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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Furnieren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Messerfurniere
neigen beim Trocknen dazu, sich wegen unterschiedlicher Schrumpfungsgrade
zu verformen. Die Folge sind wellige Furniere, die Risse und/oder
Druckstellen aufweisen können.
Damit diese Mängel
nicht auftreten, müssen
die Furniere in mehreren hintereinander angeordneten Trocknungszonen
mit jeweils optimal angepassten Parametern, wie Temperatur, Feuchte
des Trocknungsmediums und wirksamer Druck auf die Furniere, getrocknet werden.
Weiterhin muss der auf die Furniere wirksame Druck derart variiert
werden, dass die nassen Furniere zunächst geringem Druck ausgesetzt
sind und die angetrockneten Furniere mit Hilfe von Druck geglättet werden.
Deshalb schließt
sich an eine geradlinige Führung
von Transportbändern
eine sogenannte Bügelstrecke
an, in der die Furniere vielfach umgelenkt und so einem erhöhten Druck
ausgesetzt werden. In einer anschließenden Kühlung wird das in der Trocknung
erreichte Ergebnis fixiert, das heißt, die Furniere werden schnell
unter einem durch Umlenkung der Transportbänder erreichten Druck gekühlt.
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Aus
der
EP 192 207 B1 ist
ein Trockner für Messerfurniere
bekannt, bei dem die Furniere zwischen zwei Transportbändern zunächst in
einem Teil mit geradliniger Führung
und anschließend
in einem Teil mit schleifenförmiger
Führung
der Transportbänder
getrocknet werden. Der Trockner ist in Trockenfelder unterteilt,
die einzeln oder mehrere zusammengefasst Trocknungszonen mit dem
erforderlichen Trockenklima bilden können. An die Trockenfelder
schließt
sich ein Kühlfeld
mit separaten Transportbändern
an, in dem die Furniere weitgehend geradlinig, das heißt ohne
Umlenkungen transportiert werden. Sowohl in den Tockenfeldern als
auch im Kühlfeld
ist eine Vielzahl von Düsenkästen angeordnet,
um Behandlungsgas auf die Furniere zu leiten.
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Die
bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie wegen der großen Anzahl
von Düsenkästen relativ
aufwändig
herzustellen und zu montieren sind. Weiterhin sammelt sich während des Betriebs
in den Düsenkästen Staub
an, der regelmäßig entfernt
werden muss.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Trocknen von Furnieren
zu schaffen, die preiswert herzustellen und zu montieren ist, ohne dass
Nachteile für
die Effizienz und/oder die Qualität der Furniere entstehen.
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Die
Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch
dass die Kühlvorrichtung und/oder
zumindest eine der Trocknungszonen frei von Düsenkästen ist, entfällt entsprechender
Aufwand für
die Herstellung, Montage und Wartung. Wenn hierbei nur die Trocknungszonen,
in denen nur wenig Wasser pro Zeit verdampft werden soll oder kann,
frei von Düsenkästen sind,
sind keine Leistungseinbußen
zu erwarten. Dies ist bei bestimmten Holzarten wie z.B. Kirschbaum
für den
gesamten Trocknungsbereich der Fall. Leistungseinbußen können gegebenenfalls
zumindest ausgeglichen werden, indem die Aufenthaltszeit in der
betreffenden Trocknungszone durch mehrmaliges Umlenken verlängert wird.
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Weiterhin
sind die Druckverluste in der Trocknungszone ohne Düsenkästen geringer.
Daher ist entweder die Leistungsaufnahme der Gebläse bei gleicher
Luftmenge geringer oder bei gleicher Leistungsaufnahme wird eine
größere Luftmenge
gefördert.
Daher erhöht
sich der Wirkungsgrad der eingesetzten elektrischen Energie.
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Schließlich wird
die Führung
der Transportbänder
erleichtert.
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Die
Unteransprüche
betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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In
der dritten Trocknungszone, der Bügelzone ist es für die Qualität der Furniere
sehr wichtig, dass diese einer ausreichenden Walkarbeit unterzogen
werden. Daher ist hier die Aufenthaltszeit und die Anzahl der Umlenkungen
wichtiger als die Trocknungsleistung. Dies gilt auch deswegen, weil
der größte Teil
des Wassers bereits in den vorigen Trocknungszonen verdampft wurde
und das Restwasser relativ langsamer zu verdampfen ist. Wenn die
Bügelzone
frei von Düsenkästen ist,
ist es möglich,
die Transportbänder öfter umzulenken
und so die Walkarbeit und die Aufenthaltszeit entsprechend zu erhöhen.
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Die
Anordnung der Bügelwalzen
in vier vertikalen Reihen hat sich für die Führung der Transportbänder als
besonders günstig
erwiesen. Horizontale Reihen sind für einige Holzarten von Vorteil,
wobei sich die Bügelwalzen
vorzugsweise über
zwei Felder erstrecken.
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Ein
Umschlingungswinkel um die Bügelwalzen
von circa 120° vermeidet
eine so genannte Sackbildung der Transportbänder, bei der an einer Stelle ein
momentan unteres der Transportbänder
von dem oberen beabstandet ist und so den sicheren Transport der
Furniere verhindert.
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Die
Anordnung von Düsenkästen ausschließlich in
der ersten Trocknungszone gewährleistet
eine hohe Trocknungsleistung dort, wo am meisten Wasser pro Zeit
verdampft werden muß.
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Querstromventilatoren
sind besonders günstig
für rechteckige
Kanalquerschnitte, insbesondere bei hohen Volumenströme und kleinen
Druckunterschieden.
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Die
Erfindung wird anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels
weiter erläutert.
Es zeigen
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
und
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2 eine
alternative Anordnung einer Trockenvorrichtung (ohne Kühlvorrichtung).
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Wie
aus 1 ersichtlich umfasst eine Vorrichtung zum Trocknen
eine Trockenvorrichtung 1 und eine Kühlvorrichtung 2.
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Die
Trockenvorrichtung 1 ist baukastenartig aus einer Vielzahl
von Feldern 3 aufgebaut und von einem ersten Gehäuse 4 umgeben.
Sie ist in drei Trocknungszonen 5, 6, 7 unterteilt,
wobei diese weitgehend gegeneinander abgeschottet sind. Durch die Trockenvorrichtung 1 ist
eine erste Transportvorrichtung für Furniere so geführt, dass
sie in genereller Transportrichtung gemäß Pfeil 8 nacheinander
eine erste, eine zweite und eine dritte der Trocknungszonen 5, 6, 7 durchläuft. Die
erste Transportvorrichtung umfasst zwei übereinander liegende endlose
Transportbänder 9,
zwischen denen die Furniere von einem Eingang 10 zu einem
Trocknerausgang 11 förderbar
sind. Ein Obertrum eines unteren der Transportbänder 9 am Eingang 10 und
am Trocknerausgang 11 ragt für eine kurze Strecke aus dem
ersten Gehäuse 4 in
etwa waagerecht heraus.
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In
der ersten und der zweiten Trocknungszone 5, 6 sind
die antreibbaren Transportbänder 9im wesentlichen
geradlinig geführt
und jeweils zweimal um Umlenkwalzen 12 zurückgeleitet,
so dass die Transportbänder 9 in
drei übereinander
liegenden Etagen verlaufen. In der dritten Trocknungszone 7 sind
die Transportbänder 9 wechselseitig
(Sinuswellen- förmig)
um eine Vielzahl von Bügelwalzen 13 geführt, die
in vier im Wesentlichen senkrechten Reihen angeordnet sind. Am Trocknerausgang 11 sind
die beiden Transportbänder 9 separat
zum Eingang 10 zurückgeführt.
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Jedem
Feld 3 sind Mittel zum Aufblasen von Behandlungsgas auf
die Furniere zugeordnet. In den Feldern 3 der ersten und
der zweiten Trocknungszone 5, 6 umfassen die Mittel
jeweils einen Ventilator 20, eine Heizvorrichtung in Form
eines Wärmetauschers,
Kanäle
zur Führung
des Gases sowie eine Vielzahl von Düsenkästen 14. Diese sind
wie bekannt in den Etagen oberhalb und unterhalb der Transportbänder 9 befestigt.
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In
dem Feld 3 der dritten Trocknungszone 7 umfassen
die Mittel zum Aufblasen einen Ventilator 20, eine Heizvorrichtung
und Kanäle
zur Führung
des Gases. Düsenkästen sind
in der dritten Trocknungszone 7 nicht vorhanden, so dass
eine Querströmung des
Gases bezogen auf die Transportrichtung erzielt wird.
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Die
Kühlvorrichtung 2 umfasst
zwei Felder 3, die von einem zweiten Gehäuse 15 umgeben
sind, und eine zweite Transportvorrichtung. Diese umfasst zwei übereinander
liegende endlose Kühlbänder 16. Ähnlich wie
in der dritten Trocknungsstufe 7 sind die antreibbaren
Kühlbänder 16 um
eine Vielzahl von Glättwalzen 17 von
einem Kühlereingang 18 zu
einem Ausgang 19 so geführt,
dass ein Obertrum eines unteren der Kühlbänder 16 am Kühlereingang 18 und am
Ausgang 19 für
eine kurze Strecke aus dem zweiten Gehäuse waagerecht herausragt.
Am Ausgang 19 sind die beiden Kühlbänder 16 separat zum
Kühlereingang 18 zurückgeführt. Das
untere Transportband 9 und das untere Kühlband 16 sind zwischen dem
Trocknerausgang 11 und dem Kühlereingang 18 so
nah wie möglich
zueinander angeordnet, um eine Übergabe
vom Transportband 9 auf das Kühlband 16 zu ermöglichen.
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Die
Transportbänder 9 und
die Kühlbänder 16 sind
z.B. als Siebbänder
ausgeführt,
vorzugsweise als Weitspiraldraht-Gliederbänder.
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In
der Kühlvorrichtung 2 umfassen
die Mittel zum Aufblasen einen Ventilator 20, der saugseitig
mit der Umgebungsluft verbunden ist, und Kanäle zum Leiten der Luft.
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Im
Betrieb werden die Furniere, die blattförmig von einem Holzblock mit
einer Dicke von z.B. 0,2 bis 4,0 mm abgeschnitten sind, am Eingang 10 auf den
Obertrum des unteren Transportbands 9 gegeben. Hierbei
liegen die Furniere weitgehend flach auf dem unteren Transportband 9.
Sobald die Furniere in das Gehäuse 4 eintreten,
werden sie von dem oberen Transportband 9 bedeckt und infolge
dessen Eigengewichts flach auf das untere Transportband 9 gedrückt.
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In
jedem Feld 3 der ersten und zweiten Trocknungszone 5, 6 saugt
der zugeordnete Ventilator 20 Trocknungsluft aus dem entsprechenden
Feld 3 ab und drückt
sie durch die zugeordneten Kanäle zum
Verteilen und den Wärmetauscher
in die Düsenkästen 14,
die die Trocknungsluft durch die Transportbänder 9 auf die Furniere
richten. Auf diese Weise wird die Trocknungsluft im Kreislauf geführt. Ein Teil
der Trocknungsluft wird vor der Aufheizung im Wärmetauscher als Abluft ausgeschleust.
Eine Abluftführung,
das heißt
die Einleitung von Trocknungsluft vor der Aufheizung in den Wärmetauschern
aus einer der Trocknungszonen 5, 6, 7 in
eine andere, erfolgt gegebenenfalls über z.B. Klappen und Rohrleitungen,
um die (absolute) Feuchte der Luft zu regeln und so die Einstellung
von bestimmten Trocknungslufttemperaturen zu erlauben.
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In
der ersten Trocknungszone 5 werden die Furniere, mit Ausnahme
der Umlenkungen um die Umlenkwalzen 12, im wesentlichen
geradlinig zwischen den Transportbändern 9 geführt, wobei
sich eine leichte Wellenbewegung aus der Unterstützung durch Stützrollen 21 ergibt.
Diese Führung
bewirkt, dass die Furniere nur einem geringen Druck ausgesetzt sind,
der ihre Oberflächen
nicht schädigt.
Temperatur und Feuchte der Trocknungsluft werden so eingestellt,
dass die Oberflächen
der Furniere weitgehend getrocknet werden. Diese Trocknung ist wegen
der senkrechten Anströmung
auf die Furniere mit hoher Leistung möglich. Hierdurch werden Verfärbungen
und die sogenannte Verschalung (Schrumpfen der Oberfläche, das
durch das noch feuchte Innere behindert wird und so zu Spannungen
und Rissen in der Oberfläche
führt)
der Furniere vermieden.
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In
der zweiten Trocknungszone 6 erfolgt die Trocknung, insbesondere
die Führung
der Transportbänder 9 und
der Trocknungsluft, ähnlich
wie in der ersten Trocknungszone 5. Jedoch werden Temperatur
und Feuchte der Trocknungsluft so eingestellt, dass die Feuchte
der Furniere zu Beginn der dritten Trocknungszone 7 in
etwa dem Fasersättigungspunkt
entspricht.
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In
der dritten Trocknungszone 4, der so genannten Bügelstrecke,
sind die Transportbänder 9 schleifenförmig so
um die Bügelwalzen 13 geführt, dass
die Furniere einer Walkarbeit unterworfen werden. In dem Feld 3 der
dritten Trocknungszone 7 saugt der zugeordnete Ventilator 20 Trocknungsluft aus
dem entsprechenden Feld 3 ab und drückt sie durch die zugeordneten
Kanäle
zum Verteilen und den Wärmetauscher
quer zur Transportrichtung und längs
zu den Bügelwalzen 13 über die
Furniere. Es wird eine sogenannte Querströmung erzeugt. Auf diese Weise
wird auch hier die Trocknungsluft überwiegend im Kreislauf geführt. Hierbei
sind Temperatur und Feuchte der Trocknungsluft so eingestellt, dass
einerseits elastische Furniere gewonnen werden und andererseits
die gewünschte
Endfeuchte der Furniere von 10 bis 14 % erzielt wird.
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Temperatur
und Luftfeuchte sind von Trocknungszone zu Trocknungszone unterschiedlich
und abhängig
von der Holzart, der Eingangsfeuchte der Furniere sowie der Menge
und der Dicke der Furniere. Die Geschwindigkeit der Transportbänder 9,
die Drehzahl der Ventilatoren 20, die Menge der Heizmittel
sowie die Abluftmengen und die Abluftführung werden entsprechend geregelt.
Hierfür
sind Automatisierungsmittel vorgesehen. Alternativ zur Drehzahlregelung
der Ventilatoren 20 sind Ventilatoren 20 unterschiedlicher
Leistung eingesetzt.
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In
der Kühlvorrichtung 2 sind
die Kühlbänder 16 angetrieben
und schleifenförmig
so um die Glättwalzen 17 geführt, dass
die Furniere einer Walkarbeit unterworfen werden. Gleichzeitig werden
die Furniere möglichst
schnell gekühlt,
um die Glätte
und Ebenheit der Furniere zu fixieren. In jedem Feld 3 der Kühlvorrichtung 2 saugt
der zugeordnete Ventilator 20 Kühlluft aus der Umgebung ab
und drückt
sie durch die zugeordneten Kanäle
zum Verteilen quer zur Transportrichtung und längs zu den Glättwalzen 17 über die
Furniere, die so auf eine bestimmte Temperatur gekühlt werden.
Es wird die sogenannte Querströmung
erzeugt. Die Kühlluft
wird dann in die Umgebung geleitet. Die Geschwindigkeit der Kühlbänder 16 entspricht
der Geschwindigkeit der Transportbänder 9.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel
gemäß 2 unterscheidet
sich von dem oben beschriebenen durch die Ausführung der zweiten Trocknungszone 6,
in der die Mittel zum Aufblasen von Behandlungsgas ohne Düsenkästen ausgeführt sind;
es ist also nur die erste Trocknungszone 5 mit Düsenkästen 14 ausgerüstet. Die
Transportbänder 9 sind
in der zweiten Trocknungszone 6 viermal um Umlenkwalzen 12 umgelenkt,
so dass die Transportbänder 9 fünf übereinander
angeordnete Etagen bilden und sich hier eine entsprechend längere Aufenthaltszeit im
Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel
ergibt.
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Im
Betrieb wird die zweite Trocknungszone 6 mit der Querströmung gefahren,
das heißt,
dass in jedem Feld 3 der zweiten Trocknungsstufe 6 der
zugeordnete Ventilator 20 Trocknungsluft aus dem entsprechenden
Feld 3 absaugt und durch die zugeordneten Kanäle zum Verteilen
und den Wärmetauscher quer
zur Transportrichtung über
die Furniere drückt. Im Übrigen erfolgt
der Betrieb wie für
das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Die
dargestellten Anordnungen sind nur ausgewählte Beispiele für die Ausführungsmöglichkeiten der
Erfindung. Insbesondere die Führung
der Transportbänder 9,
die Anzahl der Felder 3 pro Trocknungszone 5, 6, 7 sowie
die Anordnung der Bügelwalzen 13 und
der Glättwalzen 17 sind
in vielen Varianten ausführbar,
wie für
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der dritten Trocknungszone 7 in 3 gezeigt.
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Nach 3 sind
die Bügelwalzen 13 in
drei im Wesentlichen hirizontalen Ebenen gelagert, wobei die Transportbänder 9 nacheinander
die Bügelwalzen 13 einer
Ebene teilweise umschlingen und dann in die nächste Ebene geführt sind.
Die Bügelwalzen der
mittleren Ebene weisen einen kleineren Durchmesser auf als die übrigen Bügelwalzen 13.