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Verfahren und Vorrichtung bei Trocknern zum Ausgleichen der Endfeuchtigkeit
in Materialien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgleichen der
Endfeuchtigkeit in Materialien, insbesondereSei kontinuierlich arbeitenden Trocknern,
die mit Transportvorrichtungen, z.B. Netzen, Seilen und dergl., und mit Düsen zum
Richten von Luft auf die Oberfläche des zu trocknenden Materials versehen sind,
sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei der Herstellung von Sperrholz und anderen ähnlichen Produkten,
die durch zusammenkleben von einzelnen Stücken oder Schichten verfertigt werden,
ist es wichtig, daß ihre Feuchtigkeit vor dem Kleben möglichst gleichmäßig ist und
zwischen bestimmten Grenzen liegt, deren Unter- bzw. überschreiten mit Hinsicht
auf die Qualität oder die Herstellung des Produktes nicht wünschenswert ist. Das
Erreichen dieses Feuchtigkeitsgebietes wird besonders dadurch schwierig, daß die
Feuchtigkeit des Materials, das den Trockenanlagen zugeführt wird, in sehr weiten
Grenzen variieren kann.
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Das vorliegende Verfahren und die Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
ist besonders für solche Furniertrockner
beabsichtigt, die kontinuierlich
mit quer zur Laufrichtung des zu trocknenden Furniers zirkulierender Luft, die durch
Düsen eingeblasen-wird, arbeiten, um die Endfeuchtigkeit des Furniers zwischen die
Grenzen des bestimmten Gebietes zu bringen, wenn die Anfangsfeuchtigkeit variiert.
In diesen Trockner wird die gedrehte, aber noch nicht geschnittene Furnierbahn,
meistens durch Netze oder dergleichen Organe unterstützt, als Matte in einer oder
mehreren Schichten durch den Trockner geführt. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht
darin, daß ein von einem automatischen Feuchtigkeitsmesser erhaltener Impuls derart
zum Steuern der Schließklappen der Düsen verwendet wird, daß beim Fortschreiten
des Meßpunktes entlang der Trocknerbahn die Düsen an jeweiligen Stellen in Abhängigkeit
von der gemessenen Feuchtigkeit so geöffnet bzw. geschlossen werden, daß eine bestimmte,
eine möglichst gleichmäßige Endfeuchtigkeit des zu trocknenden Materials bewirkende
Menge Trockenluft auf das Material geblasen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar
zeigt Fig. 1 einen Trockner in der Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie A - A in Fig. 1 in größerem Maßstab.
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Die Furnierbahn 1 wird von der Drehbank der obersten Etage des Trockners
zugeführt, mit Hilfe der an den Enden des Trockners vorgesehenen Umlenktrommeln
umgebogen und beim
dargestellten Ausführungsbeispiel durch sechs
Trockenetagen geleitet, wonach die Bahn von der unterst liegenden Kühletage an dem
entgegengesetzten Ende des Trockners austritt. Das Trocknen wird mit geheizter Luft
durchgeführt, die das Furnier und das in ihm enthaltene Wasser erwärmt. Das verdampfte
Wasser geht in die umgebende Luft, deren relative Feuchtigkeit durch geeignete Erwärmung
und durch Umwälzen mittels Gebläsen niedrig gehalten wird, so daß die während des
Trocknens in der Nähe der Furnieroberfläche befindliche, mit Wasser gesättigte Luft
möglichst schnell weggeleitet wird, um Platz für frische, trocknere und heißere
Luft zu machen, deren relative Feuchtigkeit so niedrig ist, daß sie in der Lage
ist, von dem Furnier weiter verdampftes Wasser aufzunehmen. Die relative Feuchtigkeit
des gesamten Trockners wird durch Herausleiten eines Teils der Luft und durch Hineinleiten
einer entsprechenden Menge Frischluft, z.B.
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von der Kühlabteilung, daran gehindert, zu hoch anzusteigen. Das Aufblasen
von Luft auf die Oberfläche des Furniers erfolgt durch mehrere Düsenkästen, die
in geeigneten Abständen voneinander auf den beiden Seiten des Furniers liegen. Die
Länge der Ausblasespalte der Kästen entspricht der Breite des Furniers. Die Luftgeschwindigkeit
in den Spalten wird je nach dieser Breite und der Eigenart des Gebläses so gewählt,
daß die Verhältnisse hinsichtlich der Übertragung von Wärme auf das Furnier, der
Konvektion des Wassers und des Effektes des Gebläses möglichst vorteilhaft werden.
Falls die Geschwindigkeit und deshalb die Luftmenge
zu klein ist,
wird das Trocknen langsamer, da die Luft sich auf ,der Oberfläche des Furniers'zu
langsam erneuert, wodurch die relative Feuchtigkeit in der Nähe des Furniers steigt
und die Verdampfung verhindert wird. Falls die Geschwindigkeit der Luft und die
Luftmenge zu groß sind, wird der Gebläseeffekt gesteigert, ohne daß das Verdampfen
dadurch entsprechend gesteigert wird. In der Zeichnung bezeichnet 3 das Ende eines
Düsenkastens, durch welches die Luft in den Kasten hineinströmt, um davon weiter
durch die länglichen Spalten auf die Oberfläche des Furniers 1 auszuströmen. Diese
Düsenkästen liegen auf beiden Seiten des Furniers entlang der gesamten Länge der
zu trocknenden Hahn in allen Etagen. Die generelle Richtung der Luftzirkulation
im Trockner ist quer zur Laufrichtung des Furniers, und die Gebläse und die Wärmeelemente
sind in diesem Falle in einem Kanal über.,dem Trockner angeordnet. Die Geschwindigkeit
des Trocknens des Furniers kann somit nach dem vorstehend Gesagten durch Regelung
der Geschwindigkeit und der Menge der Luft, die die Oberfläche des Furniers trifft,
beeinflußt werden, was bekannt ist.
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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird hingegen jedoch bei Schwankungen
des Feuchtigkeitsgehaltes des Furniers die Geschwindigkeit und Menge der einwirkenden
Luft derart geregelt, daß die Oberfläche eines Furniers mit größerem Feuchtigkeitsgehalt
mehr Trockenluft erhält als ein trockeneres Furnier, wodurch die Variationen der
end-Feuchtigkeit vermindert werden und wodurch
mit geeigneter Regelung
die Feuchtigkeit zwischen die eingangs erwähnten Toleranzgrenzen gebracht werden
kann.
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Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung mit einem Feuchtigkeitsmesser
2 für das Furnier versehen, ferner mit Regelungsklappen 4, die in den Lufteinführungsenden
3 der Düsenkästen angeordnet sind, weiterhin mit einem Steuerzylinder 6 für die
Klappen 4, der diese mit Hilfe einer Stange 5 steuert, sowie mit einer nicht näher
dargestellten Regelungsautomatik mit Ventilen, Zeitrelais und anderen Organen, die
benötigt werden, um die vom Feuchtigkeitsmesser gesteuerte Regelung durchzuführen.
Es können auch mehrere Feuchtigkeitsmesser verwendet werden, die längs der Furnierbahn
auf verschiedenen Stellen angeordnet sind. Die Feuchtigkeitsmessung kann entweder
an den Einführungsenden der Trocknerbahn oder unter Umständen an einer anderen Stelle
der Bahn durchgeführt werden. Die Messung wird kontinuierlich durchgeführt, und
das Meßgerät soll derart sein, daß es elektrische Meßimpulse mit gewünschter Abstufung
abzugeben vermag, wenn die Feuchtigkeit des-Furniers variiert.
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Die Düsenkästen vor der Meßstelle sind ohne Regelungsklappen, und
das Trocknen erfolgt somit bis zu diesem Punkt in normaler Weise. Die Düsenkästen
hinter dgr Meßstelle oder ein Teil von ihnen sind mit den Regelungsklappen versehen.
Der Teil der Bahn, an dem die Düsenkästen mit Klappen versehen sind, wird in eine
geeignete Anzahl von separaten Längen, d.h. Zonen, aufgeteilt, die mit je einem
separaten Steuerzylinder 6 versehen sind,
damit auf jeden Meßpunkt,
wenn dieser längs der Bahn fortschreitet, die gewünschte Luftgeschwindigkeit und
Luftmenge gerichtet werden kann. Die Genauigkeit wird am größten, wenn jede einzelne
Klappe separat gesteuert wird. Die Zweckmäßigkeit bestimmt, in wieviele Zonen die
regulierbare Länge der Bahn unterteilt werden soll. In der Zeichnung ist diese Länge
in drei Teile geteilt, deren Länge je die halbe Etagenlänge ist. Die Regelung kann
auf zwei Arten durchgeführt werden: 1. Der Feuchtigkeitsmesser 2 soll mit der gleichen
Anzahl Meßzonen versehen sein wie die Bahn Regelungszonen aufweist, und in jedem
Feuchtigkeitsgrenzpunkt gibt das Meßgerät einen Impuls. Die Grenzimpulse steuern
die Zylinder 6 derart, daß, wenn das Meßgerät zeigt, daß die Feuchtigkeit des Furniers
schon in dem Meßpunkt unter der endgültigen Feuchtigkeitsgrenze liegt, die Klappen
nacheinander in jeder Regelungszone in derselben Ordnungsreihe geschlossen werden
wie der Meßpunkt in dem Trockner fortschreitet, wodurch in dieser Zone die Luftzirkulation
verhindert und das Trocknen verzögert wird. Falls aber das Furnier am Meßpunkt eine
zu große Feuchtigkeit hat, bleiben die Regelungsklappen in jeder Regelungszone offen,
wenn der Meßpunkt fortschreitet, wodurch dieser und die naheliegenden Teile des
Furniers eine möglichst große Menge Luft erhalten und das Trocknen wirksam wird.
Zwischen diesen beiden Grenzfällen liegen die Regelungsgebiete, wo die Feuchtigkeit
des Furniers erfordert, daß einige Regelungszonen
an der Bahn offen,
die anderen wieder geschlossen sind, wenn der Meßpunkt durch den Trockner fortschreitet.
Je mehr Regelungszonen verwendet werden, desto genauer wird die Regelung bis zu
derjenigen Grenze, wo jede der Kastenklappen separat gesteuert wird, wenn der Meßpunkt
vorwärts geleitet wird.
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2. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Klappen entsprechend
den vom Feuchtigkeitsmesser erhaltenen Impulsen derart zu steuern, daß jede Klappe
oder, je nach der gewünschten Regelungsgenauigkeit, eine Gruppvon Klappen sich in
Abhängigkeit von der Feuchtigkeit mehr oder weniger öffnet, wenn der Meßpunkt sich
vorwärts bewegt, wodurch die Luftmenge und somit das Trocknen der Meß3t-11e geregelt
wird.
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Die Regelung der endgültigen Feuchtigkeit innerhalb eines gewünschten
Toleranzgebietes wird so durchgeführt, daß die Geschwindigkeit der Bahn, die im
Prinzip während des ganzen Trocknens konstant bleibt, erst so eingestellt wird,
daß, wenn alle Klappen offen sind, d.h. wenn der Trockner mit seinem maximalen Effekt
arbeitet, alle Furniere, die eine maximale Anfangsfeuchtigkeit aufweisen, bis_unter
die größte erlaubte Endfeuchtigkeit getrocknet werden. Falls bei derselben Bahngeschwindigkeit
die Furniere mit minimaler Anfangsfeuchtigkeit nicht unterhalb der kleinsten erlaubten
Endfeuchtigkeit trocknen, wenn alle Klappen geschlossen sind, kann die Endfeuchtigkeit
sämtlicher
Furniere, deren Anfangsfeuchtigkeit zwischen diesen zwei
Werten liegt, zwischen die gewünschten Grenzen gebracht werden. Dies setzt somit
voraus, daß der Trockner groß genug dimensioniert und die Regelungsstrecke lang
genug ist. Die Verhältnisse der Zirkulationsluft im Trockner unterliegen gewissen
Variationen, je nachdem, wieviele Klappen jeweils offen und geschlossen sind. Die
Bestrebung ist, diese Variationen möglichst klein zu halten. Hier kommen in erster
Linie Variationen in der Temperatur und Geschwindigkeit der Luft in Frage. Die Variationen
können bei Auswahl von geeigneten Gebläsen, deren Luftmenge verschiedenen Regelungsverhältnissen
angepaßt werden kann, vermindert werden. Im Prinzip kann dies z.B. durch Regelung
der Umlaufzahl des Gebläses erreicht werden, in der Praxis aber kommt ein so teures
System kaum in Frage. Auch bei einem Gebläse mit konstanter Umlaufzahl kann dieselbe
Anpassung erhalten werden durch Auswahl eines Gebläsetyps, bei dem die Luftmenge
vermindert wird, wenn beim Schließen der Klappen der Gegendruck höher wird.