DD292543A5 - Verfahren und anordnung zur messung der holzfeuchte bei der schnittholztrocknung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung der Holzoberflaechenfeuchte bei der Schnittholztrocknung. Es wird ein Feuchtesensor fuer die Messung nach dem elektrischen Leitfaehigkeitsmeszprinzip vorgeschlagen. Dieser besteht aus einer hygroskopischen Schicht aus Zellulosematerial, in der oder auf der drahtfoermige Elektroden angebracht sind und die mittels eines feuchtigkeitsisolierenden Klebstoffes auf die Holzoberflaeche aufgeklebt ist. Die Anordnung des Feuchtesensors erfolgt so, dasz er in eine in die Holzoberflaeche eingearbeitete Vertiefung eingeklebt ist. Die mit der Anordnung ermittelte Gleichgewichtsfeuchte der Luft an der Phasengrenzflaeche wird zur Regelung des Trocknungsprozesses des Schnittholzes verwendet.{Verfahren; Anordnung; Messung; Holzfeuchte; Gleichgewichtsfeuchte; Phasengrenzflaeche; Schnittholz; Trocknung; Regelung; Zellulosematerial; Leitfaehigkeitsmessung; Feuchtesensor; Elektroden, drahtfoermig; Holzoberflaechenfeuchte}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Ermittlung der Holzoberflächenfeuchte durch Messung der dem Luftzustand an der Holzoberfläche (Phasengrenzfläche) entsprachenden Gleichgewichtsfeuchte, auf deren Grundlage die Prozeßparameter bei der Schnittholztrocknung geregelt werden können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Beim großtechnischen Trocknen von Schnittholz bildet die Triebkraft für den äußeren Feuchtetransport von der Brettoberfläche in die Kernströmung die Differenz zwischen der Holzoberflächenfeuchte und der Gleichgewichtsfeuchte der Kernströmung. Eine hohe Luftgeschwindigkeit (und damit ein hoher Elektroenergieverbrauch zum Antrieb der Vontilatoren) wirkt sich nur solange beschleunigend auf den Trocknungsprozeß aus, wie die genannte Feuchtedifferenz eine bestimmte Höhe überschreitet. Nähert sich im Verlaufe des Trocknungsprozesses die Oberflächenfeuchte der Feuchte der Kernströmung, kann durch eine Luftgeschwindigkeitserhöhung keine Beschleunigung der Trocknung erreicht werden, und der Elektroenergieverbrauch steigt unnötig an.

Aus Gründen der Ökonomie ist es daher sinnvoll, den Zeitpunkt der in der letzten Phase des Trocknungsprozesses möglich werdenden Luftstromreduzierung möglichst exakt zu bestimmen, um so durch eine entsprechende Regulierung der Lüftermotoren eine erhebliche Elektroenergieeinsparung zu erzielen.

Moderne Regelungen (Brunner, Hildebrandt. Die Schnittholztrocknung. 5. Auflage, Hannover 1987) nutzen die gemessene Gleichgewichtsfeuchte an einem außerhalb des Stapels in der Kernströmung der Trocknungsluft liegenden Meßpunkt und die gomessene Luftgeschwindigkeit zur näherungsweisen Ermittlung der Gleichgewichtsfeuchte an der Holzoberfläche auf der Grundlage empirischer Berechnungsgleichungen. Nachteilig bei diesem Verfahren sind die notwendige und technisch aufwendige Messung der Luftgeschwindigkeit, die auf empirischer Grundlage beruhende Berechnung der Gleichgewichtsfeuchte an der Phasengrenze sowie die Ergebnisverfälschung durch unterschiedliche Grenzschichtausbildung. Ein weiteres diesbezügliches Verfahren zur Regelung des Luftdurchsatzes bei der Schnittholztrocknung, bei dem die Geschwindigkeit der die Bretter im Stempel umströmenden Luft in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der dem Luftzustand

in der Kernströmung entsprechenden Gleichgewichtsteuchte und der Feuchte der Holzoberfläche geregelt wird, wurde in der DD-PS 273099 vorgeschlagen.

Verfahren zur Messung der GleichgeVvichtsfeuchte der Kernströmung sind bekannt, dagegen existiert für die genaue Messung der Holzoberflächenfeuchte wio auch der genauen Messung der Gleichgewichtsfeuchte der Luftströmung an der Phasengrenzfläche (die entsprechend der Theorie von NERNST den gleichen Wert besitzt wie die Holzfeuchte an der Brettoberfläche) noch keine großtechnisch in der Schnittholztrocknung einsetzbare Lösung.

Die kontinuierliche Messung der Oberflächenfeuchte von Holz beim Trocknungsprozeß, die allgemein durch Messung der elektrischen Eigenschaften (Leitfähigkeitsmessung) erfolgt, ist bisher nur mittels aufgesetzter oder auch eingeschlagener Elektroden möglich.

Bei den aufgesetzten Elektroden treten durch unterschiedlich guten Kontakt zur Holzoberfläche und differzierende Holzeigenschaften zum Teil erhebliche Meßfehler auf. Die Einschlagelektroden werden entweder in dem Holzkern und in eine Tiefe von circa einem Drittel der Brettdicke eingeschlagen, wobei aus den hier ermittelten Feuchtigkeitswerten in Abhängigkeit von der Trocknung näherungsweise auf die Oberflächenfeuchte geschlossen wird, oder sie werden in die oberflächennahe Schicht eingeschlagen, wobei dieser Meßwert der Oberflächenfeuchte entspricht.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, geeignete Meßdaten zu gewinnen, um mit deren Hilfe Soll-Werte für die Prozeßparameter (wie z. B. Luftfeuchte oder Luftgeschwindigkeit) bei der Schnittholztrocknung zur Sicherung einer vorgegebenen Gutqualität bei minimalem Energieverbrauch festzulegen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geeigneten Sensor zur Messung d". Gleichgewichtsfeuchte der Luftströmung unmittelbar an der Phasengrenzfläche vorzuschlagen und einzusetzen.

Erfindungsgemäß wird zur Messung der Holzoberflächenfeuchte auf die Holzoberfiäche eine weitgehend homogene hygroskopische Schicht aus einem Zellulosematerial, in der oder auf der drahtförmige Elektroden zur Messung des elektrischen

Widerstandes in definiertem Abstand angebracht sind, mittels eines feuchtigkeitsisolierenden Klebstoffes aufgeklebt.

Als ZeIIuIo jematerial wird z. B. vorteilhafterweise Transparentpapier verwendet. Als geeignete Klebstoffe haben sich solche aus der Gruppe der Epoxidharz-Kleber herausgestellt, Die zellutosehaltige Schicht wird auf die boi dir Trocknung von Schnittholz dem Luftstrom ausgesetzte Brettober- oder -Unterseite aufgeklebt und die während des Trock.'iungsprozesses gemessene elektrische Größe einem Prozeßrechner zugeführt und zur Regelung des Prozesses oder einzelner Prozeßparameter der Trocknung des Schnittholzes genutzt.

Die Meßanordnung wird dabei so gestaltet, daß das Zellulosematerial in eine vorher geglättete Vertiefung in der Holzoberfläche

mittels eines feuchtigkeitsisolierenden Klebstoffes eingeklebt ist. Die Vertiefung ist so gefertigt, daß keine wesentliche Höhendifferenz zwischen der luftseitigen Oberfläche der aufgeklebten Schicht und der Holzoberfläche besteht.

Zur Aufnahme der Elektroden in der aufgeklebten Schicht ist diese zweckmäßig so gestaltet, daß sie beispielsweise aus zwei mittels Dextrin verklebten Transparentpapierlagen besteht, zwischen welchen die beiden Elektroden in definiertem Abstand eingeklebt sind.

Ausführungsbeispiel

In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1: die Anordnung eines auf einem zu trocknenden Brett angebrachten Feuchtemeßstreifens in der Draufsicht, Fig. 2: dasselbe in seitlicher Ansicht.

Auf der Oberfläche eines Brettes 1 wurde mittels eines Handhobels eine Vertiefung 2 eingearbeitet. In diese ist mittels feuchtigkeitsisolierendem Klebstoff 5 (auf Epoxidharzbasis) der aus Transparentpapier bestehende Feuchtemeßstreifen 3 eingeklebt.

Die Abmessungen sind so gewählt, daß die dem Luftstrom ausgesetzte Oberfläche des Meßstreifens mit der Brettoberfläche abschließt. Im Meßstreifen 3 sind die Elektroden 4 sichtbar, die eine Messung des feuchteabhängigen Widerstandes im zellulosehaltigen Meßstreifen ermöglichen. In der hygroskopischen Schicht stellt sich eine Feuchte ein, die der Gleichgewichtsfeuchte der Luft an der Phasengrenzfläche entspricht.

Durch die in der Schicht eingebrachten Elektroden ist es möglich, den sich mit der Feuchte der hygroskopischen Schicht ändernden elektrischen Widerstand kontinuierlich meßtechnisch zu erfassen und einem Prozeßrechner zuzuführen, der über eine Kalibrierungskurve die Feuchte der hygroskopischen Schicht berechnet.

Wird mit einem bekannten Verfahren zur Gasfeuchtemessung gleichzeitig die Gleichgewichtsfeuchte der Kernströmung ermittelt und zusammen mit den erfindungsgemäß gemessenen Werten der Holzoberflächenfeuchte dem Prozeßrechner zugeführt, so stellen diese Werte die Grundlage einer effektiven Regelung des Trocknungsprozesses des Schnittholzes, insbesondere der Luftgeschwindigkeit, dar.

Claims (7)

1. Verfahren zur Messung der Holzfeuchte bei der Schnittholztrocknung, unter Ausnutzung der feuchteabhängigen elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften, gekennzeichnet dadurch, daß eine weitgehend homogene hygroskopische Schicht aus einem Zellulosematerial, in der oder auf der drahtförmige Elektroden zur Messung des elektrischen Widerstandes in definiertem Abstand angebracht sind, mittels eines feuchtigkeitsisolierenden Klebstoffes auf die Holzoberfläche aufgeklebt wird.

2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß als Zellulosematerial Transparentpapier verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zellulosehaltige Schicht mittels eines

Epoxidharz-Klebstoffes aufgeklebt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zellulosehaltige Schicht auf die bei der Trocknung von Schnittholz dem Luftstrom ausgesetzte Brettober- oder -Unterseite aufgeklebt und die während des Trocknungsprozesses gemessene elektrische Größe einem Prozeßrechner zugeführt und zur Regelung des Prozesses oder einzelner Prozeßparameter der Trocknung des Schnittholzes genutzt wird.

5. Anordnung zur Messung der Holzfeuchte bei der Schnittholztrocknung unter Ausnutzung der feuchteabhängigen elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften, gekennzeichnet dadurch, daß eine weitgehend homogene hygroskopische Schicht aus einem Zellulosematerial, in der oder auf der drahtförmige Elektroden zur Messung des elektrischen Widerstandes in definiertem Abstand angebracht sind, in eine vorher geglättete Vertiefung in der Holzoberfläche mittels eines feuchtigkeitsisolierenden Klebstoffes eingeklebt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Tiefe der in die Holzoberfläche eingearbeiteten Vertiefung etwa der Dicke der Zellulose- und Klebstoffschicht entspricht, so daß zwischen der luftseitigen Oberfläche der aufgeklebten Schicht und der Holzoberfläche keine wesentliche Höhendifferenz besteht.

7. Anordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Schicht aus Zellulosematerial aus zwei mittels Dextrin verklebten Transparentpapierlagen besteht, zwischen welchen die beiden Elektroden eingeklebt sind.