DE1779223A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Holzbrettern - Google Patents

Description

dr. w. Schalk · dipl-ing. peter Wirth

DIPL.-ING.G. E. M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-KOWARZIK

6 FRANKFURT AM MAIN (SK)/(H1c)

OR. ESCHENHEIMER STR. 39

Eng. Vincenco Pagnozzi Turin, Italien

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Holzbrettern

Diese Erfindung "bezieht sich auf das Verfahren und die Anlagen zur Vakuumtrocknung von Holzbrettern und Holzleisten. Viele Versuche wurden bereits unternommen, das Holz im Vakuum zu trocknen. Man nützte dabei dessen Eigenschaft, die Verdampfung des Wassers stark zu beschleunigen, wobei das Wasser vom Inneren an die Oberfläche gebracht wird. Trotzdem sind die bis jetzt erreichten Resultate unbefriedigend, sei es, was die Dauer der Trocknung, die Qualität- des getrockneten Holzes als auch den. erreichten Trocknungsgrad betrifft. Obwohl einige Schwierigkeiten bereits überwunden wurden, bleiben noch viele andere, um eine befriedigende Vakuumtrocknung zu erreichen. Die erste Schwierigkeit zeigt sich darin, dass die Anwendung des Vakuums allein nicht hinreicht, das Holz und im allgemeinen

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andere Substanz zu trocknen, da die starke, vom Vakuum hervorgerufene Verdampfung eine Abkühlung hervorruft, und trotz des Vakuums hört die Verdampfung auf. Es ist daher notwendig, dem Holz Wärme zuzuführen, jedoch ist es auf Grund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Vakuums schwierig, dem Holz die für die Verdampfung des Y/assers erforderliche Wärmemenge zu vermitteln. Aus diesem Grund wurde schon vorgeschlagen, das Holz

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vor der Erzeugung de.s Vakuums zu/wärmen. Man verwendet dabei Wasserdampfstrahlen und setzt dann das Holz der Vakuumwirkung aus. Dif^Wärme-und Unterdruckbehandlungen werden öfters hintereinander ausgeführt. Aber in dieser Weise vorgehend geschieht es, dass, sobald das Holz einen Sättigungspunkt, einem Restfeuchtigkeitswert von ungefähr 30 $ entsprechend, erreicht hat, sich während des Heizvorganges eine Kondensation der Feuchtigkeit auf dem Holz bildet. Dieses nimmt dann während der Unterdruckbehandlung die abgegebene Feuchtigkeit auf und: die Trocknung bleibt aus. Deshalb ergibt sich die Unmöglich-, keit, unter, einen gewissen Mindestfeuchtigkeitswert zu körn- -. men. V/eiterhin benetzt die Feuchtigkeit, die sich während des Heizvorganges kondensiert hat, die Holzoberflächen, welche deshalb aufschwellen und im Hinblick auf das Innere zura Verziehen neigen; es entstehen innere Spannungen, die Verfor-• mungen,, Schwäche st eil en und Risse-verursachen.

Es ist in der Tat wohl bekannt, dass die grössten Schaden, die im Holz während der künstlichen oder auch natürlichen

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Trocknung aufkommen, eine Folge der Feuchtigkeitsunterschiede innerhalb der einzelnen Brett-Teile sind.

Eine andere Schwierigkeit für eine vorteilhafte Unterdrucktrocknung ist die gleichmässige Erwärmung. Die Temperaturunterschiede bei den verschiedenen Brettern des Satzes rufen in diesen eine verschieden schnelle Wasserverdampfungsgeschwindigkeit hervor. Deswegen wird am Ende ein Teil des Satzes nasser sein als der andere. Viel schlimmer aber sind die φ

Polgen, hervorgerufen von der Ungleichmäßigkeit der Temperatur im gleichen Brett; in diesem Falle ziehen sich die wärmeren Brettschichten, die schneller als die anderen trocknen, zusammen und sind der Grund für, wie gewöhnlich, innere Spannungen, Verformungen und Risse. .

Die bis jetzt durchgeführten Laboratoriumsproben mit kleinen Holzmustern weisen im allgemeinen gute Resultate auf; aber die Proben, auf industrieller Ebene durchgeführt mittels Trockner von einer noch relativ kleinen Kapazität in der Größenordnung ™ von 3 - 4 cm"* sind sehr uneinstimmig. Einmal ist die Dauer der Trocknung kurz, andere Male unerklärbar lang. In einigen Fällen ist die Holztrockenqualität genügend, in anderen sehr schlecht. Dies heißt, dass die bis jetzt aufgebauten Apparaturen und Arbeitstechniken nicht hinreichen, um das Problem der Vakuumholζtrocknung genügend zu lösen. Man fand, dass man im allgemeinen auf kleinen Sätzen von feuchtem, harzigem Holz oder gewissen Hartholzarten, w.ie Eichenholz, wenn sie schon

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vom Anfang an wenig feucht sind, genügend gute Resultate erzielen kann. Aus diesen Gründen schliesst man, dass es unmöglich ist, sich des Unterdruckes zu bedienen, um in einem Arbeitsgang eine ziemlich große Holzmenge" zu trocknen, und dass die Unterdrucktrocknung nur für einige Holzarten geeignet ist, d.h. also, für sehr wenige.

Eine andere Schwierigkeit, der man bei der Vakuumtrocknung des Holzes begegnet, zeigt sich in der Unmöglichkeit, die Trocknung des Holzes zu kontrollieren, da es unmöglich ist, in den Trockenapparat hineinzukommen, ohne den Prozess aufzuhalten; und auch dass man aus einem oder wenigen Mustern auf. den allgemeinen Durchschnitt nicht schließen kann auf Grund der Ungleichmässigkeiten, die man bei den verschiedenen Brettern, wie schon vorher gesagt, antrifft.

Man ist daher gezwungen, die Dauer der Trocknung zu schätzen, was vom Praktischen her gesehen ein grosses Hindernis darstellt, da man die Restfeuchtigkeit des Holzes nach einer gewissen Zeit des Trockenablaufs nicht vorhersehen kann. Der Grund dieses Misserfolges liegt darin, dass man bei den bis jetzt vorgeschlagenen Verfahren die Y/irkung vieler Phänomene überging, welche, lässt man sie unkontrolliert, nicht wieder gut zu machende Schaden im Verarbeitungsholz, unerklärliche Unterbrechungen des Trockenprozesses und die Unkonstanz der Resultate verursachen.

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Hauptzweck dieser Erfindung ist es, die Phänomene, die sich, im Holz während des Trockenvorganges zeigen, zu leiten, ohne sie zu verändern, und zu erforschen, wie die Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten der Unterdrucktrocknung im jetzigen Stand der Technik in Vorteile zu verwandeln sind. So, wie z.B. die Trägheit der Wärme, durch die Bretterdicke zu wandern, ausgenützt wird. Hier wird beim Vorgehen nach der Erfindung die Kühlung als Folge der Verdampfung ausgenützt, um die Trocknung· der Bretterteile'zu bremsen, die zur schnelleren Trocknung neigen. Reguliert man die Höhe und Dauer des Unterdruckes, . werden bei dieser Erfindung Wärmegleichgewichtsveränderungen in der Dicke jedes Brettes hervorgerufen, so dass das Wasser, vom viel schwerer zu trocknenden Inneren des Brettes nach außen abjLießt, wo es leichter verdampfen kann. Each der Erfindung wird, um die Bretterteile, die schneller trocknen, zu befeuchten, der Dampf, der von anderen Teilen kommt, verwendet. Dadurch wird die unvorteilhafte Holznetzoperation mit Dampf- der von außen erzeugt wird und dann zusammen mit dem Wasser, das. vom Holz kommt, entfernt werden muss, eliminiert. Auch die Dampferzeuger werden eingespart. ·

Ein anderer Zweck dieser Erfindung ist es, jegliche Holzmenge in einem Unterdruckarbeitsgang zu trocknen. ■

Sin weiterer Zweck in dieser Erfindung besteht darin, die verschiedenen Operationen des Vorganges konstant und zyklisch zu halten, unabhängig von der Dicke des Brettes und der Anfangs-

⁺(Durchnässen des Holzes mit Wasserdampf)

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feuchte des Holzes, um sie leicht automatisieren zu können.

Weiterhin bezweckt die Erfindung , die Trockengeschv/indigkeit den ganzen Prozess hindurch konstant zu halten, das heißt, das Trocknungsgesetz in Bezug auf die Zeit linear zu halten, ganz verschieden vom Gesetz des,schnellen Abnehmens bei den bekannten Trockenverfahren und hauptsächlich"bei den gebräuchlichen Vorgehen im Unterdruck. Dies bedeutet, die , Trocknungszeit innerhalb>Stunden zu halten anstatt der mehre-™ ren Tage, die bei den traditionellen Verfahren verlangt werden.

Weiterhin ein Zweck dieser Erfindung ist es, die Trocknung durch Ablesen der am Äußeren des Trockners angebrachten Messinstrumente zu kontrollieren.

Um diese und andere Zwecke, die sich aus späterer Beschreibung ergeben v/erden, zu verwirklichen, zeigt die vorliegende Erfindung ein Verfahren, um im Unterdruck Holzbretter oder Holzleisten zu trocknen. Dieses Verfahren wird durch folgende

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Vorgehen charakterisiert: · -. ■

A) Erwärmung des Holzes im Trockenen, indem man sich flacher thermostatischer Heizelemente, zwischen die Bretter gelegt, bedient, . oder eines nicht netzenden, auf eine gewisse -Betriebstemperatur erhitzten Gases, das man um die Bretter fließen lässt, bis das Innere der Bretter eine Temperatur ^v erreicht hat, die im wesentlichen gleich der der Heizele-■'

(durchnässenden)
mente oder des nicht netzenden/Gases ist.

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B) Das Holz dem Einfluß des Unterdrucks aussetzen, indem man den Betriebsdruck unter den Dampfdruck von gesättigtem Wasserdampf senkt (entsprechend der Temperatur im Inneren des Brettes)

C) Die Unterdruckbehandlung wenigstens für die Zeit fortsetzen, während der die Innentemperatur - sie verringert sich wegen der Kühlung durch die Verdampfung des Wassers - sich trotzdem über der Temperatur hält, die dem Dampfdruck von gesättigtem Wasserdampf entspricht und gleich dem Wert des Betriebsdruckes ist.

Ein weiteres Charakteristikum der Erfindung ist es, daß die Operation der Erwärmung im Trockenen - siehe bei Punkt A) ausgeführt wird, während die Wirkung des Vakuums aufgehoben oder reduziert ist} während die Unterdruckbearbeitung - siehe bei Punkt B) und C) - ausgeführt wird, während der Heizvorgang aufgehoben ist.

Weiterhin werden die Vorgänge der Wärmebehandlung ohne - oder mit reduziertem - Vakuum und die Behandlungen im Unterdruck ohne Erwärmung, öfters hintereinander abwechselnd und in cyclischer Weise wiederholt, bis die Temperatur im Inneren der Bretter übergeht, unverändert während der Vakuumbehandlung zu bleiben.

Weitere Charakteristiken und Vorzüge der Erfindung folgen in der · ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung, die im Transversalschnitt ein Beispiel einer Anlage zeigt, um den Arbeitsgang der Erfindung darzustellen.

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Auf die Figur bezogen ist 1 ein schließbarer Behälter in der Form eines liegenden Zylinders, in den 2 die Holzbretter übereinander hingeschichtet werden. Dazwischen kommen flache, thermöstatische Heizelemente % Dieser Meiler von Brettern und den dazwischengelegten Elementen liegt auf einem Karren 4, um das Ein- und Ausbringen des Holzes in den Behälter 1 zu erleichtern.

Das Innere des Behälters 1 steht in Verbindung mit der Ansaugleitung 5 einer Vakuumpumpe 6, deren Ausfluss ins Freie geht. Der Behälter steht nach außen durch ein Ventil mit regulierbarer α Öffnung in Verbindung. ·

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In der Ansaugleitung 5 ist ein Rückschlagventil 9 eingebaut, das der Luft das Eindringen in den Behälter verhindert, sobald dieser im Unterdruck steht.

Die Heizelemente 35 bestehen aus Metallplatten mit inneren elektrischen Widerständen. Jeder von ihnen ist mit einem Thermostat von regulierbarer Temperatur ausgerüstet. ·

Außerhalb des Behälters 1 ist das Zifferblatt des Fühlerthermometers angebracht, dessen sensibler Teil 12 in ein Loch eingeführt ist, das tief in ein als Musterbeispiel gewähltes Brett hineinreicht» Der Unterdruck im Innern des Behälters 1 wird durch ein Vakuummeter gemessen.

Der Trockenvorgang beginnt mit der Erwärmung des Holzes, hervorgerufen durch die Speisung mit elektrischer Energie der Widerstände im Inneren der Heizelemente 3', nachdem man die Temperatur der Thermostaten auf einen vorher bestimmten Wert eingestellt hat.

Die -V/aril dieser Temperaturwerte hängt hauptsächlich von der Qualität des zu trocknenden Holzes ab; bei rustikalem oder billigen

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Holz, wie einige Pappelarten, kann man eine Temperatur oberhalb 100 C-,-" z.B. 120 C, wählen, während man bei sehr delikatem Holz, wie bei einigen exotischen Holzarten, einen sehr niedrigen Temperaturwert, z.B. 2O⁰C, wählt.

Davon ausgehend, dass man durch das Arbeiten bei hoher Temperatur nur einige Stunden der Trockenzeit gewinnt, ist es ratsam, eine verminderte Temperatur zu wählen, um das Bilden von dunklen Flecken zu vermeiden.

Die Resultate vieler, auf vielen Holzarten durchgeführten Proben zeigten, dass es vorteilhaft ist, den Bereich zwischen 20 C und 12o°C auf den zwischen 5O⁰C und 8O⁰C zu reduzieren.

Die Temperatur innerhalb dieses verkleinerten Bereiches leistet den eigens für die Schnelligkeit der Trocknung gesetzten Erfordernissen Genüge und lässt die Holzfarbe unverändert.

Der Heizvorgang wird bei Atmosphärendruck, indem man das Ventil 8 offenlässt, durchgeführt.

V/enn die Temperatur im Inneren des Brettes - sie wird auf dem Zifferblatt 11 des Thermometers abgelesen - einen Wert erreicht hat, der. wenig unter dem ist, der für die Thermostäte gewählt wurde, wird die Erwärmung, indem man die Heizelemente 5 abschaltet, abgebrochen. Im Praktischen geschieht das Aufhören der Erwärmung, wenn die Temperatur, die im Inneren des Brettes erreicht wird, - sie wird vom Zifferblatt 11 abgelesen 60$ den für die Thermostate gewählten Wert erreicht. Jedoch um die Heizdauer nicht zu weit fortzuführen, ist es vorteilhaft

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und notwendig, die Operation abzubrechen, b^vordie Bretterinnentemperatur 95$ des für die Therjnostatsi vorgewählten Wertes, erreicht. Kraft der vorliegenden Erfindung bleibt folgende Bedingung bestehen:

Der Heizvorgang wird abgebrochen, v/enn die Differenz zwischen der für.die ThermostätenlO der Heizelemente 3 gewählten Temperatur und der, die im Brettinneren erreicht wird, zwischen 40 und 50$ der Temperatur liegt, die für die Thermostaten gewählt wurde.

Wegen dem Widerstand, der in der Wärme, sobald sie sich im Holz ausbreitet, widerfährt, fällt diese von der Oberfläche zur !.litte des Brettes stark'ab; diese Unterschiede verringern sich, je mehr die Erwärmung fortschreitet, und nach beendeter Behandlung * nähert sich die Brettinnenteraperatur der der Heizelemente. Die gesamte Holzmasse hat dann praktisch die gleiche Temperatur, Gleich nach Abbrechen der Erwärmung schaltet man die Pumpe 6 ein, indem man das Ventil 8 schließt, um das Holz dem Vakuum auszusetzen.

Durch das Regulieren der Ventilöffnung oder, indem man ab und zu die Pumpe abschaltet, kann man den Betriebsdruck so halten, dass er unter dem Dampfdruck des gesättigten Wasserdampfes bleibt, entsprechend der Temperatur, die effektiv im Inneren des Brettes erreicht wird.

In der ersten Phase der Unterdruckbehandlung entsteht auf den Bretterob'erflachen eine starke Verdampfung, wobei die Temperatur dieser Oberflächen rasch sinkt, bis sie einen-Wert erreicht, der dem

entsprechend •Dampfdruck des gesättigten Dampfes entspricht, /g-ie-i-e·}* dem im

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Behälter vorherrschenden Betriebsdruck. Die Verdampfung auf der Bretteroberfläche hört dann auf. -

Das im Brettinneren enthaltene \7asser verdampft schwierig, da es zwischen wenig durehlässigenSchichten eingeschlossen ist. •Daher kühlt sich dieser innere Teil auf Grund des Verdainpfungseffektes langsam ab.

Wegen der Trägheit der Y/ärme, vom Brettinneren zum nun kälteren Brettäusseren zu gelangen, wird anfangs das Temperaturgleichgev/icht zwischen der Brettoberfläche und dem Brettinneren gestört. Die Oberfläche hat eine niedrigere Temperatur.

Ss ist unbedingt erforderlich, die Vakuumbearbeitung fortzusetzen, bis folgende drei Bedingungen von fundamentaler Bedeutung erfüllt sind:

I) Trocknung der Bretteroberflachen bis zur erforderlichen Tiefe; II) Verlängerung der Dauer, innerhalb der zwischen der Oberfläche und dem Inneren der Bretter die Temperaturgleichgewichts störung besteht.

III) Die Kühlung der Bretteroberfläche, so dass die Temperatur bei einem Betriebsdruck, wie er im Behälter besteht, bis zum Taupunkt ' des Wasserdampfes sinkt.

Die ersten zwei Bedingungen folgen der Tendenz des V/assers, auf Grund einer Hygroskopischen Eigenschaft vom nassen zum trockneren Teil und - auf Grund einer thermischen Eigenschaft -

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vom kälteren zum wärmeren Teil zu wandern. Sie bewirken einen Wasserfluss vom Inneren des Brettes zur Oberfläche.

Die dritte Bedingung - sie vollzieht sich, während die Verdampfung im noch warmen Inneren fortläuft - bewirkt,die Kondensation des vom Inneren kommenden Dampfes.

Die Fördermenge dieses Wasserflusses - er ist eine Folge vom doppelten Effekt der hygroskopischen und thermischen Eigenschaft - ist grosser als die Fördermenge des Flusses in entgegengesetzter Richtung,' der sich aus dem bloßen thermischen Effekt während der Erhitzung- ergibt.

Als Folge der drei obengenannten Bedingungen ergibt sich als Gesamtergebnis die Befeuchtung der schneller zur Trocknung neigenden Bretteroberflächen durch das im Holz enthaltene Wasser, Schritt für Schritt werden die unerwünschten Feuchtigkeitsunterschiede zwischen den einzelnen Schichten der Bretter ausgeglichen mit dem Vorteil, dass dabei der Fluss des Wassers vom Inneren zur Oberfläche begünstigt wird.

Während des gesamten Zeitintervalls, während dem die Temperatur im Inneren - als Folge der Verdampfung sinkend - trotzdem ober halb dem dem Betriebsdruck entsprechenden Taupunkt bleibt, ist die Vakuumbehandlung der Bretter wirkungsvoll.

Viele Versuche, bei denen die Bretterinnentemperatur durch einen Thermometer gemessen wurde, zeigen, dass jener Zeitintervall ausschließlich von der Dicke und Feuchte des Brettes abh #igt

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und praktisch unabhängig ist von der Art des Holzes. Die Locher im Holz, in die das Thermometer eingeführt wurde, wurden im Moment der Messung gebohrt.

Bei feuchten Brettern ergibt sich kurz nach Beginn der.Vakuumbearbeitung ein Fallen der Temperatur, leicht sichtbar auf dem Zifferblatt 11 des Thermometers mit Y/ärmefühler, dessen Zeiger sich schnell bis zu einem Mindestgrenzpunkt bewegt und dort - auch bei Weiterführung der Arbeit im Unterdruck - bleibt. Dieses Fühlerthermometer, das während dem Heizvorgang die Jk Innentemperatur des Brett'ea misst, zeigt während der Vakimmbehandlung die Oberflächentemperatur des Loches an* Dieses Loch ist außen offen. -

Die Dauer, innerhalb der sich die schnelle Verschiebung des Thermometerzeigers vollzieht, gibt jedenfalls einen nützlichen Hinweis für die Dauer der Vakuumbehandlung , die man in der Praxis 2 bis 40 mal des Zeitintervalls festsetzen kann, innerhalb dem bei der ersten Behandlung im Unterdruck die Temperatur des Puhlerthermometers rasch sinkt, ^u

Bei kleineren Brettdicken in der Größenordnung von 10 mm wählt man eine Unterdruckbehandlung von einer Dauer, die mindestens das Doppelte vom Zeitintervall, innerhalb dem sich die Temperatur im Fühlterthermometer das erste Mal senkt, ausmacht. Bei großen Brettdicken in der .Größenordnung von 100 mm wählt man eine Dauer, die 40 mal jenen Zeitintervall ausmacht» Bei Zwi&chendieken 'interpoliert man linear.

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■ Nach dem Ausführen der ersten Behandlung im Unterdruck für die vorgeschriebene Dauer öffnet man das Ventil 8, um das Holz unter dem Druck der Atmosphäre oder einem, der diesem nahe ist, zu setzen; man wiederholt den Heizvorgang, so wie er das erste Mal ausgeführt worden ist.

Der Heizvorgang ohne - oder im heraufgesetzten - Unterdruck und die Vakuumbehandlung ohne Erhitzung werden abwechselnd öfters und zyklisch wiederholt.

Bei jeder.Unterdruckbehandlung, je mehr die Trocknung fortschreitet, sinkt die mit dem Fühlerthermometer gemessene Temperatur weniger. Die Temperatur hört, sobald das ganze Wasser im Holz entfernt ist, im Fühlerthermometer auf zu sinken und gibt an, dass die Trodsnung vollendet ist.

Theoretisch könnte man die Dauer der sich folgenden Vakuumbehandlungen, je mehr die Trocknung fortgeschritten ist, kürzen. Praktisch aber, um eine sichere Verdampfung in der Holzdickentiefe zu erhalten, rentiert es sich nicht mehr, sie nach einmal festgesetzter Dauer zu verkürzen.

Für den Heizvorgang kann man Platten mit eingebauten Rohrbündeln . verwenden, durch die die warme Flüssigkeit, z.B. Heißwasser oder Dampf, mit konstanter Temperatur fließt. In diesem .Falle ist es möglich, die Betriebstemperatur der Platten durch einen außen am Behälter angebrachten Temperaturregler einzustellen; weiterhin ist es möglich, im Intervall zwischen dem Heizvorgang und

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und der folgenden-Vakuumbehandlung--oder - um die Oberfläche des Holzes zu kühlen - während der Behandlung mit Vakuum durch das Rohrbündel kalte Flüssigkeit fließen zu lassen. Letztgenannte Kühlung bremst, wenn nötig, die Verdampfung auf der Bretteroberflache und begünstigt die Kondensation der Feuchtigkeit.

Im.allgemeinen ist es von Vorteil, um unnütze WärmeVerluste des Holzes zu vermeiden, die Kühlung der Platten fortzuführen, bis ihre Temperatur im wesentlichen gleich der ist-, die vorher im Inneren der Bretter erreicht wurde, Man kann, unter dieser Bedingung vorgehend, die Temperaturgleichgewichtsstörung auf das erforderliche Minimum reduzieren, um den Fluss des Wassers nach außen zu begünstigen und um -dabei die Tendenz des Holzes, stark an der Oberfläche zu dampfen, zu'schmälern.

Es ist auch möglich, dass man sich beim Heizvorgang eines warmen, nicht netzenden*"Gases bedient wie z.B.: Luft, überhitzten Wasserdampf oder ein Gemisch von überhitztem Dampf mit Luft, auf konstanter Temperatur gehalten; in diesem Falle

werden die Bretter durch Leisten auseinandergehalten, um Zv/ischenräume zu schaffen, die vom Wärmegas kontinuierlich durchzogen werden.

Durch einen geschlossenen Rückführkreislauf fließt dieses durch die Zwischenräume und einem thermostatischen Wärmeaustauscher. Das warme Gas wird am Anfang jedes Wärmevorganges in den Behälter gegeben und nach beendetem .Arbeitsgang nach außen abgelassen. ⁺(durchnässenden)

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Obwohl kein gesättigter Wasserdampf zugeführt wird, verursacht der geschlossene Umlauf das schnelle Peuchtwerden des Heizgases durch den vom Holz kommenden Dampf»

Das Heizgas, mit Wasserdampf gesättigt, verhindert deshalb während der Erwärmung die unerwünschte Wirkung des schnellen Trocknens der Brettoberflächen.

Durch den darauffolgenden Unterdruck wird das Wasser im wesentlichen in der gesamten Holzmasse gleichmäßig verdampft. ■

V/enn sich nach Beenden des Heizvorganges eine zu große Temperatürgleichgewichtsstörung zwischen dem Inneren und Äußeren des Brettes ergibt (dies geschieht, wenn man den Heizvorgang viel früher, bevor das Innere des Brettes die Temperatur des Heizgases erreicht, abstellt), kann man vor der Uhterdruckbehandlung das Brettäußere kühlen, indem man durch die Hohlräume zwischen den Brettern ein kaltes Gas ziehen lässt, um die Wärmegleichgewichtsstörung zu reduzieren oder zu beseitigen»

Verlängert man die Wirkung des Kühlgases, erhält man eine Verzögerung der Holzoberflächenverdampfung und der Kondensation des vom Inneren des Holzes kommenden Dampfes auf den Brettoberflächen während der darauffolgenden Vakuumbehandlung.

Auch wenn man sich des Wärmegases bedient, liegt die Temperatur , die im Inneren des Brettes erreicht werden soll, zwischen 40 und 50 io von der dem Heizgas entsprechenden Temperatur.

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Beim Vorgehen nach der Erfindung wird, da der Heizvorgang im Trockenen ausgeführt wird, die Befeuchtung bei. ihrer Unerwünschtheit verhindert. Nach Beendigung jedes V/ärmevor- · ganges zeigt sich im ganzen Holzsatz die Wärmeverteilung im wesentlichen gleichmäßig. Man trifft deswegen praktisch bei Beginn jeder Vakuumbehandlung in der Holzmasse der Bretter die gleichen physikalischen Wärme- und Druckbedingungen an. Die leichten Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede als Folge der Verdampfung nach Beginn jeder tlnterdruckbehandlung neigen automatisch zum Ausgleich im Fortschreiten der Vakuumwirkung.

Die Tatsache, dass zu jedem Augenblick des Vorganges alle Bretter sich im wesentlichen unter gleichen physikalischen Bedingungen befinden, erlaubt", in einem einzigen Arbeitsgang jegliche Menge Holz zu trocknen,, ohne dass die vorher angeführten Unannehmlichkeiten auftreten.

Die Trocknung kann leicht überwacht werden, da man sie von außen durch das Fühlerthermometer verfolgen kann. Die Arbeitsvorgänge sind konstant und zyklisch. Sie sind daher leicht zu automatisieren.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Trocknen von Holzbrettern und Holzleisten unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß man

   A) Holzstapel, bei denen die Bretter durch flache thermostatische Heizelemente getrennt sind, erhitzt, bis im Inneren der Bretter eine Temperatur erreicht ist, die im wesentlichen gleich oder wenig unterhalb der der Heizelemente liegt, oder das Erhitzen der durch Leisten getrennten Bretter der Holzstapel durchführt, indem man ein nicht netzendes, bis zur Betriebstemperatur erhitztes Gas um die Bretter leitet, bis diese eine Temperatur erreicht haben, die im wesentlichen gleich oder wenig unter der des nicht netzenden Gases liegt,

   B) das Holz einem Unterdruck aussetzt, indem man den Betriebsdruck unter den des Dampfdruckes von gesättigtem Wasserdampf (entsprechend der im Inneren der Bretter während des ErwärmungsVorganges erreichten Temperatur) senkt,

   0) die Unterdruckbehandlurig wenigstens für die Zeit fortsetzt, innerhalb der die Innentemperatur noch oberhalb des Taupunktes von gesättigtem Wasserdampf

   " liegt.
   ⁺(durchnässendes)

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trookenerwärmung gemäß Stufe A) durchgeführt wird, während kein oder nur ein geringer Unterdruck vorhanden

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   ist .und daß die Unterdruckbehandlung durchgeführt wird, während kein Erhitzen stattfindet.

   3β Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   bei Normaldruck oder

   daß man das Erhitzen gemäß Stufe A)/bei einem gegebenenfalls geringeren Unterdruck als in Stufe B) bzw. C) und die anschließende Unterdruckbehandlung ohne Erhitzen durchführt und diese Stufen abwechselnd wiederholt, bis die Temperatur im Inneren der Bretter bzw. Leisten während der Unterdruckbehandlung nahezu unverändert bleibt» dfe

   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß man Betriebstemperaturen für die Heizelemente oder v/armen Gase zwischen 20 und 120⁰C, vorzugsweise zwischen 50 und 80⁰C, verwendet.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man während eines jeden Zyklus die Trockhungsstufe A) beendet und mit der Unterdruckbehandlung beginnt, wenn ^ die Differenz zwischen der Temperatur der Heizelemente bzw. des nicht netzenden Gases und der Temperatur, die im Inneren der Bretter erzielt wird, zwischen40 und 50 % der Temperatur der Heizelemente oder des nicht netzenden Gases erreicht.

   6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauer der Unterdruckbehandlung langer gewählt wird

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   als der Zeitintervall, während dem die Temperatur im Inneren der Bretter rasch sinkt.

   7» Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauer der ünterdruckbehandlung zwischen dem 2 bis 40-ifachen des Zeitintervalls beträgt, während dem die Temperatur im Inneren der Bretter rasch sinkt.

   W B. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das verwendete warme Gas zu .Beginn jeder Heizoperation in den Behälter einläßt und es während des Heizvorganges dauernd im geschlossenen.Kreislauf zwischen den Zwischenräumen der Holzbretter und einem Wärmeaustauscher zirkulieren läßt*

   9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft und/oder Wasserdampf verwendet wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man vor Beginn der Unterdruckbehandlung und gegebenenfalls auch noch während derselben das Äußere der Bretter durch entsprechende Verwendung der im Stapel verwendeten flachen Heizelemente oder durch Einführung eines falten Gases kühlt, um die Temperaturdifferenzen innerhalb der Bretter zu vermindern.

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   11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gemäß Anspruch 1 bis 10, bestehend aus einem vorzugsweise zylindrischen Druckbehälter (1), einer mit einer
   Vakuumpumpe (6) verbundenen Abzugsleitung (5) mit Rückschlagventil (9), einem Ventil (8), einem Thermometer (11) mit Fühler (12) und Heizelementen (3)·

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