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Publication number: DE233587C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 233587 KLASSE 82 β. GRUPPE

Verfahren zum Trocknen von Holz. Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Mai 1908 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trocknen von HaIz, insbesondere für die Zwecke der Möbelfabrikation, Bautischlerei usw. Gemäß dem neuen Verfahren \vird das Holz in kurzer Zeit völlig getrocknet, ohne daß es während des Trocknens oder nachträglich reißt oder schiefert.

Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß man in dem Trocknungsraum, der

ίο das an der Luft vorgetrocknete Holz umgibt, bis zur völligen Austrocknung des Holzinnern und unbeschadet der erforderlichen Änderungen der Trockentemperatur ein stets gleiches niedriges Sättigungsdefizit aufrechterhält, zu welchem Zweck man sich gegebenenfalls der bekannten Maßnahme der Einführung von Dampf in den Trockenraum bedient.

Ein zur Ausführung des neuen Verfahrens geeigneter Ofen ist auf der Zeichnung dargestellt. Fig. ι zeigt ihn in senkrechtem Längsschnitt in der Ebene 1-1 der Fig. 2. Fig. 2 zeigt den Ofen zum Teil im wagerechten Längsschnitt, zum Teil im Grundriß, wobei Stücke der Heizröhren fortgelassen sind, um die Darstellung anschaulicher zu machen. Fig.'3 ist ein Querschnitt in der Ebene 3-3 der Fig. 2..

Durch das Dach B des Ofens sind an der einen Längswand Abzugsrohre c emporgeführt, die sich an wagerechte Rohre c¹ anschließen, die auf dem Boden D des Ofens liegen und mit Klappventilen d und Gleitschie-

- bern e ausgestattet sind. Jedes Abzugsrohr umschließt ein Dampfrohr f, das von unten nach oben aufsteigt, dort umbiegt und wieder auf den Boden hinabgeführt ist und im Scheitelpunkt seiner Biegung mit einem selbsttätigen Ventil ausgestattet ist, wie es bei Dampfheizungsanlagen verwendet zu werden pflegt. Der aufsteigende Strang dieser Dampfröhren steht mit dem Dampfzuflußrohr f¹ in Verbindung, der absteigende Strang ist an das Abflußrohr f'² angeschlossen. Die eingeführte Dampfmenge kann durch Ventile geregelt werden.

Der Ofen ist durch eine niedrige feste Zwischenwand F und eine darüber liegende aufrollbare Zwischenwand G in zwei Kammern geteilt. Die Ventile der einen Kammer sind von denen der anderen Kammer unabhängig. Beide Kammern sind mit Dampfheizröhren ausgestattet.

In der vorderen Kammer sind ferner über den Dampfheizröhren η Dampfbrauserohre m mit Reglungsventilen angeordnet. Auch die zweite Ofenkammer ist in ihrer der Zwischenwand zunächst liegenden Hälfte mit solchen Dampfbrauserohren w? ausgerüstet.

Gegenüber den Abzugsrohren liegen an der anderen Längswand senkrechte Luftrohre s, die oben in die Kammer, unten in ein Lufteinlaßrohr s¹ münden, das mittels eines Schiebers in der Stirnwand mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden kann. Auch die zweite Ofenkammer ist mit solchen Luftrohren und einem Lufteinlaßschieber ausgestattet.

Die Trocknung des Holzes kann vollständig in einer Einzelkammer vor sich gehen, indem die beiden Kammern des Ofens durch Hochziehen der Trennungswand vereinigt werden.

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Diese Ausführungsform des Verfahrens sei zuerst für die Trocknung von einzölligem Eichenholz beschrieben, das vorher etwa sechs Monate hindurch an der Luft getrocknet wurde.

Es sei angenommen, daß die im Ofen vor Einbringung des Holzes herrschende Temperatur etwa 23⁰ C, die Außentemperatur die gewöhnliche Sommertemperatur von 26 bis 32⁰ C. sei.

Nun wird zuerst durch die Heizrohren und die Brauserohre Dampf hindurchgeblasen, um das Kondensationswasser aus ihnen zu entfernen und die Röhren so weit anzuheizen, daß sich keine Feuchtigkeit mehr auf ihnen niederschlagen kann. Die Wagen mit Holz werden dann in die Kammer eingefahren und alle Türen und Ventile geschlossen, so daß das Innere des Ofens luftdicht abgeschlossen ist.

Nun wird Dampf in. die Heizrohren und die Brauserohre eingelassen und das Innere des Ofens ganz mit dem Brausedampf erfüllt; diese Dampfeinführung wird 3 oder 4 Stunden fortgesetzt, um möglichst schnell eine Feuchtigkeit von 80 bis 85 Prozent zu erreichen ; die Temperatur wird gleichzeitig auf 55 bis 6o° C. erhöht.

Da das Holz kalter ist als der Dampf, der es umgibt, wird sich zuerst das Wasser auf seiner Oberfläche kondensieren. Gegen Ende der drei oder vier Stunden der Dampfeinfühiimg wird aber die Oberfläche des Holzes annähernd die Temperatur des sie umgebenden Dampfes, nämlich 55 bis 6o° C, angenommen haben.

Nun wird die. Temperatur im Ofen allmählich auf etwa 65° C. erhöht. Diese allmähliche Temperaturerhöhung soll sich innerhalb eines Zeitraumes von etwa 20 Stunden vollziehen, so daß nach ihrem Abschluß im ganzen 24 Stunden verflossen sind. Die Dampfbrause bleibt dauernd in Tätigkeit, so daß, wenn die Temperatur von 65⁰ C. erreicht ist, die Feuchtigkeit auf 90 Prozent gestiegen ist. Nun wird der Brausedampf allmählich verringert, die Temperatur aber langsam auf etwa 71 ° C. gesteigert; entwickelt sich eine genügende Menge Dampf aus dem Holz, so steigt die Feuchtigkeit annähernd auf 95 Prozent. Stellt man die Dampfbrause vollständig ab und zeigt dann der Feuchtigkeitsmesser noch an, daß die Feuchtigkeit auf diesem Höchststand verbleibt, so ist es ein Zeichen dafür, daß der erforderliche Dampf zur Aufrechterhaltung des Feuchtigkeitsgehaltes aus dem Holz herrührt ; sinkt aber beim Abstellen der Dampfbrause der Feuchtigkeitsgehalt, so ist dies ein Zeichen dafür, daß das Holz nicht mehr genügend Dampf liefert, um den Feuchtigkeitsgehalt in der gewünschten Höhe zu erhalten, und es muß dann die Dampfbrause wieder eingeschaltet und für kurze Zeit im Betrieb belassen werden, bis der hohe Feuchtigkeitsgehalt wieder vorhanden ist. Die allmähliche Erhöhung der Temperatur von 65 auf 71 ° C. und die oben angegebene allmähliche Abstellung der Dampfbrause mit den sich daraus ergebenden Resultaten nimmt gewöhnlich einen Zeitraum von 24 Stunden in Anspruch.

Sobald der oben erwähnte Punkt erreicht ist, empfiehlt es sich, die Ventile d und die Schieber e etwas zu öffnen, die die Einlaßöffnungen zu den Abzugsrohren bis dahin verschlossen haben. Die verschiedenen Säuren (Gerbsäure, Essigsäure usw.) und die anderen Bestandteile, die sich aus dem Holz in Dampf- oder Gasform abgeschieden haben, sind schwer genug, um sich im unteren Teil des Ofens und unterhalb des Holzes niederzuschlagen; sie werden nach Öffnung der Ventile durch die Abzugsrohre abgesogen, ohne daß Luft in den Ofen eintritt.

Gleichzeitig, d. h. sobald der Punkt erreicht ist, wo das Holz seine eigene Feuchtigkeit in genügender Menge abgibt, um den hohen Feuchtigkeitsgehalt aufrecht zu erhalten, wird die Dampfzufuhr zu den Heizrohren wiederum erhöht und die Temperatur auf 80 bis 85° C. getrieben. Auch diese Temperaturerhöhung muß allmählich vor sich gehen; sie soll sich über etwa 24 Stunden erstrecken, so daß bei Erreichung von 85 ° rund drei Tage verflossen sind. Auch hier ist wieder eine sorgfältige Beobachtung des Feuchtigkeitsanzeigers erforderlich; fällt der Feuchtigkeitsgrad, so muß er sofort durch Wiederandrehen der Dampfbrause wieder hergestellt' werden.

Die Temperatur wird nun 48 Stunden hindurch bei etwa 85° C. belassen, so daß die Gesamtbehandlung nunmehr fünf Tage umfaßt. Die Auslaßventile können während dieser Zeit allmählich weiter geöffnet werden, aber auch hier muß der Feuchtigkeitsgrad dauernd auf voller Höhe gehalten werden. Sinkt während dieser Zeit der Feuchtigkeitsgrad, so ist dies ein Zeichen dafür, daß entweder das Holz hinreichend trocken ist oder die Auslaßventile weit geöffnet sind. Um festzustellen, ob das Holz genügend trocken ist, ist schnell ein kleines Probestück aus der Kammer herauszunehmen; während aber das Probestück geprüft wird, empfiehlt es sich aus Vorsicht, die Dampfbrause wieder anzudrehen, um die Feuchtigkeit in der Kammer wieder auf die alte Höhe zu bringen.

Am Ende des fünften Tages oder schon früher, je nachdem ein Sinken des Feuchtigkeitsgrades es für zweckmäßig hat erkennen lassen, muß ein Probestück des in der Kammer befindlichen Holzes herausgenommen werden. Ergibt die Probe kein Reißen des

■ Holzes, so zeigt dies an, daß das Innere des Holzes genügend getrocknet ist.

Nun wird der Dampfeinlaß 'zu den Heizröhren und ebenso zu den Brauseröhren, falls diese während der Probenahme geöffnet wurden, unterbrochen und nun erst die Lufteinlaßschieber .geöffriet, so daß allmählich durch die stehenden Luftrohre ί und i¹ Luft eindringt. Hierdurch wird die Temperatur allmählich auf 38 bis 50⁰ C, im Mittel etwa auf 44° C. heruntergebracht, das Holz entsprechend abgekühlt und die Feuchtigkeit auf seiner Oberfläche durch Verdampfen entfernt. Unter den angegebenen Bedingungen soll sich das Abkühlen und Verdampfen der Oberflächenfeuchtigkeit in etwa 24 Stunden vom Abstellen der Dampfzufuhr zu den Heizröhren an vollzogen haben, so daß eine Gesamtdauer von sechs Tagen resultiert. Die Tür des Ofens wird dann geöffnet und der Wagen mit dem Holz herausgefahren. Das Holz wird dann zweckmäßig der Einwirkung der Luft für etwa 48 Stunden überlassen, bis es die Außentemperatur vollständig angenommen hat, worauf es zur Verarbeitung gelangt. Wenn das Holz durch die Lufttrocknung bereits stärker vorgetrocknet war, als hier angenommen wurde, so nimmt die Trocknung im Ofen noch kürzere Zeit in Anspruch; Hölzer von verschiedenen Abmessungen oder verschiedene Holzarten verlangen auch eine verschiedene Behandlungsdauer.

Für eine kontinuierliche Trocknung in dem Sinn, daß ein oder mehrere Wagen mit zu trocknendem Holz durch die Einlaßtür des Ofens zu derselben Zeit eingefahren werden, wo eine entsprechende Anzahl Wagen mit fertig getrocknetem Holz durch die Auslaßtür des Ofens ausgefahren werden, wird der Ofen durch Niederlassen der Rollwand g in zwei Kammern geteilt. Die erste kleinere Kammer dient dann als Vorwärmkammer.

In dieser Vorwärmkammer muß das Holz zuerst bei einer Temperatur von etwa 6o° C.

mit Brausedampf behandelt werden, bis der Feuchtigkeitsgrad 60 bis 90 Prozent oder darüber beträgt. Der Zweck dieses vorläufigen Dampfbrausens ist der, die Luft so stark als möglich, sogar bis zu vollständiger· Sättigung mit Feuchtigkeit zu beladen, so daß das Holz durch die hohe Temperatur, der es unterworfen ist, nicht etwa an der Oberfläche vertrocknet wird. Während des Dampfeinlassens und überhaupt während des ganzen Betriebes des Ofens fließt Dampf durch die Heizröhren wie vorher, sämtliche Lufteinlaßrohre und Türen . sind möglichst gut abzudichten; die Auslaßventile der Vorwärmkammer sind halb offen. Wenn die Dampfbrause 15 bis 20 Minuten funktioniert hat und der Feuchtigkeitsanzeiger nahe an 90 Prozent anzeigt, wird die durch die Heizröhren geschickte Dampfmenge verringert,' so daß der Feuchtigkeitsgrad ungefähr bei 90 Prozent stehen bleibt. Dann läßt man die Temperatur langsam steigen, bis *>5 sie nach 24 bis 48 Stunden die Höhe erreicht hat, die sie am Einlaße.nde der Hauptkammer jenseits der Zwischenwand besitzen soll.

Da die Vorwärmkammer doppelt so viel Wagen aufnehmen kann, als pro Tag an einzölligem Eichenholz getrocknet werden kann, wird jeder Wagen Holz während 48 Stunden der Vertrocknung unterworfen. Für Eschenholz, amerikanisches Lindenholz, Pappelholz und alle weichen Hölzer ist die Vortrocknung ⁷S auf etwa 24 Stunden zu bemessen; bei der Trocknung dieser Weichhölzer muß man daher ebenso viele Wagen aus der Hauptkammer herausfahren, als in der Vorwärmkammer enthalten sind, so daß letztere sämtlich in die Hauptkammer übergeführt werden können. Wird dagegen Eichenholz von dem doppelten Querschnitt, als oben angegeben, getrocknet, so darf an jedem zweiten Tage nur ein Wagen herausgefahren werden. Bei gleichzeitiger Trocknung verschiedener Hölzer muß man die Wagen in der Vortrocknungskammer so lange belassen, als es für die dickeren und frischeren Holzsorten erforderlich ist.

Wenn der vorderste Wagen in der Vorwärmkammer zur Überführung in die Hauptkammer fertig ist, wird die Zwischenwand entfernt und der Wagen vorgerollt; er bleibt in dem Teil der Hauptkammer, der der Vorhangwand zunächst liegt, die inzwischen wieder herabgelassen wurde, nachdem ein frischer AVagen in die Vortrocknungskammer eingefahren worden ist. Der in die Hauptkammer übergeführte Wagen steht in dem verhältnismäßig feuchtesten Raum derselben, da hier Dampf aus den Brauserohren m² eingeblasen wird. Jenseits dieser Brauserohre und nahe der Auslaßtür der Hauptkammer ist der Feuchtigkeitsgrad erheblich niedriger, die Temperatur dagegen höher.

Während der Wagen im vorderen Teil der Hauptkammer des Ofens sich aufhält, wird die Temperatur allmählich auf etwa 70⁰ C. erhöht. Bei dieser höheren Temperatur steigt die Fähigkeit der Luft zur Aufnahme von »« Feuchtigkeit pro Volumeinheit sehr rasch, und es ist daher zwecks Aufrechterhaltung eines hohen Feuchtigkeitsgrades in der das Holz umgebenden Luft nötig, beim Steigen der Temperatur die absolute Feuchtigkeitsmenge .115 in den höher erhitzten Teilen der Hauptkammer entsprechend der Lage der Brauserohre zu erhöhen. Ist z. B. die Temperatur eines Teiles des Ofens in der Nähe der Brauserohre w² gleich 65⁰ C, so wird ein Feuchtigkeitsgrad von 90 Prozent aufrecht erhalten, dort, wo die Temperatur 70⁰ ist, ein solcher

von 95 Prozent. Durch derartiges Erhöhen der absoluten Feuchtigkeit der verschiedenen Zonen der Ofenteile, wo das Innere des Holzes noch Feuchtigkeit abgibt, wird der Sättigungsrest bei diesen Temperaturen überall gleich erhalten.

Das Austrocknen des inneren Teiles des Holzes entsprechend der Erfindung kann durch Verwendung von Luft von 50⁰ C. und 65' Prozent Feuchtigkeit bis zu Luft von 70⁰ C. und 95 Prozent Feuchtigkeit ausgeführt werden; je höher die Temperatur ist, desto schneller vollzieht sich die Trocknung, aber immer muß annähernd der gleiche hohe Feuchtigkeitsgrad und der gleiche Sättigungsrest vorhanden sein.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Trocknung von Holz durch Erwärmung unter Reglung des Feuchtigkeitsgehaltes der Trockenatmosphäre, gegebenenfalls durch Einführung von Dampf in den Trockenraum, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Holz umgebenden Raum bis zur völligen Austrocknung des Holzinnern, unbeschadet der erforderlichen Änderungen der Trockentemperatur ein stets gleiches niedriges Sättigungsdefizit aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dicht verschlossenen, das an der Luft vorgetrocknete Holz enthaltenden Trockenraum zunächst eine hohe Temperatur (etwa 6o° C.) und durch Dampfzufuhr ein hoher Feuchtigkeitsgehalt (etwa 85 Prozent) erzeugt und nun während mehrerer Tage die Temperatur allmählich (auf etwa 8o°) erhöht und bis zur Austrocknung des Holzinnern auf dieser Höhe belassen, das Sättigungsdefizit aber während dieser Zeit durch Dampfzufuhr konstant erhalten und diese nur unterbrochen wird, wenn die aus dem Holz entwickelte Feuchtigkeit zur Aufrechterhaltung des Sättigungsdefizits genügt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.