DE102014012315A1

DE102014012315A1 - Toleranzausgleichendes dünnes flächiges Heizelement

Info

Publication number: DE102014012315A1
Application number: DE102014012315.4A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-02-25
Also published as: WO2016026564A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Holzlamellentrocknung bestehend aus einem sehr dünnen, flächigen, Dickentoleranzen ausgleichendes Heizelement zum Einsatz in der Vakuum- oder Vakuumpresstrocknung. Durch die Vorrichtung kann eine homogene Trocknung von Holzlamellen unterschiedlicher Breiten- und Längendimension kostengünstig erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein sehr dünnes flächiges Heizelement mit der Möglichkeit eines Dickentoleranzausgleiches für die Holztrocknung nach dem Vakuumtrocknungsverfahren.
In der weltweiten Holzindustrie werden viele Produkte wie z. B. Mehrschichtparkett oder Mehrschichtplatten aus dünnen Holzlamellen (3) durch Verleimen miteinander hergestellt.
Hierbei werden die dünnen 1,0 mm bis 10 mm dicken Holzlamellen entweder nach dem Trocknen von Brettwaren erzeugt oder die Erzeugung der Lamellen findet im nassen Zustand des Holzes statt.
Um die im nassen Zustand erzeugten Lamellen zu trocknen gibt es die Möglichkeiten der Frischluft-Abluft Trocknung wie in DE 4131642C2 beschrieben, oder die Trocknung mit eng gelegten Stapellatten. Eine weitere Möglichkeit ist die Vakuumtrocknung oder die Vakuumpresstrocknung.
Nachteil der Frischluft-Abluft Trocknung sind Verfärbungen im Material und eine nicht gleichmäßige ebenmäßige Form der getrockneten Holzlamellen (3). Bei der Vakuum- und Vakuumpresstrocknung wirken sich der Aufbau und die Stärke der Heizelemente negativ auf das Trocknungsergebnis sowie auf die Raumnutzung des Kammerinhaltes aus.
Derzeitige flächige Heizelemente für die Vakuumtrocknung bestehen aus Aluminium mit eingebauten Kupferheizdrähten. Durch die Konstruktion der Aluminiumheizplatten (1) ergibt sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der Fläche. Im Bereich der Kupferheizdrähte ist es wärmer als in einem Bereich ohne Kupferheizdraht. Weiterhin ist das Heizelement aufgrund der Konstruktion relativ dick im Vergleich zu dem zu trocknenden Material. Die übliche Dicke eines hier zur Anwendung kommenden Heizelementes beträgt 10 mm–12 mm. Ein weiterer Nachteil eines solchen flächigen dicken Aluminiumheizelementes ist sein hoher Preis was durch die aufwändige Konstruktion bedingt ist.
Um den Nachteil der Dicke auszugleichen und den Einsatz an flächigen Heizelementen zu reduzieren, werden die zu trocknenden Holzlamellenstapel (2) im Wechsel aus mehren Lagen Holzlamellen und flächigen Heizelementen zu einem Stapel gebildet. Es kommen z. B. häufig 4–8 Lagen Holzlamellen auf ein flächiges Heizelement und so weiter. Siehe 1. Durch eine solche Stapelbildung entsteht allerdings der Nachteil, dass die Wärmeübertragung durch dass Holz erschwert wird. Dadurch sind längere Trocknungszeiten und eine ungleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung innerhalb der Holzlagen die Folge. Weiterhin können Materialverformungen die durch die Beschickung mit mehreren Lagen übereinander entstehen nicht vermieden werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nur parallel besäumte Holzlamellen gleicher Breite getrocknet werden können.
Mit der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst ein günstiges flächiges Heizelement mit einer flächenhomogenen Wärmeverteilung und einer Dickentoleranzen ausgleichenden Funktion zur Verfügung zu stellen. Flächige dünne Heizelemente ohne Dickentoleranzen ausgleichende Funktion sind z. B. als Wandheizungselemente bekannt.
Die vorgenannten Aufgabe wird dadurch gelöst indem das flächige Heizelement als eine symmetrisch aufgebauten Konstruktion einer Sandwichplatte (4) bestehend aus einer dünnen Kunststoffverbund- oder Metallplatte (5), einer dicken kompensierenden filz- oder schaumartigen Matte (6), einer Widerstandsheizfolie (7), einer Dickentoleranzen kompensierenden filz- oder schaumartigen Matte (6) und einer dünnen Kunststoffverbund- oder Metallplatte (5) gebildet wird. Siehe 2. oder Alternativ 3.
Bei der Konstruktion haben sich als Materialkontaktschicht Kunststoffverbundplatten (5) wie Glasfaserverbundplatten (GFK) sowie Karbonfaserverbundplatten (CFK) und auch Basaltfaserverbundplatten (BFK) im Dickenbereich von 0,5 mm bis 3 mm als geeignet gezeigt. Insbesondere eine Dicke von 1 mm ist bevorzugt. Andere Materialien wie z. B. nicht korrodierende Metalle wie Aluminium oder Ähnliches Metall sind auch möglich. Als filz- oder schaumartige Matte (6) kommt ein möglichst hydrophobes Filzmaterial- oder Schaummaterial mit einer Dichte von 0,05 g/cm³ bis 0,5 g/cm³ im Dickenbereich von 0,5 mm bis 2 mm bevorzugt 1 mm zum Einsatz. Die Widerstandsheizfolie (7) besteht aus einer durch einen Stromfluss Wärme erzeugenden Schicht (8), Stromleiterbahnen (9) und abdeckenden Folien (10). Grundsätzlich ist die direkte Verwendung einer Heizschicht ohne einer abdeckenden Folie möglich. Die Stromeinleitung erfolgt mittels Stromleiterbahnen (9) von den Flächenelementkanten her. Die abdeckende Folie besteht aus einer verklebfähigen Kunststoffschicht. Verbunden werden die Schichten mit geeigneten Klebstoffen (11) aus der Gruppe der Polyurethane, Silane, Acrylate, Epoxyde oder anderen Temperatur- und Feuchtbeständigen Materialien.
Die vorliegende Erfindung erzielt eine bevorzugte Gesamtdicke von ca. 2,5 mm bis 4,5 mm was den Volumenverlust durch dicke Platten reduziert. Weiterhin sind solche Platten günstig in der Beschaffung so dass möglichst zwischen jeder Holzlamellenlage ein erfindungsgemäßes Heizelement eingesetzt werden kann. Eine schnelle flächenhomogene Trocknung mit geringstem Flächenverzug und die Nutzung des gesamten Holzquerschnittes mit einer gesteigerten Holzausbeute werden erreicht.
Bezugszeichenliste

1: Aluminiumheizplatte
2: Holzlamellenstapel
3: Holzlamelle
4: Sandwichplatte
5: Kunststoffverbundplatte
6: Filz- oder Schaumartige Matte
7: Widerstandsheizfolie
8: Wärme erzeugende Schicht
9: Stromleiterbahnen
10: Abdeckende Folie
11: Klebstoff

Anhängende Zeichnungen
1 Stapelbild nach dem Stand der Technik
2 Bevorzugter Aufbau des Toleranzausgleichenden Heizelementes
3 Alternative Ausführung des Toleranzausgleichenden Heizelementes
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4131642 C2 [0004]

Claims

Dünnes flächiges Dickentoleranzen ausgleichendes Heizelement zur Holzlamellentrocknung im Vakuum- oder Vakuumpresstrocknungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass eine Sandwichplatte (3) als symmetrische Konstruktion bestehend aus Kunststoffverbundplatten (4) auf der Ober- und Unterseite, filz- oder schaumartigen Matten (5) als Toleranzausgleichende Schicht als Zwischenlagen und einer elektrisch beheizten Widerstandsheizschicht, welche mit Klebstoff verbunden sind, ausgeführt ist.
Heizelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement als eine symmetrische Sandwichplatte (3) konstruiert ist.
Heizelement nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Materialkontaktschicht als Kunststoffverbundplatte (4) bestehend aus GfK, CfK oder BfK oder nicht korrodierenden Metallen mit einer Dicke von 0,5 mm bis 3 mm bevorzugt 1 mm gebildet wird.
Heizelement nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Dickentoleranzausgleichende Schicht durch eine filz- oder schaumartige Matte (5) mit einer Dichte von 0,05 g/cm³ bis 0,5 g/cm³ im Dickenbereich von 0,5 mm bis 2 mm bevorzugt 1 mm gebildet wird.
Heizelement nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeerzeugung durch eine Wärme erzeugende Schicht (7) in der Sandwichmitte elektrisch erfolgt.
Heizelement nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten miteinander mit Hilfe von Polyurethanen, Silanen, Acrylaten, Epoxyden oder anderen geeigneten Klebstoffen (10) verbunden sind.
Heizelement nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme erzeugende Schicht (7) direkt erzeugt oder als Widerstandsheizfolie (6) vorgefertigt ist.