioden 30 abwechselnd mit Unterdruckperioden richtet sich nach der Holzart und nach der Holzdicke. Beispiel: Hartholz, insbesondere Eiche wird auf eine Temperatur von 50-60° erhitzt und bei einer Brettdicke von etwa 50 mm wie der Druck-Unterdruckwechsel 4-5 Mal wiederholt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Trocknen von Holz in einer Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, dass das zu trocknende Holz (11) im Innern der Trockenkammer (5) unter Druck aufgeheizt, hernach im Innern der Trockenkammer (5) ein Unterdruck erzeugt wird, das anfallende Kondenswasser abgeführt wird, die Druck/Heizperiode wesentlich kürzer als die Unterdruckperiode gewählt wird und diese Vorgänge ein- oder mehrmals wiederholt werden, bis das Holz die gewünschte Restfeuchte erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während der Druck/Heizperiode höchstens 80°C beträgt, vorzugsweise über 47°C liegt, und der Druck im Innern der Trockenkammer 0,5-10 bar, vorzugsweise 1-1,5 bar beträgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern der Trockenkammer eine dauernde Luftzirkulation erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beheizung der Trockenkammer (5) auch während der Unterdruckperiode erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck- und Unterdruckperioden pro Trockenkammer-Beschickung bei Hartholz mindestens drei Mal wiederholt werden und die Temperatur unter 65°C gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckperiode mindestens 6 Mal länger, vorzugsweise 8-12 Mal länger als die Druck/Heizperiode ist.

7. Holz-Trocknungseinrichtung mit einer Trockenkammer im Innern eines Behälters, einer Heizeinrichtung zur Beheizung der Trockenkammer und einer Vakuumpumpe zur Evakuierung der Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) als Druckbehälter zur Aufnahme eines Überdruckes in der Trockenkammer (5) ausgebildet ist, ein Druckerzeuger (18) zur Erzeugung eines Überdruckes in der Trockenkammer (5) vohanden ist, Heizorgane (7) entlang der Behälterwand angeordnet sind und im Bereich des Behälterbodens Kühlorgane (10) und ein Abflussventil (20) für das Kondenswasser sowie Steuerorgane vorhanden sind.

8. Holz-Trocknungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizorgane (7) Heizkörper sind, die entlang des zylindrischen Mantels — im Querschnitt gesehen — kranzförmig angeordnet sind.