CH713511A2 - Method and device for drying logs. - Google Patents
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- CH713511A2 CH713511A2 CH00243/18A CH2432018A CH713511A2 CH 713511 A2 CH713511 A2 CH 713511A2 CH 00243/18 A CH00243/18 A CH 00243/18A CH 2432018 A CH2432018 A CH 2432018A CH 713511 A2 CH713511 A2 CH 713511A2
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Abstract
Verfahren zum Trocknen eines Holzstamms (1), wobei der Holzstamm eine erste und eine zweite Stirnseite (S1, S2), eine Aussenseite (1f) sowie eine gesamte Länge (L) aufweist, indem eine Längsbohrung (1b) erzeugt wird, welche sich entlang der gesamten Länge (L) von der ersten bis zur zweiten Stirnseite (S1, S2) erstreckt, sodass an der ersten Stirnseite (S1) eine Eintrittsöffnung (1c) und an der zweiten Stirnseite (S2) eine Austrittsöffnung (1d) erzeugt wird, wobei die Längsbohrung (1b) eine Innenseite (1e) aufweist, indem der Holzstamm (1) in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage gehalten wird und ein Trocknungsgas (G) derart von unterhalb des Holzstamms (1) zugeführt wird, dass das Trocknungsgas (G) auch durch die Längsbohrung (1b) strömt, und indem sowohl die Innenseite (1e) als auch die Aussenseite (1f) direkt vom Trocknungsgas (G) umströmt werden, sodass der Holzstamm (1) gleichzeitig von der Innenseite (1e) her als auch von der Aussenseite (1f) her getrocknet wird.A method of drying a log (1), the log having first and second faces (S1, S2), outside (1f) and full length (L), creating a longitudinal bore (1b) extending along the entire length (L) from the first to the second end face (S1, S2) extends, so that at the first end face (S1) an inlet opening (1c) and at the second end face (S2) an outlet opening (1d) is generated the longitudinal bore (1b) has an inside (1e) by keeping the log (1) in a substantially vertical position and supplying a drying gas (G) from below the log (1) such that the drying gas (G) also flows through the longitudinal bore (1b), and in that both the inside (1e) and the outside (1f) are directly flowed around by the drying gas (G), so that the log (1) from the inside (1e) as well as from the outside (1f) ago dried w ill.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Trocknen von Holzstämmen.Description: The invention relates to a method and an apparatus for drying logs.
Stand der Technik [0002] Als Holztrocknung bezeichnet man Verfahren zum Entzug von Feuchte aus Holz. Bezüglich Trocknungsverfahren wird insbesondere unterschieden zwischen kammergetrocknetem Holz, welches in einer Trocknungskammer kontrolliert getrocknet wird, und luftgetrocknetem Holz, welches allein durch abgedecktes Liegen im Freien langsam Feuchte verliert. Das Ziel von kontrollierten Trocknungsverfahren ist, dass die Feuchtigkeit des Holzes eine sogenannte Verwendungsfeuchte erreicht. Diese liegt üblicherweise im Bereich zwischen 6% und 16% Holzfeuchte bezogen auf das Gewicht von darrtrockenem Holz, das heisst Holz in praktisch wasserfreiem Zustand. Waldfrisches Holz enthält dagegen rund 40% bis 60% Wasser. Um Holz von hoher Qualität zu erlangen ist eine kontrollierte, künstliche Trocknung des Holzes erforderlich, um Pilzwachstum, Verfärbungen, Risse, Verschalen oder Verwerfen des Holzes zu vermeiden. Nachteilig an der künstlichen Trocknung ist insbesondere der Energieaufwand. Die Lufttrocknung weist den Vorteil auf, dass keine Energie zugeführt werden muss. Nachteilig ist, dass die Trocknung lange dauert, und dass das Holz an Qualität verliert oder derart geschädigt wird, dass es unbrauchbar wird.PRIOR ART [0002] Wood drying is the process for removing moisture from wood. With regard to drying methods, a distinction is made, in particular, between chamber-dried wood, which is dried in a controlled manner in a drying chamber, and air-dried wood, which loses moisture slowly only when covered outdoors. The aim of controlled drying processes is that the moisture of the wood reaches a so-called usage humidity. This is usually in the range between 6% and 16% wood moisture based on the weight of dry wood, that is wood in virtually anhydrous condition. Forest-fresh wood contains about 40% to 60% water. In order to obtain high quality wood, controlled, artificial drying of the wood is required to prevent fungal growth, discoloration, cracking, boarding or discarding of the wood. A disadvantage of the artificial drying is in particular the energy consumption. The air drying has the advantage that no energy needs to be supplied. The disadvantage is that the drying takes a long time, and that the wood loses quality or is damaged in such a way that it becomes unusable.
[0003] Aus dem Dokument KR 101 359 476 B1 ist ein Verfahren zum Trocknen von Kiefernholzstämmen bekannt. Bei diesem Verfahren wird entlang des Holzstammes eine durchgehende Längsbohrung erstellt, die Aussenseite des Holzstamms mit einer wasserdichten Folie abgedeckt, und anschliessend warme Luft durch die Längsbohrung des liegenden Holzstamms geleitet, um den Holzstamm von innen heraus zu trocknen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung an der Holzstammaussenseite reduziert.From the document KR 101 359 476 B1 a method for drying pine logs is known. In this process, a continuous longitudinal bore is created along the log, the outside of the log is covered with a watertight foil, and then warm air is passed through the longitudinal bore of the lying log to dry the log from the inside out. This reduces the likelihood of cracking on the log outside.
[0004] Dieses Trocknungsverfahren erlaubt das Trocknen von Kiefernholzstämmen am Stück. Kiefernholz ist ein Weichholz und deshalb einfach zu trocknen. Dieses bekannte Trocknungsverfahren ist jedoch nicht geeignet um ganz Holzstämme bestehend aus Holzarten zu trocken, die schwierig zum Trocknen sind, insbesondere Holzarten wie Hartholz, und insbesondere Buchenholz.This drying method allows the drying of pine logs in one piece. Pine wood is a softwood and therefore easy to dry. However, this known drying method is not suitable to dry completely logs consisting of wood species that are difficult to dry, especially wood species such as hardwood, and especially beech wood.
[0005] Aus dem Dokument CA 1 129 681 A ist ein weiteres Verfahren zum Trocknen von Holzstämmen bekannt. Auch bei diesem Verfahren geht es darum durch das Trocknen verursachte Rissbildungen im Holzstamm zu reduzieren. Bei diesem Verfahren wird wiederum entlang des Holzstammes eine durchgehende Längsbohrung erstellt.From the document CA 1 129 681 A, a further method for drying logs is known. This process also involves reducing the formation of cracks in the log caused by drying. In this method, a continuous longitudinal bore is again created along the log.
[0006] Anschliessend wird eine Mehrzahl solcher Stämme in horizontaler Richtung verlaufend aufeinander gestapelt, wobei der gegenseitige Abstand der gestapelten Stämme sehr klein sein kann, weil die Längsbohrung für eine trocknende Luft zugänglich ist.Subsequently, a plurality of such strains are stacked in the horizontal direction, wherein the mutual distance of the stacked logs can be very small, because the longitudinal bore is accessible to a drying air.
Darstellung der Erfindung [0007] Aufgabe der Erfindung ist es ein vorteilhafteres Verfahren sowie eine vorteilhaftere Vorrichtung zum Trocknen von Holzstämmen zu bilden. Das Verfahren sowie die Vorrichtung sollen insbesondere zum Trocknen von Holzstämmen aus Hartholz geeignet sein.DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the invention is to form a more advantageous method and apparatus for drying logs. The method and the device should be particularly suitable for drying hardwood logs.
[0008] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 12 betreffen weitere, vorteilhafte Verfahrensschritte. Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einer Vorrichtung aufweisend die Merkmale von Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche 14 und 15 betreffen weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen.This object is achieved with a method comprising the features of claim 1. The dependent claims 2 to 12 relate to further advantageous method steps. The object is further achieved with a device having the features of claim 13. The dependent claims 14 and 15 relate to further advantageous embodiments.
[0009] Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einem Verfahren zum Trocknen eines Holzstamms, wobei der Holzstamm eine erste und eine zweite Stirnseite, eine Aussenseite sowie eine gesamte Länge aufweist, indem eine Längsbohrung erzeugt wird, welche sich entlang der gesamten Länge von der ersten bis zur zweiten Stirnseite erstreckt, sodass an der ersten Stirnseite eine Eintrittsöffnung und an der zweiten Stirnseite eine Austrittsöffnung erzeugt wird, wobei die Längsbohrung eine Innenseite aufweist, indem der Holzstamm in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage gehalten wird und ein Trocknungsgas derart von unterhalb des Holzstamms zugeführt wird, dass das Trocknungsgas auch durch die Längsbohrung strömt, und indem sowohl die Innenseite als auch die Aussenseite unter direktem Kontakt zum Trocknungsgas vom Trocknungsgas umströmt wird, sodass der Oberfläche des Holzstamms gleichzeitig von der Innenseite her als auch von der Aussenseite her Wasser entzogen wird, und der Holzstamm derart getrocknet wird.The object is achieved in particular with a method for drying a log, wherein the log has a first and a second end face, an outer side and an entire length by a longitudinal bore is generated, which extends along the entire length of the first to extends to the second end face, so that at the first end side an inlet opening and at the second end side an outlet opening is generated, wherein the longitudinal bore has an inner side by the log is held in a substantially vertical position and fed a drying gas from below the log is that the drying gas also flows through the longitudinal bore, and by both the inside and the outside is flowed around in direct contact with the drying gas from the drying gas, so that the surface of the log is extracted simultaneously from the inside and from the outside water, and d the log is dried in this way.
[0010] Die Aufgabe wird weiter insbesondere gelöst mit einer Holztrocknungsvorrichtung für Holzstämme, aufweisend eine entlang der gesamten Länge des jeweiligen Holzstamms verlaufenden Längsbohrung, umfassend eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen für Holzstämme zum Halten der Holzstämme in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage, wobei die Haltevorrichtungen in vertikaler Richtung derart beabstandet angeordnet sind, dass zumindest zwei Holzstämme in vertikaler Richtung übereinander angeordnet werden können. Vorzugsweise sind die Haltevorrichtungen derart ausgestaltet, dass die Eintrittsöffnung sowie die Austrittsöffnung der Längsbohrung jedes der Holzstämme offen gehalten werden kann für den Durchfluss des Trocknungsgases.The object is further achieved in particular with a wood drying device for logs, comprising a longitudinal bore extending along the entire length of the respective log, comprising a plurality of holding devices for logs for holding the logs in a substantially vertical position, wherein the holding devices in vertical direction are arranged spaced such that at least two logs can be arranged one above the other in the vertical direction. Preferably, the holding devices are designed such that the inlet opening and the outlet opening of the longitudinal bore of each of the logs can be kept open for the flow of the drying gas.
[0011] Besonders bevorzugt wird dem vertikal verlaufend angeordneten Holzstamm Wasser entzogen, indem dieses an der Oberfläche der Längsbohrung verdunstet wird, indem dadurch das sich in der Längsbohrung befindliche Trocknungsgas befeuchtet wird und indem dadurch die Erhöhung der Feuchtigkeit die Dichte Trocknungsgases lokal in der Längsbohrung reduziert wird, sodass das sich in der Längsbohrung befindliche Trocknungsgas zumindest teilweise eine reduzierte Dichte aufweist, was auf das sich innerhalb der Längsbohrung befindliche Trocknungsgas einen Auftrieb erzeugt. Der beschriebene Effekt, dass das befeuchtete Trocknungsgas eine geringere Dichte aufweist und dadurch nach oben strebt, kann in reduziertem Masse auch an der Aussenseite des Holzstamms auftreten. Ausgeprägter tritt dieser Effekt jedoch innerhalb der Längsbohrung auf, das sich das innerhalb der Längsbohrung befindliche, befeuchtete Trocknungsgas innerhalb der Längsbohrung nicht mit Trocknungsgas aus der Umgebungsluft vermischen kann, sodass innerhalb der Längsbohrung ein sogenannter Kamineffekt auftritt, indem das befeuchtete Trocknungsgas nur nach Oben entweichen kann und dadurch einen Sog beziehungsweise eine Bewegung der gesamten sich innerhalb der Längsbohrung befindlichen Säule des Trocknungsgases bewirkt.Particularly preferably, the vertically extending log wood is removed by this is evaporated at the surface of the longitudinal bore, thereby moisturizing the drying gas located in the longitudinal bore and thereby reducing the increase in moisture density drying gas locally reduced in the longitudinal bore is, so that the drying gas located in the longitudinal bore at least partially has a reduced density, which produces a buoyancy on the located within the longitudinal bore drying gas. The effect described, that the humidified drying gas has a lower density and thereby strives upward, can also occur to a reduced extent on the outside of the log. However, this effect occurs more pronounced within the longitudinal bore, which can not mix within the longitudinal bore, moistened drying gas within the longitudinal bore with drying gas from the ambient air, so that within the longitudinal bore a so-called chimney effect occurs by the humidified drying gas can escape only to the top and thereby causes a suction or a movement of the entire located within the longitudinal bore column of the drying gas.
[0012] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind der Innendurchmesser sowie die Länge der Längsbohrung derart gegenseitig angepasst ausgestaltet, dass innerhalb der Längsbohrung durch das von unten einströmende und in der Längsbohrung aufsteigende Trocknungsgas ein Kamineffekt erzeugt wird, und das Trocknungsgas somit innerhalb der Längsbohrung eine im Wesentlichen vertikal gerichtete, vorzugsweise laminare Strömung aufweist. Die Bewegung des Trocknungsgases innerhalb der Längsbohrung nach Oben kann zudem unterstützt werden, indem der Holzstamm in einem Strömungsfeld mit vorzugsweise parallel zum Holzstamm strömendem Trocknungsgas angeordnet wird, und/oder indem das dem Holzstamm zugeführtem Trocknungsgas erwärmt wird. Die Strömung des Trocknungsgases kann beispielsweise mit einem Ventilator erzeugt werden. Das strömende Trocknungsgas und/oder das erwärmte Trocknungsgas wird vorzugsweise von Unten der Längsbohrung zugeführt. Die natürliche Aufwärtsbewegung des vorzugsweise warmen Trocknungsgases entlang der Innenfläche der Längsbohrung ermöglicht einen effizienten Wasserentzug über die Innenfläche, und ermöglicht somit ein effizientes Trocknen des Holzstammes von Innen. Zudem wird der Holzstamm auch an dessen Aussenseite von Trocknungsgas umströmt, sodass der Holzstamm sowohl von Innen als auch von aussen getrocknet wird. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Trocknungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass zudem innerhalb der gesamten Trocknungsvorrichtung ein Kamineffekt entsteht, sodass der gesamte Holzstamm, insbesondere auch dessen Aussenseite diesem Kamineffekt, beziehungsweise einem Strom von aufsteigendem Trocknungsgas, vorzugsweise Luft, ausgesetzt ist. Besonders bevorzugt ist somit sowohl die Innenfläche als auch die im Wesentlichen zylinderförmige Aussenfläche des Holzstamms diesem Kamineffekt ausgesetzt, bzw. wird dieser von aufsteigender Luft umströmt. Dieses Trocknungsverfahren ist insbesondere auch zum Trocknen von Hartholzstämmen vorteilhaft. Es ist wesentlich schwieriger dem Hartholz Wasser zu entziehen, weshalb bis heute nicht versucht wurde Hartholzstämme am Stück zu trocknen. Das Trocknen von ganzen Hartholzstämmen führte bisher zum Problem, dass diese Holzstämme nach dem Schlagen verstickten und anschliessend verfaulten.In a particularly preferred embodiment, the inner diameter and the length of the longitudinal bore are configured so adapted to each other that within the longitudinal bore by the inflowing from below and rising in the longitudinal bore drying gas, a chimney effect is generated, and the drying gas thus within the longitudinal bore in the Has substantially vertically directed, preferably laminar flow. The movement of the drying gas within the longitudinal bore upwards can also be assisted by arranging the log in a flow field with drying gas preferably flowing parallel to the log, and / or by heating the drying gas supplied to the log. The flow of the drying gas can be generated for example with a fan. The flowing drying gas and / or the heated drying gas is preferably supplied from below the longitudinal bore. The natural upward movement of the preferably warm drying gas along the inner surface of the longitudinal bore allows for efficient dewatering over the inner surface, thus enabling efficient drying of the log from within. In addition, the log is also flowed around on the outside of drying gas, so that the log is dried both inside and outside. In a particularly preferred embodiment, the drying device is designed such that in addition a chimney effect arises within the entire drying device, so that the entire log, especially the outside of this chimney effect, or a stream of ascending drying gas, preferably air, is exposed. Thus, particularly preferably, both the inner surface and the substantially cylindrical outer surface of the log are exposed to this chimney effect, or this is flowed around by ascending air. This drying process is particularly advantageous for drying hardwood logs. It is much more difficult to extract water from the hardwood, which is why no attempts have been made to dry hardwood logs in one go. The drying of whole hardwood logs has so far led to the problem that these logs strangled after beating and then rotten.
[0013] Mit dem erfindungsgemässen Trocknungsverfahren können auch sehr feuchte und/oder frisch gefällte Holzstämme, insbesondere Hartholzstämme, auf einfache Weise getrocknet werden, indem die Holzstämme nach dem Erstellen der Längsbohrung vertikal in der Trocknungsvorrichtung angeordnet werden, und indem das Trocknungsverfahren anschliessend zumindest zwei Verfahrensschritte umfasst, einen ersten Verfahrensschritt, während welchem flüssiges Wasser aus den Holzstämmen nach unten strömt, und einen zweiten Verfahrensschritt, während welchem nur noch verdunstetes Wasser abgeführt wird, welches vom Trocknungsgas von der Oberfläche der Längsbohrung und der Aussenseite der Holzstämme aufgenommen wird.With the drying method according to the invention also very humid and / or freshly felled logs, especially hardwood logs can be dried easily by the logs are arranged vertically after creating the longitudinal bore in the drying device, and by the drying process then at least two steps comprises a first process step, during which liquid water flows down from the logs, and a second process step, during which only evaporated water is removed, which is absorbed by the drying gas from the surface of the longitudinal bore and the outside of the logs.
[0014] Bisher war es üblich Holzstämme zu Schnittholz zu verarbeiten, beispielsweise zu Brettern, und dieses Schnittholz danach zu trocknen. Das erfindungsgemässe Verfahren weist den Vorteil auf, dass Holzstämme nach dem Schlagen mit einer Längsbohrung versehen werden, danach getrocknet werden und erst nach dem Trocknen zu Schnittholz verarbeitet werden. Dieses Vorgehen weist den Vorteil auf, dass grössere Bauelemente wie Balken oder Träger herstellbar sind, dass sich ein Verziehen des Holzes während des Trocknens nicht auf das Schnittholz auswirkt, da das Schnittholz erst nach dem Trocknen hergestellt wird, und dass die Holzausbeutung vorzugsweise grösser ist. Die Holzausbeutung eines Holzstamms lässt sich zum Beispiel dadurch vergrössern, dass die genauen Masse einer Mehrzahl von Holzstämmen bekannt ist, dass in einem CAD-Modell die Dimensionen des gewünschten Schnittholzes bekannt sind, und dass die Holzstämme basierend auf diesen Daten derart geschnitten werden, dass das gewünschte Schnittholz mit möglichst wenig Abfallholz aus den Holzstämmen geschnitten wird.So far, it has been common to process logs to sawn wood, for example, to boards, and then to dry this lumber. The inventive method has the advantage that logs are provided after hitting with a longitudinal bore, then dried and processed after drying to sawn wood. This approach has the advantage that larger components such as beams or beams can be produced that warping of the wood during drying does not affect the lumber, since the lumber is produced only after drying, and that the timber exploitation is preferably greater. The wood exploitation of a log may be increased, for example, by knowing the exact mass of a plurality of logs, that in a CAD model the dimensions of the desired log are known, and that the logs are cut based on that data such that desired lumber with as little waste wood from the logs is cut.
[0015] Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren zu trocknenden Holzstämme weisen vorzugsweise einen Aussen-durchmesser im Bereich von 16 cm bis 90 cm auf, und weisen vorzugsweise eine Länge im Bereich zwischen 100 cm bis 1600 cm auf, wobei die durchgehende Längsbohrung vorzugsweise einen Innendurchmesser im Bereich von 5 cm bis 50 cm aufweist.The to be dried with the inventive method logs preferably have an outer diameter in the range of 16 cm to 90 cm, and preferably have a length in the range between 100 cm to 1600 cm, wherein the continuous longitudinal bore preferably has an inner diameter in Range from 5 cm to 50 cm.
[0016] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass mit dem erfindungsgemässen Trocknungsverfahren Buchenholzstämme getrocknet werden können. Buchenholz ist in der Schweiz eine an sich sehr weit verbreitete Holzart, wird jedoch vorwiegend zu Brennholz verarbeitet. Frisches Buchenholz weist einen Wasseranteil von etwa 50% auf, wobei die Rinde der Buche wasserundurchlässig ist. Zudem ist Buchenholz ein Hartholz, weshalb es relativ lange dauert bis das Wasser vollständig entwichen ist. Bei Buchenholz besteht somit eine grosse Gefahr, dass das Holz während dem Trocknen erstickt, oder dass sich Schimmel und Bakterien bilden, welche das Holz schädigen und für hochwertige Produkte wertlos machen.It has surprisingly been found that with the inventive drying process beech logs can be dried. Beechwood is a very widespread type of wood in Switzerland, but is mainly processed into firewood. Fresh beech wood has a water content of about 50%, the bark of the beech is impermeable to water. In addition, beech wood is a hardwood, which is why it takes a relatively long time until the water has completely escaped. With beech wood there is thus a great risk that the wood suffocates during drying, or that mold and bacteria form, which damage the wood and make it worthless for high-quality products.
Es ist daher äusserst schwierig hochwertige Produkte wie Tragsäulen, Balken oder Bretter aus Buchenholz herzustellen. Weil Buchenholz äusserst schwierig zu trocknen ist wird dieses üblicherweise aufgespalten, um die grosse Menge des im Holz gespeicherten Wassers möglichst schnell abfliessen zu lassen, um zum Beispiel Schimmelbildung zu vermeiden. Zudem erzeugt das Spalten eine grössere Trocknungsoberfläche, was das Trocknen zusätzlich unterstützt. Derart aufgespaltenes Holz kann jedoch nur noch als Brennholz verwendet werden.It is therefore extremely difficult to produce high quality products such as support columns, beams or boards made of beech wood. Because beech wood is extremely difficult to dry, it is usually split to allow the large amount of water stored in the wood to drain off as quickly as possible, for example to prevent mold growth. In addition, the splitting creates a larger drying surface, which additionally supports drying. However, such split wood can only be used as firewood.
[0017] Das erfindungsgemässe Trocknungsverfahren ermöglicht es erstmals ganze Buchenholzstämme zu trocknen, indem nach dem Fällen des Baums der Holzstamm abgelängt wird und dessen Rinde entfernt wird, indem danach ein Längsloch entlang der Gesamtlänge des abgelängten Holzstammes gebohrt wird, und indem der abgelängte Holzstamm danach in vertikaler Richtung verlaufend durch ein von unten aufsteigendes Trocknungsgas getrocknet wird. Das Trocknen von Buchenholz war bisher ausserordentlich schwierig, da Buchenholz besonders anfällig ist sich lagerungsbedingt oder prozessbedingt zu verfärben oder zu ersticken. Die Verfärbung des Buchenholzes kann auf Grund unterschiedlicher physiologischer, mikrobiologischer, biochemischer und chemischer Reaktionen erfolgen, und kann beispielsweise biotisch bedingt sein, zum Beispiel durch Pilze oder Bakterien, oder kann beispielsweise abiotisch bedingt sein, meistens auf Grund von Oxidationsreaktionen wie beispielsweise ein Ersticken des Holzes. Das massgebende Qualitätskriterium für Buchenholz ist neben der Stammdimension und der Stammform somit das Vermeiden von lagerungs- und prozessbedingten Verfärbungen, die nach dem Schlagen des Holzes auftreten können. Solche qualitätsmindernde Verfärbungen können während der Lagerung und Trocknung des Holzes auftreten, beispielsweise durch einen Befall mit Bakterien oder Pilzen, oder durch ein Ersticken des Holzes. Mit dem erfindungsgemässen Trocknungsverfahren können diese Verfärbungseffekte vermieden werden. Das erfindungsgemässe Trocknungsverfahren ermöglicht es auch grosse Buchenholzstämme sicher zu trocken. Aus dem getrockneten Buchenholzstamm lassen sich anschliessend qualitativ hochstehende und hochpreisi-ge Produkte hersteilen, wie Tragsäulen, Balken oder Bretter, wobei die Produkte, zum Beispiel eine Tragsäule, auch eine grosse Dimension aufweisen kann von beispielsweise 3, 5 oder 8 Meter Länge, und die Tragsäule somit beispielsweise zum Bau von mehrgeschossigen Häusern geeignet ist.The drying method according to the invention makes it possible for the first time to dry whole beech logs by cutting the log after cutting the tree and removing its bark by thereafter boring a longitudinal hole along the entire length of the cut log, and then cutting the cut log into vertical direction is dried by a drying gas rising from below. The drying of beech wood has been extraordinarily difficult, since beech wood is particularly susceptible to discoloration or stifling due to storage or process. The discoloration of the beech wood may be due to different physiological, microbiological, biochemical and chemical reactions, and may be biotic, for example, by fungi or bacteria, or may be, for example, abiotic, mostly due to oxidation reactions such as asphyxiation of the wood , The decisive quality criterion for beech wood, in addition to the trunk dimension and the stem shape, is thus the avoidance of storage and process-related discolorations that can occur after the wood has been hit. Such quality-reducing discolorations may occur during storage and drying of the wood, for example by infestation with bacteria or fungi, or by suffocation of the wood. With the drying method according to the invention, these discoloration effects can be avoided. The drying process according to the invention also makes it possible to dry large beech logs safely too dry. From the dried beech logs can then produce high-quality and hochpreisi-ge products, such as support columns, beams or boards, the products, for example, a support column, can also have a large dimension, for example, 3, 5 or 8 meters in length, and the Support column thus suitable for example for the construction of multi-storey houses.
[0018] Das erfindungsgemässe Trocknungsverfahren für Holzstämme kann als weitere Möglichkeit auch derart ausgeführt werden, dass der gefällte Baum zu zumindest einem Holzstamm abgelängt wird der Holzstamm jedoch nicht entrindet wird, dass danach ein Längsloch entlang der Gesamtlänge des abgelängten Holzstammes gebohrt wird, dass der abgelängte Holzstamm danach in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufend in einer Trocknungsvorrichtung angeordnet wird, und dass unterhalb des Holzstamms ein Trocknungsgas derart zugeführt wird, dass das aufsteigende Trocknungsgas den Holzstamm durch das Längsloch und von aussen umströmt, wobei die Rinde des Holzstamms während des Trocknungsvorgangs trocknet, aufreisst und zumindest teilweise abfällt, sodass der zumindest teilweise rindenlose Holzstamm von Innen und von aussen getrocknet wird.The inventive drying method for logs can be performed as a further possibility also such that the felled tree is cut to at least one log of the log is not debarked, however, that thereafter a longitudinal hole along the entire length of the cut log is drilled that the cut to length Log is then arranged in a substantially vertical direction running in a drying device, and that below the log a drying gas is supplied so that the ascending drying gas flows around the log through the longitudinal hole and from the outside, whereby the bark of the log dries during the drying process, tears open and at least partially falls, so that the at least partially bark-free log is dried from the inside and the outside.
[0019] In einem vorteilhaften Verfahrensschritt wird entlang der gesamten Länge des Holzstamms ein Entspannungsschnitt erstellt, der sich von der Längsbohrung bis zur Aussenseite des Holzstamms erstreckt, und der sich von der ersten Stirnseite bis zur zweiten Stirnseite erstreckt. Ein solcher Entspannungsschnitt weist den Vorteil auf, dass das Holz während des Trocknens kaum mehr oder nicht mehr reisst, was die Ausbeute an qualitativ hochwertigem Holz erhöht.In an advantageous method step, a relaxation section is created along the entire length of the log, which extends from the longitudinal bore to the outside of the log, and extending from the first end face to the second end face. Such a relaxation cut has the advantage that the wood during drying little more or no longer ruptures, which increases the yield of high-quality wood.
[0020] Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.The invention will be explained with reference to exemplary embodiments.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0021] Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings used to explain the embodiments show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Holzstamms;Fig. 1 is a perspective view of a log;
Fig. 2 einen Längsschnitt des Holzstamms gemäss Fig. 1;Fig. 2 is a longitudinal section of the log according to Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Holzstamms mit Entspannungsschnitt;Fig. 3 is a perspective view of a log with relaxation section;
Fig. 4 Holzfeuchte eines Holzstamms nach 14 Wochen ohne Längsbohrung;Fig. 4 wood moisture of a log after 14 weeks without longitudinal bore;
Fig. 5 Holzfeuchte eines Holzstamms nach 14 Wochen mit Längsbohrung;Fig. 5 wood moisture of a log after 14 weeks with longitudinal bore;
Fig. 6 Holzfeuchte eines Holzstamms mit Längsbohrung zu unterschiedlichen Zeitpunkten;Fig. 6 wood moisture of a log with longitudinal bore at different times;
Fig. 7 schematisch eine Trocknungsvorrichtung;7 shows schematically a drying device;
Fig. 8 schematisch eine weitere Trocknungsvorrichtung;8 shows schematically a further drying device;
Fig. 9 beispielhaft eine Anordnung von Holzstämmen in der Trocknungsvorrichtung;9 shows by way of example an arrangement of logs in the drying device;
Fig. 10 beispielhaft fluchtend übereinander angeordnete Holzstämme.Fig. 10 by way of example aligned one above the other arranged logs.
Grundsätzlich sind in den Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Basically, the same parts are given the same reference numerals in the drawings.
Wege zur Ausführung der Erfindung [0022] Fig. 1 zeigt einen Holzstamm 1 in perspektivischer Ansicht und Fig. 2 in einem Längsschnitt, wobei der Holzstamm 1 eine erste Stirnseite S1 und eine zweite Stirnseite S2, eine Aussenseite 1f sowie eine gesamte Länge L aufweist. Vorzugsweise ist der zu trocknenden Holzstamm 1 geschält, das heisst die äusserste Schicht umfassend insbesondere Borke, Bast und Kambrium wurden entfernt. Eine Längsbohrung 1b verläuft entlang der gesamten Länge Ldes Holzstamms 1 von der ersten Stirnseite S2 bis zur zweiten Stirnseite S2, sodass die erste Stirnseite S1 eine Eintrittsöffnung 1c aufweist und die zweite Stirnseite S2 eine Austrittsöffnung 1d aufweist. Die Längsbohrung 1b ist vorzugsweise als eine Mittenbohrung ausgestaltet, um das Mark des Holzstamms zu entfernen.1 shows a log 1 in a perspective view and FIG. 2 in a longitudinal section, wherein the log 1 has a first end face S1 and a second end face S2, an outside 1f and an entire length L. Preferably, the wood trunk 1 to be dried has been peeled, that is to say the outermost layer comprising, in particular, bark, bast and cambrium have been removed. A longitudinal bore 1b extends along the entire length Ldes log 1 from the first end face S2 to the second end face S2, so that the first end face S1 has an inlet opening 1c and the second end face S2 has an outlet opening 1d. The longitudinal bore 1b is preferably configured as a central bore to remove the medulla of the log.
Vorteilhafterweise wird die Mittenbohrung als Kernbohrung ausgeführt, und wird das Holz des dadurch erzeugten Kerns einer weiteren Nutzung zugeführt. Die Längsbohrung 1b könnte jedoch auch exzentrisch im Holzstamm 1 verlaufen. Zudem könnte der Holzstamm 1 auch mit einer Mehrzahl von parallel verlaufenden Längsbohrungen 1b versehen sein. Der Holzstamm 1 weist zur Längsbohrung 1b hin eine Innenseite le beziehungsweise eine Innenfläche le auf, über welche dem Holzstamm 1 während dem Trocknungsvorgang Wasser entzogen wird. Der Holzstamm 1 ist während des Trocknens in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage gehalten, wobei ein Trocknungsgas G vorzugsweise derart von unterhalb des Holzstamms 1 zugeführt wird, dass das Trocknungsgas G einerseits durch die Längsbohrung 1 b hindurch strömt und andererseits entlang der Aussenseite 1f strömt, sodass sowohl die Innenseite le als auch die Aussenseite 1f direkt, das heisst unter direkter Berührung vom Trocknungsgas G umströmt wird, sodass dem Holzstamm 1 gleichzeitig über die Innenseite le als auch über die Aussenseite 1f Wasser entzogen wird. Das Trocknungsgas G könnte ausserhalb des Holzstamms 1 auch nur eine geringe oder keine Strömung aufweisen, wobei das sich innerhalb der Längsbohrung 1b befindliche Trocknungsgas G auf Grund der Wasserdampfaufnahme und der damit einhergehenden Reduzierung des spezifischen Gewichtes innerhalb der Längsbohrung 1b nach oben bewegt, sodass über die Eintrittsöffnung 1c Trocknungsgas G in die Längsbohrung 1b hinein nachgesogen wird.Advantageously, the central bore is designed as a core hole, and the wood of the core produced thereby is supplied to a further use. However, the longitudinal bore 1b could also run eccentrically in the log 1. In addition, the log 1 could also be provided with a plurality of parallel longitudinal bores 1b. The log 1 has to the longitudinal bore 1b towards an inner le or an inner surface le, via which the log 1 water is removed during the drying process water. The log 1 is held during drying in a substantially vertically extending position, wherein a drying gas G is preferably supplied from below the log 1, that the drying gas G on the one hand flows through the longitudinal bore 1b and on the other hand flows along the outside 1f, so that both the inner side le and the outer side 1f is flowed around directly, that is to say under direct contact with the drying gas G, so that water is withdrawn from the log 1 at the same time via the inside le as well as over the outside 1f. The drying gas G could also have little or no flow outside the log 1, wherein the drying gas G located within the longitudinal bore 1b moves upward due to the absorption of water vapor and the associated reduction of the specific weight within the longitudinal bore 1b, so that over the Inlet opening 1c drying gas G is sucked into the longitudinal bore 1b into it.
[0023] Vorteilhafterweise sind der Innendurchmesser 1g der Längsbohrung 1b sowie die Länge L der Längsbohrung 1b derart gegenseitig angepasst ausgestaltet, dass innerhalb der Längsbohrung 1b durch das einströmende Trocknungsgas G ein Kamineffekt erzeugt wird, und das Trocknungsgas G somit innerhalb der Längsbohrung 1b eine vertikal gerichtete, vorzugsweise laminar verlaufende Strömung aufweist. Dieses durchströmende Trocknungsgas G kann die Innenfläche 1e besonders gut austrocknen, bzw. kann allfälliges Wasser bzw. Wasserdampf besonders gut von der Innenfläche 1e ableiten.Advantageously, the inner diameter 1g of the longitudinal bore 1b and the length L of the longitudinal bore 1b are adapted to each other adapted that within the longitudinal bore 1b by the incoming drying gas G, a chimney effect is generated, and the drying gas G thus within the longitudinal bore 1b a vertically directed , Preferably laminar flow has. This through-flowing drying gas G can dry out the inner surface 1e particularly well, or can divert any water or water vapor particularly well from the inner surface 1e.
[0024] Fig. 3 zeigt, dass entlang der gesamten Länge L des Holzstamms 1 ein Entspannungsschnitt 1 a erstellt wurde, der sich von der Längsbohrung 1b bis zur Aussenseite 1f des Holzstammes erstreckt, und der sich von der ersten Stirnseite S1 bis zur zweiten Stirnseite S2 erstreckt. Dieser Entspannungsschnitt 1a ist besonders vorteilhaft für Holzstämme aus Buchenholz, weil sich ein Stamm aus Buchenholz währen des Trocknens trotz einem sorgfältigen Trocknen unter Umständen massig oder sogar stark verziehen kann, und durch den Entspannungsschnitt 1a eine Rissbildung im Holzstamm weitgehend vermieden werden kann. Nach Abschluss des Trocknens kann der Buchenholzstamm weiter verarbeitet werden, beispielsweise zu Stützträgern, Balken oder Brettern. Da der getrocknete Buchenholzstamm kaum Risse aufweist, können somit qualitativ hochwertige Holzteile aus dem Stamm geschnitten werden, und dies mit einer grossen Ausbeute, da wenige Risse vorhanden sind.Fig. 3 shows that along the entire length L of the log 1, a relaxation section 1 a was created, which extends from the longitudinal bore 1b to the outside 1f of the log, and extending from the first end face S1 to the second end face S2 extends. This relaxation section 1a is particularly advantageous for logs made of beech wood, because a trunk of beech wood during drying despite careful drying under certain circumstances can distort massively or even heavily, and by the relaxation section 1a cracking in the log can be largely avoided. After completion of drying, the beechwood trunk can be further processed, for example to support beams, beams or boards. Since the dried beechwood trunk has hardly any cracks, thus high-quality wood parts can be cut from the trunk, and this with a high yield, since there are few cracks.
[0025] Fig. 3 zeigt zudem eine zusätzliche Heizvorrichtung 2, zum Beispiel eine Elektroheizung, die im Holzstamm 1 gemäss Fig. 1 oder Fig. 3 innerhalb der Längsbohrung 1 b angeordnet ist, und die vom Trocknungsgas G umströmt ist, wobei die Heizvorrichtung 2 zusätzliche Wärmeenergie in die Längsbohrung 1b einführt und dem Trocknungsgas G zuführt, und somit den Trocknungsprozess an der Innenseite le erhöht beziehungsweise beschleunigt, insbesondere dadurch, dass die zugeführte Wärme die Aufwärtsbewegung des Trocknungsgases G beziehungsweise dessen Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Längsbohrung 1b erhöht, was den Gasaustausch in der Längsbohrung 1b erhöht, sodass eine erhöhte Menge Wasserdampf aus der Längsbohrung 1 b hinausbefördert werden kann, und somit der Trocknungsprozess beschleunigt werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft die Heizvorrichtung 2 entlang der gesamten Länge L des Holzstamms 1 innerhalb der Längsbohrung 1b, wobei die Heizvorrichtung 2 derart dimensioniert ist, dass diese nur einen Teil der Querschnittsfläche der Längsbohrung 1b ausfüllt, sodass dem Trocknungsgas innerhalb der Längsbohrung 1b eine freie Strömungsquerschnittsfläche zur Verfügung steht, welche vorzugsweise zumindest 50% der gesamten Querschnittsfläche der Längsbohrung 1b beträgt. Die Heizvorrichtung 2 ist vorzugsweise schlauchförmig ausgestaltet, und umfasst in einer möglichen Ausgestaltung einen durch die Längsbohrung 1b verlaufenden Wasserschlauch, durch den warme Wasser gefördert wird, oder beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung.Fig. 3 also shows an additional heater 2, for example, an electric heater, which is disposed in the log 1 according to FIG. 1 or FIG. 3 within the longitudinal bore 1 b, and is flowed around by the drying gas G, wherein the heating device. 2 injects additional heat energy into the longitudinal bore 1b and supplies it to the drying gas G, and thus increases or accelerates the drying process on the inside le, in particular by the fact that the heat supplied increases the upward movement of the drying gas G or its flow velocity within the longitudinal bore 1b, which increases the gas exchange in the longitudinal bore 1b increases, so that an increased amount of water vapor from the longitudinal bore 1b can be conveyed out, and thus the drying process can be accelerated. In an advantageous embodiment, the heating device 2 extends along the entire length L of the log 1 within the longitudinal bore 1b, wherein the heater 2 is dimensioned such that it fills only a portion of the cross-sectional area of the longitudinal bore 1b, so that the drying gas within the longitudinal bore 1b a free Flow cross-sectional area is available, which is preferably at least 50% of the total cross-sectional area of the longitudinal bore 1b. The heating device 2 is preferably designed hose-shaped, and in one possible embodiment comprises a water hose extending through the longitudinal bore 1b through which warm water is conveyed, or, for example, an electrical resistance heater.
[0026] Fig. 4 zeigt die Holzfeuchte innerhalb eines Holzstamms 1, wobei ausgehend von der Aussenseite 1f die Feuchtigkeit in Richtung radialer Abstand nach Innen an den Distanzpunkten 1,5 cm, 3 cm, 4,5 cm, 6, cm 7,5 cm, 9 cm 10,5 cm, 12 cm und 13,5 cm gemessen wurde. Fig. 4 zeigt die Holzfeuchte für einen Holzstamm ohne Längsbohrung nach 14 Wochen Trocknungszeit.Fig. 4 shows the wood moisture within a log 1, wherein starting from the outside 1f, the moisture in the direction of radial distance inwards at the distance points 1.5 cm, 3 cm, 4.5 cm, 6, 7.5 cm cm, 9 cm 10.5 cm, 12 cm and 13.5 cm was measured. Fig. 4 shows the wood moisture for a log without longitudinal bore after 14 weeks drying time.
[0027] Fig. 5 zeigt die Holzfeuchte innerhalb eines weiteren Holzstamms 1 an denselben Distanzpunkten wie in Fig. 4 beschrieben. Der Holzstamm gemäss Fig. 5 weist eine in der Mitte des Holzstamms verlaufenden Längsbohrung 1b auf und zeigt die Holzfeuchte nach 14 Wochen Trocknungszeit. Aus Fig. 5 ist der Effekt des zusätzlichen Trocknens über die Innenbohrung 1b, bei vertikal verlaufend angeordnetem Holzstamm, klar erkennbar, nämlich dadurch, dass der Holzstamm 1 auch von Innen getrocknet wird und die Holzfeuchte somit gegen das Zentrum hin, bei den Werten 12 und 13,5 cm abnimmt.Fig. 5 shows the wood moisture within another log 1 at the same distance points as described in Fig. 4. The log according to FIG. 5 has a longitudinal bore 1b extending in the middle of the log and shows the wood moisture after a drying time of 14 weeks. From Fig. 5, the effect of additional drying on the inner bore 1b, with vertically arranged log, clearly visible, namely the fact that the log 1 is dried from the inside and the wood moisture thus towards the center, at the values 12 and 13.5 cm decreases.
[0028] Fig. 6 zeigt die Holzfeuchte eines Buchenholzstamms 1 in radialem Abstand von der Aussenseite 1f für einen Holzstamm mit zentrierter Längsbohrung in Funktion der Zeit, wobei die 1. Entnahme zu Beginn der Trocknung, die 2. Entnahme nach 2 Wochen, die 3. nach 5 Wochen, die 4. nach 8 Wochen, die 5. nach 11 Wochen, die 6. nach 14 Wochen, die 7. nach 17 Wochen und die 8. nach 20 Wochen erfolgte. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass die Holzfeuchte des Buchenholzstammes bei der 8. Entnahme, das heisst nach 20 Wochen, in Funktion des Abstandes von der Aussenseite 1f einen im Wesentlichen konstanten, tiefen Wert von etwa 9 bis 11% Holzfeuchtigkeit aufweist. Daraus ist ersichtlich, dass es das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht einen Buchenholzstamm bis in sein Inneres gleichmässig zu trocknen. In Anbetracht, dass es bekannt war, dass es äusserst schwierig ist Buchenholz zu trocknen, war es überraschend, dass es mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt Buchenholzstämme derart gleichmässig zu trocknen.Fig. 6 shows the wood moisture of a beechwood trunk 1 at a radial distance from the outside 1f for a log with centered longitudinal bore as a function of time, the 1st removal at the beginning of drying, the 2nd removal after 2 weeks, the 3rd after 5 weeks, the 4th after 8 weeks, the 5th after 11 weeks, the 6th after 14 weeks, the 7th after 17 weeks and the 8th after 20 weeks. From Fig. 6 it can be seen that the wood moisture of the beech wood trunk at the 8th removal, that is after 20 weeks, in function of the distance from the outside 1f has a substantially constant, low value of about 9 to 11% wood moisture. It can be seen that the method according to the invention makes it possible to evenly dry a beechwood trunk into its interior. In view of the fact that it was known that it is extremely difficult to dry beech wood, it was surprising that it is possible with the method according to the invention to dry beech wood trunks so uniformly.
[0029] Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Trocknungsvorrichtung 10 für Holzstämme 1, wobei jeder Holzstamm I eine nicht dargestellte, entlang der gesamten Länge L des Holzstamms 1 verlaufende Längsbohrung 1b aufweist. Die Trocknungsvorrichtung 10 umfasst eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen 18 für Holzstämme 1 zum Halten der Holzstämme 1 in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage, wobei die Halte Vorrichtungen 18 in vertikaler Richtung derart beabstandet angeordnet sind, dass zumindest zwei Holzstämme 1 übereinander angeordnet werden können. Die Haltevorrichtungen 18 halten die jeweiligen Eintrittsöffnungen 1c und Austrittsöffnungen 1d jeder Längsbohrung 1b offen. Fig. 7 zeigt beispielhaft nur drei Haltevorrichtungen 18, wobei jeder Holzstamm 1 von einer derartigen Haltevorrichtung 18 gehalten ist. Die in Fig. 8 dargestellte Trocknungsvorrichtung 10 umfasst einen turmförmig ausgestalteten Trocknungsraum II mit einer dampfdiffusions-offenen Aussenhülle 12, wobei der Trocknungsraum 11 einen Innenraum 10a umschliesst, der unten einen Einlass 10b und oben einen Auslass 10c für das Trocknungsgas G, nämlich Luft aufweist. Im Innenraum 10a sind gasdurchlässige Zwischenböden, nämlich ein erster Zwischenboden 13a, ein zweiter Zwischenboden 13b sowie ein dritter Zwischenboden 13c angeordnet, welche die vertikal verlaufenden Holzstämme 1 tragen. Anschliessend an den Trocknungsraum 11 sind oben Auslasskanäle 15a und unten Zuluftkanäle 14a angeordnet um Umgebungsluft Gl unten über die Zuluftkanäle 14a einzulassen und oben über die Auslasskanäle 15a das angefeuchtete Trocknungsgas G bzw. die angefeuchtete Umgebungsluft G2 auszulassen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung genügt der durch die Verdunstung von Wasser in der Längsbohrung bewirkte Auftrieb des Trocknungsgases G, um im Innenraum 10a eine aufsteigende Luftströmung zu erzeugen. Dieser Effekt nimmt jedoch insbesondere mit zunehmendem Trocknen der Holzstämme 1 ab. Es kann sich deshalb als vorteilhaft erweise, Vorrichtungen vorzusehen, welche eine Strömung des Trocknungsgases im Innenraum 10a erzwingen, beispielsweise in dem das Trocknungsgas G gefördert wird, beispielsweise mit einem Ventilator, oder indem das Trocknungsgas G erwärmt wird, beispielsweise mit einer Heizung, sodass das Trocknungsgas auf Grund der Wärme innerhalb des Innenraums 10a gegen Oben aufsteigt, oder beispielsweise aus einer Kombination von Ventilator und Heizung. Die Heizung erfolgt vorzugsweise ökologisch dadurch, dass die Wärme mit Sonnenenergie erzeugt wird, beispielsweise in dem auf dem Dach Sonnenkollektoren 20 angeordnet sind, und die damit gewonnene Energie zum Erwärmen des Trocknungsgases G verwendet wird. An Stelle eines Ventilators oder zusätzlich zum Ventilator kann eine Strömung des Trocknungsgases G innerhalb des Innenraumes 10a auch mit Hilfe von Wärme erzeugt werden, beispielsweise in dem eine Seitenwand der Trocknungsvorrichtung 10 und/oder das Dach der Trocknungsvorrichtung 10 mit Sonnenenergie erwärmt wird, und dadurch das Trocknungsgas G lokal derart erwärmt wird, dass sich eine Strömung ausbildet.Fig. 7 shows an embodiment of a drying device 10 for logs 1, wherein each log I has a longitudinal bore 1b, not shown, extending along the entire length L of the log 1. The drying apparatus 10 comprises a plurality of trestles 1 for holding logs 1 in a substantially vertical position, the holders being spaced apart in the vertical direction such that at least two trunks 1 can be stacked one above the other. The holding devices 18 hold the respective inlet openings 1c and outlet openings 1d of each longitudinal bore 1b open. FIG. 7 shows by way of example only three holding devices 18, each log 1 being held by such a holding device 18. The drying apparatus 10 illustrated in FIG. 8 comprises a tower-shaped drying space II with a steam-diffusion-open outer shell 12, the drying space 11 enclosing an interior space 10a which has an inlet 10b at the bottom and an outlet 10c for the drying gas G at the top, namely air. In the interior 10a gas-permeable intermediate floors, namely a first intermediate floor 13a, a second intermediate floor 13b and a third intermediate floor 13c are arranged, which carry the vertically extending logs 1 wood. Following the drying chamber 11, outlet channels 15a and at the bottom supply air channels 14a are arranged at the top to admit ambient air Gl down through the supply air channels 14a and above the outlet channels 15a to discharge the moistened drying gas G or the humidified ambient air G2. In an advantageous embodiment, the buoyancy of the drying gas G caused by the evaporation of water in the longitudinal bore is sufficient to produce an ascending air flow in the interior 10a. However, this effect decreases in particular with increasing drying of the logs 1. It may therefore prove to be advantageous to provide devices which force a flow of the drying gas in the interior 10a, for example, in which the drying gas G is promoted, for example with a fan, or by the drying gas G is heated, for example with a heater, so that Drying gas due to the heat within the interior 10a rises upwards, or for example from a combination of fan and heater. The heating is preferably carried out ecologically in that the heat is generated by solar energy, for example, in which solar panels 20 are arranged on the roof, and the energy thus obtained is used for heating the drying gas G. Instead of a fan or in addition to the fan, a flow of the drying gas G within the interior 10a may also be generated by means of heat, for example, by heating a side wall of the drying apparatus 10 and / or the roof of the drying apparatus 10 with solar energy, and thereby Drying gas G is locally heated so that forms a flow.
[0030] Fig. 8 zeigt eine weitere Trocknungsvorrichtung 10 für Holzstämme 1, wobei jeder Holzstamm 1 eine nicht dargestellte, entlang der gesamten Länge L des Holzstamms 1 verlaufende Längsbohrung 1b aufweist. Die Trocknungsvorrichtung 10 umfasst eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen 18 für Holzstämme 1 zum Halten der Holzstämme 1 in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Lage, wobei die Haltevorrichtungen 18 in vertikaler Richtung derart beabstandet angeordnet sind, dass zumindest zwei Holzstämme 1 übereinander angeordnet werden können. Fig. 8 zeigt beispielhaft nur drei Halte Vorrichtungen 18, wobei jeder Holzstamm 1 von einer derartigen Haltevorrichtung 18 gehalten ist. Die in Fig. 8 dargestellte Trocknungsvorrichtung 10 umfasst einen turmförmig ausgestalteten Trocknungsraum 11 mit einer dampfdiffusionsoffenen Aussenhülle 12, wobei der Trocknungsraum 11 einen Innenraum 10a umschliesst. Im Innenraum 10a sind gasdurchlässige Zwischenböden, nämlich ein erster Zwischenboden 13a, ein zweiter Zwischenboden 13b sowie ein dritter Zwischenboden 13c angeordnet, welche die vertikal verlaufenden Holzstämme 1 tragen. Anschliessend an den Trocknungsraum 11 sind oben Abluftkanäle 15 und unten Zuluftkanäle 14 angeordnet um ein trockenes Trocknungsgas Gl von unten zuzuführen und um ein angefeuchtetes Trocknungsgas G2 von oben abzuführen. Das angefeuchtete Trocknungsgas G2 wird über eine Leitung 16 einer Klimatisierungsvorrichtung 17 zugeführt, welche dem angefeuchteten Trocknungsgas G2 zumindest teilweise Feuchtigkeit entzieht und dieses zudem erwärmt, bevor das trockene Trocknungsgas dem Trocknungsraum 11 wieder zugeführt wird. Die Klimatisierungsvorrichtung 17 dient auch als Luftumwälzvorrichtung um das Trocknungsgas G oben aus dem Innenraum 10a abzusaugen und unten dem Innenraum zuzuführen, um dadurch im turmartigen Innenraum eine vertikal verlaufende Strömung des Trocknungsgases G zu erzeugen. Das Trocknungsgas ist üblicherweise Luft.Fig. 8 shows a further drying apparatus 10 for logs 1, wherein each log 1, not shown, along the entire length L of the log 1 extending longitudinal bore 1b has. The drying apparatus 10 comprises a plurality of trestles 1 for holding logs 1 in a substantially vertically extending position, wherein the holding devices 18 are arranged in the vertical direction at a distance such that at least two trunks 1 can be arranged one above the other. 8 shows by way of example only three holding devices 18, each log 1 being held by such a holding device 18. The drying device 10 shown in FIG. 8 comprises a tower-shaped drying space 11 with a steam-diffusion-open outer casing 12, wherein the drying space 11 encloses an inner space 10a. In the interior 10a gas-permeable intermediate floors, namely a first intermediate floor 13a, a second intermediate floor 13b and a third intermediate floor 13c are arranged, which carry the vertically extending logs 1 wood. Following the drying space 11, exhaust air ducts 15 and at the bottom supply air ducts 14 are arranged at the top to supply a dry drying gas Gl from below and to remove a moistened drying gas G2 from above. The moistened drying gas G2 is fed via a line 16 to an air-conditioning device 17, which at least partially extracts moisture from the moistened drying gas G2 and also heats it before the dry drying gas is returned to the drying space 11. The air-conditioning device 17 also serves as an air circulating device for sucking up the drying gas G upwardly from the inner space 10a and supplying it down to the inner space to thereby generate a vertical flow of the drying gas G in the tower-like interior. The drying gas is usually air.
[0031] In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Trocknungsvorrichtung 10 eine Höhe im Bereich von 5 m bis 30 m auf, um im Innenraum 10a eine ausgeprägte vertikal gerichtete Luftströmung zu erzeugen.In an advantageous embodiment, the drying device 10 has a height in the range of 5 m to 30 m, to produce a pronounced vertically directed air flow in the interior 10a.
[0032] In der Trocknungsvorrichtung 10 gemäss Fig. 8 wird vorzugsweise eine sogenannte Konvektionstrocknung durchgeführt. Dabei wird mit einer Frischluft-Abluft-Strömung oder einer Umwälzungsströmung ein Trocknungsgasstrom, übli cherweise Luft, innerhalb des Trocknungsraumes 11 erzeugt. Dabei wird die Temperatur, die Strömungsgeschwindigkeit und die relativen Luftfeuchte des Trocknungsgases G in der Trocknungskammer über die Klimatisierungsvorrichtung 17 geregelt. Während einer Aufwärmphase wird zunächst zur besseren Wärmeübertragung die relative Luftfeuchte auf einem hohen Niveau gehalten, und teilweise durch Einsprühen von Wasser in die Trocknungskammer noch erhöht. Während einer anschliessenden Trocknungsphase wird dann je nach Holzart das Trocknungsgefälle optimiert. Während einer anschliessenden Konditionierungsphase, am Ende des Trocknungsprozesses, wird ein Feuchteausgleich innerhalb des Holzes angestrebt.In the drying apparatus 10 according to FIG. 8, a so-called convection drying is preferably carried out. In this case, a drying gas flow, übli cherweise air, within the drying chamber 11 is generated with a fresh air-exhaust air flow or a circulation flow. In this case, the temperature, the flow rate and the relative humidity of the drying gas G in the drying chamber via the air conditioning device 17 is controlled. During a warm-up phase, the relative air humidity is first kept at a high level for better heat transfer, and partly increased by spraying water into the drying chamber. During a subsequent drying phase, the drying gradient is then optimized depending on the type of wood. During a subsequent conditioning phase, at the end of the drying process, a moisture balance within the wood is sought.
[0033] In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Trocknungsvorrichtung 10 gemäss Fig. 7 oder 8 zudem Sonnenkollektoren 20, Windgeneratoren 20 oder Solarzellen 20, um die Trocknungsvorrichtung 10 teilweise und vorzugsweise vollständig autonom vom öffentlichen Stromnetz zu betreiben. Ein vollständig autonomer Betrieb weist den Vorteil auf, dass die Trocknungsvorrichtung 10 auch in Gebieten aufgestellt werden kann, die keine Stromversorgung haben, wobei sicherzustellen ist, dass am gewählten Standort genügend Sonnen- und/oder Windenergie vorhanden ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Trocknungsvorrichtung zudem einen elektrischen Energiespeicher, zum Beispiel eine Batterie, um von den Solarzellen und/oder Windturbinen produzierten Strom zu speichern, vorteilhafterweise damit der Trocknungsprozess auch in der Nacht ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann. Vorteilhafterweise ist die Trocknungsvorrichtung 10 derart angeordnet und ausgestaltet, dass der Trocknungsprozess weniger Energie benötigt als die vorhandene, produzierte Sonnen- und/oder Windenergie, oder sofern der Trocknungsprozess unterbrochen ist, dass für den Trocknungsprozess anschliessend mehr Energie zur Verfügung steht als die jeweils aktuell produzierte Menge Sonnen- und/oder Windenergie, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn die aktuell produzierte Energiemenge zu tief ist um ein sicheres und/oder fristgerechtes Trocknen zu gewährleisten.In a preferred embodiment, the drying device 10 according to FIG. 7 or 8 also includes solar panels 20, wind generators 20 or solar cells 20 to operate the drying device 10 partially and preferably completely autonomous from the public power grid. A completely autonomous operation has the advantage that the drying device 10 can also be installed in areas that have no power supply, it being ensured that at the selected location enough solar and / or wind energy is available. In an advantageous embodiment, the drying device also comprises an electrical energy storage, for example a battery to store electricity produced by the solar cells and / or wind turbines, advantageously so that the drying process can be continued without interruption even at night. Advantageously, the drying device 10 is arranged and configured such that the drying process requires less energy than the existing, produced solar and / or wind energy, or if the drying process is interrupted, that for the drying process then more energy is available than the currently produced Amount of solar and / or wind energy, which is particularly advantageous if the currently produced amount of energy is too low to ensure safe and / or timely drying.
[0034] Fig. 9 zeigt eine Beschickungsvorrichtung um die Trocknungsvorrichtung 10 effizient mit Holzstämmen 1 beschicken zu können. Die Beschickungsvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Haltevorrichtungen 18, wobei je ein Holzstamm 1 in vertikaler Richtung verlaufend an einer Haltevorrichtung 18 befestigt werden kann. Die Haltevorrichtungen 18 sind beweglich angeordnet, und sind zum Beispiel entlang einer Schiene 19 beweglich gelagert, sodass die Holzstämme 1 in Verlaufsrichtung der Schiene 19 bewegt werden können, und insbesondere der Trocknungsvorrichtung 10 zugeführt oder aus dieser entnommen werden können. Die Schiene 19 könnte auch oberhalb der Holzstämme 1 verlaufend angeordnet sein, sodass die Holzstämme 1 beispielswiese hängend an Wagen befestigst sind, wobei die Wagen von der Schiene 19 geführt sind, und an diesen in Verlaufsrichtung der Schiene 19 beweglich angeordnet sind. Es könnte auch eine Mehrzahl von Schienen 19 vorgesehen sein. Die Beschickungsvorrichtung kann in einer Vielzahl von Möglichkeiten ausgestaltet sein um die Holzstämme 1 in horizontaler und/oder vertikaler Richtung in der Trocknungsvorrichtung 10 zu verschieben. Die Beschickungsvorrichtung könnte auch eine Vielzahl von Haltevorrichtungen 18 umfassen, die an fest vorgegebenen Positionen angeordnet sind, und könnte zudem eine Umplatzierungsvorrichtung umfassen, beispielsweise ein Kran oder ein Roboterarm, um die Holzstämme 1 in den Haltevorrichtungen 18 zu positionieren, oder einen Holzstamm 1 von einer Haltevorrichtung 18 zu einer anderen Haltevorrichtung 18 umzupositionieren. Die Beschickungsvorrichtung gemäss Fig. 8 und 9 könnte auch derart ausgestaltet sein, dass sich Holzstämme 1, zum Beispiel während des Trocknens, innerhalb der Zwischenebene 13a, 13b, 13c in horizontaler Richtung in eine andere Position verschieben lassen, oder dass sich die Holzstämme in vertikaler Richtung von einer zur anderen Zwischenebene 13a, 13b, 13c verschieben lassen, oder dass sich die Holzstämme sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung innerhalb der Trocknungsvorrichtung 10 verschieben lassen. Dies ist insbesondere vorteilhaft um den Trocknungsprozess eines Holzstamms individuell zu beeinflussen, zum Beispiel um einen Holzstamm schneller zu trocknen, indem dieser in der untersten Zwischenebene 13a positioniert wird, in welcher das Trocknungsgas eine tiefere Luftfeuchtigkeit und/oder eine höhere Temperatur aufweist, oder um einen Holzstamm langsamer zu trocknen, indem dieser auf der obersten Zwischenebene 13c positioniert wird, in welcher das Trocknungsgas eine höhere Luftfeuchtigkeit und/oder eine tiefere Temperatur aufweist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zumindest einige und vorzugsweise alle Holzstämme 1 mit individuellen Feuchtigkeitssensoren versehen, sodass der Verlauf des Trocknungsvorgangs in Funktion der Zeit für diese Holzstämme gemessen werden kann, und, falls erforderlich die Holzstämme in der Trocknungsvorrichtung 10 umplatziert werden können, um den Verlauf des Trocknungsvorganges bezüglich einem Holzstamm individuell anzupassen.Fig. 9 shows a feeder to the drying device 10 to load efficiently with logs 1 can. The loading device comprises a multiplicity of holding devices 18, it being possible in each case for a log 1 to be fastened in a vertical direction to a holding device 18. The holding devices 18 are arranged movably, and are movably mounted along a rail 19, for example, so that the logs 1 can be moved in the direction of the rail 19, and in particular the drying device 10 can be supplied or removed therefrom. The rail 19 could also be arranged extending above the logs 1, so that the logs 1 example meadow are fastened hanging on cars, the cars are guided by the rail 19, and are arranged on these movable in the direction of the rail 19. It could also be provided a plurality of rails 19. The charging device may be configured in a variety of ways to move the logs 1 in the horizontal and / or vertical direction in the drying device 10. The feeder could also include a plurality of jigs 18 located at fixed positions and could also include a repositioning device, such as a crane or robotic arm, to position the logs 1 in the jigs 18 or a log 1 from one Reposition fixture 18 to another fixture 18. The charging device according to FIGS. 8 and 9 could also be configured such that logs 1, for example during drying, can be displaced in a horizontal position within the intermediate plane 13a, 13b, 13c in a horizontal direction, or that the logs are in a vertical position Move direction from one to the other intermediate plane 13a, 13b, 13c, or that the logs can be moved both in the horizontal direction and in the vertical direction within the drying device 10. This is particularly advantageous for individually influencing the drying process of a log, for example to dry a log more quickly by positioning it in the lowest intermediate plane 13a, in which the drying gas has a lower atmospheric humidity and / or a higher temperature, or by one Slow drying of log by positioning it on topmost intermediate plane 13c, where the drying gas has a higher humidity and / or a lower temperature. In an advantageous embodiment, at least some and preferably all logs 1 are provided with individual moisture sensors, so that the course of the drying process can be measured as a function of time for these logs, and, if necessary, the logs in the drying device 10 can be repositioned to the course the drying process with respect to a log individually.
[0035] Zudem ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung möglich zumindest einem der Holzstämme 1 ein individuell erwärmtes und/oder befeuchtetes Trocknungsgas G zuzuführen, um dessen Längsbohrung 1b und/oder dessen Aussen-seite 1f mit dem individuellen Trocknungsgas G zu beströmen. Zudem kann es vorteilhaft sein in der Längsbohrung 1b zumindest abschnittweise eine Heizvorrichtung anzuordnen, zum Beispiel ein durch Solarkollektoren gespeister Warmwasserschlauch, um der Innenseite le zusätzliche Wärmeenergie zuzuführen.In addition, it is possible in an advantageous embodiment, at least one of the logs 1 to supply an individually heated and / or humidified drying gas G in order to flow its longitudinal bore 1b and / or its outer side 1f with the individual drying gas G. In addition, it may be advantageous to arrange a heating device in the longitudinal bore 1b at least in sections, for example a hot water hose supplied by solar collectors, in order to supply additional heat energy to the inner side.
[0036] Fig. 10 zeigt beispielhaft zwei in vertikaler Richtung jeweils übereinander angeordnete Holzstämme 1, welche derart angeordnet sind, dass deren Längsbohrungen 1 b in vertikaler Richtung gegenseitig fluchtend angeordnet sind, sodass das aus der Längsbohrung 1 b des unteren Holzstamms 1 austretende Trocknungsgas G zumindest teilweise in die Längsbohrung 1b des darüber angeordneten Holzstamms 1 strömt. Vorteilhafterweise sind zumindest einige der Holzstämme 1 derart gegenseitig fluchtend in Trocknungsvorrichtung 10 angeordnet, und besonders vorteilhaft die meisten oder alle Holzstämme 1 jeweils Gruppenweise derart fluchtend angeordnet, beispielsweise jeweils 2, 3 oder 4 gruppenweise übereinander angeordnete Holzstämme, wobei die gesamt mögliche Anzahl gruppenweise übereinander angeordneter Holzstämme von der Gesamthöhe der Trocknungsvorrichtung 10 abhängt. Die fluchtende Anordnung weist den VorteilShows by way of example two in the vertical direction in each case arranged one above the other wooden logs 1, which are arranged such that their longitudinal bores 1 b are arranged mutually aligned in the vertical direction, so that the emerging from the longitudinal bore 1 b of the lower log 1 drying gas G. at least partially flows into the longitudinal bore 1b of the overlying log 1. Advantageously, at least some of the logs 1 are arranged mutually aligned in the drying apparatus 10, and most advantageously most or all logs 1 arranged in groups in each group, for example, each 2, 3 or 4 groups of logs arranged one above the other, the total possible number arranged in groups one above the other Timber logs on the total height of the drying device 10 depends. The aligned arrangement has the advantage
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