DE2514869B2

DE2514869B2 - Vorrichtung zum traenken von massivholz, holzwerkstoffen und anderen poroesen materialien mit fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2514869B2
Application number: DE19752514869
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 4000 Düsseldorf; Kartener Louis Chambourcy Bellmann (Frankreich)
Original assignee: Desowag Bayer Holzschutz GmbH
Current assignee: Desowag Materialschutz GmbH
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1975-04-04
Publication date: 1977-12-01
Also published as: DE2514869A1; BE834600A; DE2514869C3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine /nrrichtune zum Tränken von Massivholz, Holzwerkstülfen und anderen porösen Materialien mit Flüssigkeiten, insbesondere solchen zum Schutz gegen biologische und/oder atmosphärische Angriffe, nach dem Doppelvakuum- und/oder Kesseldruckverfahren, bestehend aus einem Imprägniergefäß für die Behandlung des eingebrachten Materials, einem über dem Imprägniergefäß angeordneten und über eine Rohrleitung mit diesem verbundenen Vorratsgefäß für die Tränkflüssigkeit, einer über Rohrleitungen mit dem Imprägnier- und dem Vorratsgefäß in Verbindung stehenden Meßgefäß zur Kontrolle und Endermittlung des Verbrauches an Tränkflüssigkeit, einer Vakuumpumpe zur Erzeugung von Unterdruck im Imprägniergefäß sowie einer Förderpumpe mit Rohrleitungen zum Transport der Tränkflüssigkeit zum Vorratsgefäß.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der FR-PS 15 79 428 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind das Vorratsgefäß und das Imprägniergefäß zwecks Füllung des letzteren mit der Tränkflüssigkeit über eine mehrfach abgewinkelte, mit einem Absperrventil versehene Rohrleitung verbunden, die vom Boden des Vorratsgefäßes zum Boden des Imprägniergefäßes führt. Die gleiche Rohrleitung dient ebenfalls zur Rückführung der nicht vom Holz aufgenommenen Tränkflüssigkeit zum Vorratsbehälter. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß infolge der ungünstigen Anordnung des Verbindungsrohres der Zeitbedarf für das Fluten des beschickten Tränkgefäßes und für dessen Leerung relativ groß ist und somit eine Über- oder Unteraufnahme der Tränkflüssigkeit durch das zu behandelnde Gut nicht vermieden werden kann. Das im unteren Teil des Imprägniergefäßes befindliche Tränkgut ist nämlich der Einwirkung der Tränkflüssigkeit wesentlich länger ausgesetzt als das im oberen Teil befindliche. Dies wirkt sich insbesondere bei sehr kurzen Tränkzeiten, z.B. 10 —30 Min., bei leicht tränkbaren Hölzern sehr nachteilig auf eine möglichst gleichmäßige Imprägnierung der eingefahrenen Holzmenge aus. Desgleichen ist die Rückführung der Imprägnierflüssigkeit vom Imprägniergefäß in das Vorratsgefäß sehr zeitaufwendig und nur mittels einer Förderpumpe möglich.

In der DT-OS 23 62 957 wird eine Weiterbildung der vorgenannten Vorrichtung beschrieben, in welcher das Vorratsgefäß und das Imprägniergefäß innerhalb einer Druckkammer angeordnet sind, die durch eine Innenwand voneinander getrennt sind und über ein Überlaufrohr in Verbindung stehen. Die Rückführung der Tränkflüssigkeit nach Beendigung der Tränkung erfolgt in das oberhalb des Imprägniergefäßes befindliche Vorratsgefäß mittels Vakuum, so daß ebenfalls keine rasche Entleerung des Imprägniergefäßes erfolgen kann, wodurch sich sehr unterschiedliche Tränkzeiten für das Behandlungsgut im oberen und unteren Teil des Imprägniergefäßes ergeben. Darüber hinaus ist kein Meßgefäß vorgesehen, so daß eine genaue Kontrolle derTränkflüssigkeitsaufnahme nicht gewährleistet ist.

Aus der FR-PA 21 50 432 ist eine Vorrichtung zur Imprägnierung von Holz mit einer Tränkflüssigkeit unter Unterdruck und Druck bekannt. Sie besteht aus drei getrennt voneinander angeordneten und durch Rohrleitungen miteinander verbundenen Behältern, nämlich Imprägnierbehälter, Vorratsbehälter und Speicherbehälter. Jeder dieser Behälter weist einen Bereich verringerten Volumens auf. Die Überführung der Tränkflüssigkeit vom Vorratsgefäß zum Imprägniergefäß erfolgt durch eine Förderpumpe, ebenfalls die Rückführung der Tränkflüssigkeit nach Beendigung

Ά γ Imprägnierung.

in der DT-OS 21 51 955 findet sich eine Anlage zur : VULTIiIIg des Druckniveaus während der Niederdruckphase in einem Imprägniergefäß zum Imprägnieren von Hol/ beschrieben. Hierbei ist das Vorratsgefäß jedoch innerhalb des Imprägniergefäßes angeordnet. Die Tränkflüssigkeit wird während der Niederdruckphase aus dem Vorratsgefäß in das Imprägniergefäß und durch dieses hindurchgesaugt, so daß diese Anlage mit einer Saugvorrichtung ausgerüstet sein muß. Da kein Meßgefäß vorgesehen ist. ist eine einwandfreie Kontrolle des Verbrauchs an Tränkflüssigkeit nicht möglich.

Schließlich ist noch aus der DT-OS 23 05 905 eine Vorrichtung zum Behandeln von Holz, Textilien u. dgl. nach dem Vakuum- oder Doppelvakuumverfahren bekannt. Sie besteht aus einem zylindrischen Behälter, dessen unterer Teil zur Aufnahme der Tränkflüssigkeit dient und dessen oberer Teil einen Träger für das Behandlungsgut aufweist, der sich mittels einer mehrteiligen Hubvorrichtung zwischen dem oberen und unteren Teil des Imprägniergefäßes bewegen läßt. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß während der Vakuumperiode die Imprägnierflüssigkeit im Imprägniergefäß ständig vorhanden ist, so daß insbesondere bei lösungsmittelhaltigen Tränkflüssigkeiten stärkere Verdampfungsverluste auftreten können. Weiterhin ist eine genaue Endaufnahmekontrolle nur schwer möglich. Schließlich müssen Hubvorrichtung und Führungsstangcn sehr gleichmäßig geführt werden, um ein Verkanten und sonstige Störungen zu vermeiden. Diese Vorrichtung weist somit den Nachteil der Aufwendigkeit und der leichteren Störungsanfälligkeit auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher die bei der Tränkung von Massivholz, Holzwerksiofien und anderen porösen Materialien mit Flüssigkeiten, insbesondere solchen zum Schutz gegen biologische und/oder atmosphärische Angriffe, eine starke Aufnahmestreuung infolge unterschiedlich starker Aufnahme der Tränkflüssigkeit im Iinprägniergefäß durch das Behandlungsgut vermieden wird.

Beim Rillen und Leeren des iinprägnicrget lilies sollten möglichst kurze Zeiten erzielt werden, z. B. inner zwei Minuten, damit die im Imprägniergefäß i;i der Tränkflüssigkeit unten liegenden Hölzer nicht v. e-,eütlich langer imprägniert werden als die /ΐι<·π<·;^ liegenden. Die Vorrichtung sollte weiterhin e;iie Imprägnierung nach den unterschiedlichen lnipräj.■■■■■;■:■:■ verfahren, z.B. Vakuumverfahren, Doppulvakuiü ■■·■■■ fahren. Vakuumdniekverfahren. i ..wrv Verfahr;:, ■■ ermöglichen. Mi; Hilfe der Vorrichtung, soll;·.·!. .!■■· Hol/arten unterschiedlicher irlinkfaliigkeiten 'üi:
gnici't werden können.

Die Vorrichtung sollte darüber Hinaus betriebs- ■ Hcnig störungsaufällig, leicht bedienbar und ^tM.;' kostenaufwendig sein und somit einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Weiterhin sollte sie den Forderungen des Umweltschutzes weilgehend entsprechen. Da auf Grund des Umweltschutzes ein Sicherhcitsbodeiiraiini vorzusehen ist. sollte der hierbei unterhalb des Inipragniergcfäßes entstehende I rer.aum für eine npiimale Aiilugengestalrnng ausgenutzt werden können.

■ .licnso sollte diese Vorrichtung für einen automat! ■eilen V(.'rl,ihrens;ibl.'.ul bei der Tränkung eingerichtet l kt>iiiicn si>^;e im Jen I iiisat/ unlersehiedlicher Zur Lösung dieser Aufgaben ist die eingangs beschriebene Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des mit Entlüftungsleitung ;i und Ventil 3 versehenen Imprägniergefäßes IC ein Auffanggefäß AG mit einer mit Ventil 10 und Regler Il versehenen Hntleerungsleitung b angeordnet ist, das Auffanggefäß AG in seinem oberen Teil mit dem Bodenteil des Imprägniergefäßes /G über ein Rohr c mit großem Querschnitt, ausgerüstet mit Ventil 9 und Reglern Hl und IV, verbunden ist, der Oberteil des Imprägniergefäßes /G mit dem Bodenteil des Vorratsgefäßes VG über ein Rohre/ mit großem Querschnitt, ausgerüstet mit Ventil 2 und Regler 1, in Verbindung steht, das Verbindungsrohr c über eine oberhalb des Ventils 9 angebrachte und mit einem oder mehreren Ventilen versehenen Rohrleitung e, /"mit einer kombinierten Preß-Förder-Pumpe PFPverbunden ist, von der Prc'3-Förder-Pumpe PFP eine weitere, mit Ventil 12 verliehene Rohrleitung g in das Verbindungsrohr d oberhalb des Ventils 2 mündet, das Vorratsgefäß VG über eine Überlaufleitung h mit dem Meßgefäß MG, das mit Reglern V und Vl ausgerüstet ist, in Verbindung steht und die über eine Rohrleitung / und Ventil 1 mit der Entlüftungsleitung a verbundene Vakuumpumpe 17' einen oder mehrere Vakuumregler VR aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfiu· dungsgemäßen Vorrichtung ist der Querschnitt des Verbindungsrohres cso bemessen, daß bei vollständiger oder nahezu vollständiger Füllung des Imprägniergefäßes /G mit Tränkflüssigkeit — ohne Beschickung mit dem zu behandelnden Gut — die gesamte oder nahezu gesamte Füllmenge des Imprägniergefäßes in einem Zeitraum bis zu 6 Minuten, vorzugsweise bis /u 4 Minuten, bezogen auf eine unter Normaldruck stehende Wasserfüllung, in das Auffanggefäß ablauit. Somit wird erreicht, daß nach Beendigung der eigentlichen Tränkphase die Tränkflüssigkeit aus dein mit dem zu behandelnden Gut gefüllten imprägniert faß in maximal 2 Minuten in das Auffanggefäß ablauf; Das Verhältnis der Rohrquerschnittsfläche O Ί (in-¹) de· Verbindungsrohres ι· zum effektiven Volumen V, !uv des Imprägniergefäßes IG = CVV, weist dabei Wen \;>n 0.003 bis 0,015 m '. vorzugsweise mn 0,00·! b,· O.O! in ', auf. Bei einer anderen Tränkihissigkci' a' Wasser oder einer verdünnten wäßrigen Lösung nvi <ie Viskosität 7,-1 beirasM dieses Verhältnis

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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen Imprägniergefäß IG und Auffanggefäß AG und/oder zwischen Vorratsgefäß VG und Imprägniergefäß IG ein oder mehrere zusätzliche Verbindungsrohrc c₂, Cj... mit Ventilen 96, 9c... bzw. d>, c/i... mit Ventilen 26, 2c... vorgesehen.

Die für die Entleerung des Auffanggefäßes dienende Rohrleitung b, die mit Ventil 10 und Regler Il ausgerüstet ist, geht vorteilhaft vom Boden des Auffanggefäßes AG aus und mündet in die oberhalb des Ventils 9 vom Verbindungsrohr c abgehende und mit Ventil 5 versehene Rohrleitung c.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mündet in die mit Ventil H versehene Rohrleitung feine weitere, mit Ventil 6 versehene und mit dem Meßgefäß MG in Verbindung stehende Rohrleitung /. wobei die von der Preß-Förder-Pumpe PFP abgehende Rohrleitung g noch eine mit Ventil 4 versehene und in den Rohrabschnitt c einmündende Zweigleitung k aufweist. !Durch diese Anordnung kann während der Tränkphase weitere Tränkflüssigkeit von Meßgefäß in das Imprägniergefäß entsprechend der Tränkflüssigkeitsaufnahme des zu behandelnden Materials unter Einschaltung des Reglers I gefördert werden. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Rohrabschnitt f über eine mit Ventil 13 versehene Rohrleitung m mit einem Lagertank LG zu verbinden, um neue Tränkflüssigkeit zur Auffüllung des Meßgefäßes zwischen zwei Behandlungsphasen unter [Anschaltung des Reglers VI zuführen zu können.

Um durch Zupumpen von Tränkflüssigkeit in das Imprägniergefäß IG während der Tränkphasc in be-Mimmten Fällen einen Überdruck erzeugen zu können, ist nach einer weiteren Ausführungsform die mit Ventil 12 ausgerüstete, von der Preß-Förder-Pumpe PFP zum Verbindungsrohr d führende Rohrleitung g über eine mit Ventil 7 und Übcrdruckregelvenlil 8 versehene Zweigleitung η mit der Überlaufleitung h verbunden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die beanspruchte Vorrichtung eine zusätzliche Förderpumpe FP mit Zuleitung fa (Ventil Wa) und Ableitung #;i (Ventil Aa) auf, wodurch der vom Verbindungsrohr c oberhalb des Ventils 9 ausgehende Rohrlcilungsabschnitt c mit der Rohrleitung g verbunden wird. Diese Förderpumpe dient dann zur Entlastung der Preß-Förder-Pumpe PFP beim Rücktransport der Tränkflüssigkeit aus dem Auffanggefäß AG in das Vorratsgefäß VG und das Meßgerät MG bei sehr großer Tränkflüssigkeitsmcngc. In diesem Fall ist es jedoch auch möglich, die Preß-Förder-Pumpc durch eine einfache Preßpumpe /Vzu ersetzen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein bevorzugtes Alisführungsbeispiel der beanspruchten Vorrichtung ist schcmatisch in der F i g. 1 wiedergegeben. Der zugehörige Steuerstand ist nicht eingezeichnet. Sämtliche in der Fig. I gezeichneten

Regler 1 bis Vl geben Impulse auf entsprechende Kontrollampen des im Steuerstand vorhandenen Anlagen-Schaubildes, wodurch die jeweils laufende Tränkphasc festgestellt werden kann. Für die automati-" > sehe Durchführung der später im einzelnen beschriebenen Tränkphasen weist der Steuerstand Zeitschalter zur Steuerung des Eingangsvakuums, der Tränkzeit und des Endvakuums sowie Regelinstrumentc zur Steuerung der I lohe des Eingangsvakuums, der Dauer der Tränkphasc in sowie der Höhe des Endvakuums auf. Die Höhe des Tränkdrucks kann ebenfalls durch einen Schaller eingestellt werden, so daß ein Arbeiten bei Normaldruck (Phase Aa) oder bei Überdruck (Phase 4b) erfolgen kann. Ebenso sind sämtliche Ventile elektro-I) magnetisch oder pneumatisch steuerbar ausgebildet. Vorratsgefäß VG, Imprägniergefäß IG und Auffanggefäß AG sind untereinander angeordnet. Das Vorratsgefäß VG, das eine vorzugsweise zylindrische Form aufweist, stellt ein sogenanntes offenes Gefäß dar. :<> Dessen Wandungsstärke kann daher auf Normaldruck abgestimmt sein. Es ist zur Kontrolle des Inhalts an Tränkflüssigkeit mit einem Flüssigkeitsstandrohr ausgerüstet und weist in diesem praktischen Fall ein Volumen von ungefähr 14 m' auf. Die Entlüftungsöffnungen des r> Auffanggefäßes AG und des Imprägniergefäßes IG münden in eine gemeinsame Entlüftungsleitung o.

Das Imprägniergefäß IG, das vorteilhaft ebenfalls Zylinderform aufweist, ist im vorliegenden Fall an zwei gegenüberliegenden Seiten sowie am Boden im Innern in durch Trennwände abgeteilt, so daß vier getrennte Räume vorhanden sind. Dabei dient der mittlere Raum zur Aufnahme der Tränkflüssigkeit und des Behandlungsgutes, während die anderen Räume durch Hinterfüllung neutralisiert sind. Dieses Imprägniergefäß ist zur i") Aufnahme eines mit Rollen versehenen Tränkwagens am Boden mit entsprechenden Schienen ausgerüstet, die ein Aufschwimmen des mit dem Behandlungsgut gefüllten Tränkwagens im mit Tränkflüssigkeit gefüllten lmprägniergefäB verhindern. Der Tränkwagen ist 4Ii vorteilhaft nur auf einer Seite mit Rungen versehen, so daß dessen Beladung mit einem Gabelstapler erfolgen kann. Die Ausbildung der Trennwände des Imprägniergefäßes ist nach der hier angewandten vorteilhaften Ausführungsform so gestaltet, daß das effektive v, Volumen des Imprägnierzylinders bei Außenabmessungen von Φ = 1,90 m und L = 8,00 m (22,3 m¹) 18,5 m¹ beträgt. Das Imprägniergefäß weist weiterhin ein Sicherheitsventil 14 sowie eine mit Ventil 3 ausgerüstete Entlüftungsleitung a auf. Letztere steht über eine mit ".ο Ventil 1 versehene Leitung /mit der Vakuumpumpe VP in Verbindung. Diese Vakuumpumpe ist mit einem Sicherheits-(Flotteur-)Venlil sowie mit einem Kondensator K in der Abluftlcitung ausgerüstet, um eine Abgabe etwa abgesaugter Dämpfe der Tränkflüssigkeit >^r> an die Umgebung zu verhindern. Zur Kontrolle des von der Vakuumpumpe erzeugten Vakuums dienen zwei Vakuumregler VWi und VR>. Die Vakuumpumpe ist so dimensioniert, daß bei der Füllung des Imprägnierzylinders mit Tränkflüssigkeit aus dem VorratsgefäU das .(ι vorgegebene Eingangsvakuum nur unwesentlich abgebaut und in der Endvakuumphase das zu erzielende Vakuum in ungefähr 15 Minuten erzielt wird.

Das ebenfalls vorzugsweise Zylinderform aufweisen de Auffanggefäß AG befindet sich innerhalb einei .ι dasselbe umgebenden Sicherheitsbodenwanne IiW um besitzt in seinem Oberteil eine mit Prellkappe verschem Belüftungsöffnung. Diese Belüftungsöffnung ist si gestaltet, daß das Auffanggefäß im Falle eine:

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GefäOlecks im VorratsgefäQ oder im Imprägniergefäß auch von außen gefüllt werden kann. Die mit Ventil 10 und Regler II, der zur Steuerung der Beendigung der Entleerung des Auffanggefäßes dient, versehene und vom Boden desselben abgehende Leitung b kann gegebenenfalls noch mit Stutzen und Handventil ausgerüstet werden, um die Bodenwanne BW zu entleeren. Das Volumen des Auffanggefäßes beträgt in der bevorzugten Ausführungsform in diesem praktischen Fall bei einer Außenabmessung von Φ 1,50 m und L = 8.0OmV = 14,5 mi.

Das Meßgefäß MG stellt ebenfalls ein offenes Gefäß dar, d. h„ dessen Wandstärke ist auf Normaldruck abgestimmt. Es besteht in der gezeichneten Ausführungsform aus einem unteren Vorratsbehälter und einem darauf abgesetzten, als Meßsäule dienenden Oberteil. An beiden Gefäßteilen sind graduierte Flüssigkeitsanzeiger angebracht. An demjenigen der Meßsäule ist höhenverstellbar der Regler Vangeordnet, mit dem die Soll-Aufnahme der Tränkflüssigkeit vorgegeben wird. Der am höchsten Punkt des Meßgefäßes angeordnete Regler VI dient zur Beendigung des Nachfüllens frischer Tränklösung aus dem Lagertank LG in das Vorratsgefäß und in das Meßgefäß. Die Abmessungen des Lagertanks sind /weckmäßig größer bemessen als diejenigen des Vorratsgefäßes, so daß er beispielsweise zur Aufnahme eines Monatsbedarfs an Tränkflüssigkeit dienen kann. Das Meßgefäß steht über eine Überlaufleitung h mit dem Vorratsgefäß VG, über eine mit Ventil 6 versehene Rohrleitung / mit der Preß-Förder-Pumpe PFP und über Rohrleitungen n. g, k. e mit Ventilen 8, 7, 4, 5 mit dem Imprägniergefäß und dem Auffanggefäß in Verbindung. Die Preß-Förder-Pumpe ist so dimensioniert, daß das Auffanggefäß in etwa 10 Minuten leergepumpt werden kann.

Vorratsgefäß VG, Imprägniergefäß IG und Auffanggefäß AG sind durch jeweils eine Rohrleitung großen Durchmessers miteinander verbunden.

Wenn das Imprägniergefäß der vorhin angegebenen Abmessungen mit etwa 50% Holz beschichtet wird, d. h. mit etwa 9 m³ Holz, beträgt das restliche Volumen des Imprägniergefäßes ungefähr 10 m^J. Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß demnach 10 m^J Tränkflüssigkeit in max. 2 Minuten vom Vorratsgefäß in das Imprägniergefäß und vom Imprägniergefäß in das Auffanggefäß ablaufen können. Dabei ergibt sich für das Verhältnis der Rohrquerschnittsfläche <?i zum Volumen des Imprägniergefäßes Vi Qi/V, = 0,0068m-' und für das Verhältnis der Rohrquerschnittsfläche Ch zum Volumen des Imprägniergefäßes V₁ Q₂IV, = 0,009 m ', wobei der Verbindungsrohrdurchmesser in beiden Fällen 400 mm beträgt. Die Rohrleitung d vom Vorratsgefäß zum Imprägniergefäß weist außer dem Ventil 2 noch den Regler I auf. Dieser Regler dient /ur Steuerung der Hingangsvakuumphase und der Tränkphase. Die vom Imprägniergefäö zum Auffanggefäß führende Rohrleitung c weist außer dem Ventil 9 noch zwei darüber befindliche Regler III und IV auf. Diese Regler dienen /ur Steuerung des Absaugens der Tränkflüssigkeit aus dem Imprägniergefäß IG während der Endvakuumphase und der Rückführung derselben in das Vorratsgefäß und in das Meßgefäß. Das Verbindungsrohr d weist eine mit Ventil 12 versehene Zweigleitung g zur Preß-Förder-Pumpe PFP auf, während das Verbindup.gsrohr c mit dieser Pumpe über die Rohrleitung e, fmh Ventilen 5, 11 verbunden ist. Von dem Rohrleitungsabschniti e zweigt die mit Ventil 10 und Regler 11 versehene Entleerungsleitung b für das Auffanggefäß AG und vom Rohrleitungsabschnitt f die mit Ventil 13 versehene Zuleitung mzum Lagertank LG ab.

Die Fig. 2 zeigt als weitere Ausführungsform die > zusätzliche Mitverwendung einer Förderpumpe FP in der Ausführungsform gemäß F i g. 1. Diese Förderpumpe weist eine mit Ventil 1 la versehene Zuleitung fa und eine mit Ventil 4a versehene Ableitung 9a auf. Die Zuleitung fa ist mit der Rohrleitung e, die Ableitung 9a

in mit der Rohrleitung g verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, bei besonders großen rückzuführenden Tränkflüssigkeitsmengen eine Entlastung der Preß-Förder-Pumpe zu erreichen, die in diesem Fall durch eine Preßpumpe PPersetzt werden kann.

r, Im folgenden sei der Prozeßablauf mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 erläutert.

Das Vorratsgefäß VG ist mit der Tränkflüssigkeit bis zur Füllstandshöhe F, das Maßgefäß MG bis zur

.Mi Füllstandshöhe Fi gefüllt.

Das im Imprägniergefäß /G befindliche Gut besteht aus im Stapel angeordneten Brettdielen, die mit Gurten auf einem Tränkwagen befestigt sind.

Phase 1
(Anfangsvakuum)

Die Vakuumpumpe VP erzeugt im Imprägniergefäß IG ein vorgegebenes Vakuum, dessen Höhe in Abhängigkeit von der Tränkbarkeit des eingebrachten

μ Behandlungsgutes eingestellt werden kann. Nach Erreichen der vorgesehenen Vakuumhöhe wird eine bestimmte Zeit auf dieser Höhe gehalten. Das Ventil 1 ist geöffnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfin-

r, dungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, die mit Absperrventilen versehenen Belüftungsleitungen des Vorratsgefäßes VG und des Imprägniergefäßes /G über Rohrleitungen miteinander zu verbinden und an die Vakuumleitung 1 anzuschließen. Die Vakuumpumpe VP

κι bringt dann beide Gefäße auf das gleiche Vakuum (Anfangsvakuum), so daß das anschließende Fluten des Imprägnierzylinders bei außer Betrieb gesetzter Vakuumpumpe und konstantem Vakuum erfolgen kann.

₄. Phase 2

(Fluten unter Beibehaltung des Eingangsvakuums)

Durch öffnen des Ventils 2 erfolgt die Befüllung des Imprägniergefäßes durch Schwerkraft infolge des großen Rohrquerschnitts des Verbindungsrohres d in

,ο kurzer Zeit (etwa 2 Minuten). In dieser Zeit wird das Eingangsvakuum im Imprägniergefäß auf konstanter Höhe gehalten. Der Tränkflüssigkeitsstand im Vorratsgefäß sinkt von F, nach F.. Nach Beendigung des Flutens schließt der Regler I das Ventil 2 und schalte!

".·. die Vakuumpumpe VPaus.

Phase 3
(Belüften des Imprägniergefäßes)

Nach einer bestimmten Zeit wird das lmprägniergemi faß belüftet, so daß im Imprägniergefäß Normaldruck entsteht. Die hierzu erforderliche öffnung des Ventils .: erfolgt durch Regler 1.

Phase 4
_h. (Tränkphase)

Hier ist zu unterscheiden zwischen Normaldruckträn kung (Phase 4a;und Überdrucktränkung (Phase 4i>; Bei der Normaldrucklränkung schaltet der Regler

die Preß-Förder-Pumpe PFP ein, so daß zusätzlich Tränkflüssigkeit vom Meßgefäß MG über die Rohrleitung /, k, e und die Ventile 4, 5, 6 in das Imprägniergefäß /C fließt. Dabei sinkt der Tränkflüssigkeitsstand im Meßgefäß von Fj nach F.₍. Der Regler I wirkt als Steuerung der PreB-Förder-Pumpe über die vorgegebene Tränkzeit PR₂ in der Form, daß bei gefülltem Imprägniergefäß diese Pumpe ausgeschallel und bei sinkendem Flüssigkeitsstand im Imprägniergefäß infolge weiterer Aufnahme von Tränkflüssigkeit durch das Behandlungsgut wieder eingeschaltet wird.

Die Überdrucktränkung wird über einen Wählschalter und ein Überdruckregelventil 8 über eine bestimmte Zeit je nach Anlage bis zu 8 bar (P_abs. = 9 bar) gesteuert. Hierbei wird die Tränkflüssigkeit mit Hilfe der Preß-Förder-Pumpe PFP aus dem Meßgefäß MG über die Leitungen n, g, k, e und Ventile 7, 4, 5 in das Imprägniergefäß übergeführt. Der Flüssigkeitsstand sinkt dabei im Meßgefäß MG von Fi nach F₄. Als Überdruck wurde in dieser Ausführungsform etwa 2 —3 bar. (Pjbs = 3—4 bar) angewandt. Nach Beendigung der Tränkphase PRz schaltet der Regler I die Preß-Förder-Pumpe aus.

Phase 5
(Leerung des Imprägnierzylinders)

Das Ablassen der nicht verbrauchten Tränkflüssigkeit in das Auffanggefäß AG erfolgt unter denselben Bedingungen wie das Fluten des Imprägnierzylinders, d. h. in kurzer Zeit (maximal 2 Minuten). Der Unterschied zum Fluten ist jedoch, daß hierbei die Tränkflüssigkeit in ein unter Normaldruck stehendes Gefäß strömt. Die Ventile 9 und 3 sind geöffnet. Der Flüssigkeitsstand im Auffanggefäß steigt von F₅ nach Ft,.

Phase 6
(Endvakuum)

Nach Beendigung der Phase 5 werden durch den Regler 111 die Ventile 3 und 7 geschlossen, Ventil 1 geöffnet und die Vakuumpumpe VP durch Impuls in Betrieb gesetzt. Dieses Endvakuum wird möglichst hoch gewählt (VR₂). Im vorliegenden Fall wurde ein Vakuum bis zu -0,85 bar (P_übs =0,15 bar) in 10-12 Minuten in dem mit den Brettdielen aus Holz beschickten Imprägnierzylinder erzielt.

Während dieser Phase 6 laufen gleichzeitig die nachfolgend beschriebenen Phasen 7 und 8.

Phase 7

In dieser Phase wird die Tränkflüssigkeit aus dem Auffanggefäß AG in das Vorratsgefäß VG zurückgefördert. Die Preß-Förder-Pumpe PFP ist dabei in Betrieb und die Ventile 10, 11, 12 sind geöffnet. Dabei sinkt der Flüssigkeitsstand im Auffanggefäß von F_t, nach Fi. Sobald das Auffanggefäß leer ist, wird durch den Regler II das Ventil 10 geschlossen. Dieser Prozeß ist in etwa 10 Minuten abgeschlossen.

Phase 8

In dieser Phase wird die aus dem im Imprägniergefäß befindlichen Behandlungsgut abgesaugte Tränkflüssigkeit in das Meßgefäß MG zurückgefordert. Hierbei sind die Ventile 5 und 11 geöffnet und der Tränkflüssigkeitsstand im Meßgefäß steigt von Fi nach F_H. Auf diese Weise ist eine genaue Kontrolle der Rückgewinnung der Tränkflüssigkeit während des Vakuums bis zur effektiven Endaufnahme des Hehandlungsguts sichergestellt. Durch den Regler IV wird die Preß-Förder-Pumpe PFPeingeschaltet, während sie durch den Regler III ausgeschaltet wird. Durch den Regler V wird die vorgesehene Endaufnahme während der Endvakuumphase in Verbindung mit der Preß-Förder-Pumpe -, gesteuert. Er beendet weiterhin die Phase K mit Erreichen der vorgesehenen SoUaumahmc (Fi /· Fh), schaltet die Preß-Förder-Pumpe aus und schließt die Ventile 5, 11, 12. Wird die Endvakuumaufnahme in dor vorgesehenen Zeit nicht erreicht, so wird die Phase h in über ein Vakuumzeit-Relais VR₂ automatisch beendet.

Phase 9

Diese Phase besteht in dem Belüften des Imprägniergefäßes IG durch öffnen des Ventils 3, wonach das r, Behandlungsgut ausgefahren wird. Sie wird durch den Regler V oder durch Ablaufen des Zeitrelais VR_> »Endvakuum« eingeleitet.

Phase 10

In dieser, die nächste Tränkung vorbereitende Phase werden das Vorratsgefäß VG und das Meßgefäß MG mit neuer Tränkflüssigkeit aus dem Lagergefäß LG wieder aufgefüllt. Dabei ist das Ventil 13 geöffnet, ebenso die Ventile 11 und 12. so daß die Nachfüllung nur über das Vorratsgefäß VG erfolgt, das mit dem Meßgefäß MG über das Überlaufrohr h verbunden ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beide Gefäße für den nächsten Tränkprozeß auf die Marke »voll« aufgefüllt sind (Flüssigkeitsstände F, und Fi). Durch den Regler Vl wird die Nachfüllung beendet, der gleichzeitig den Hauptschalter für die Einleitung der Phase 1 freigibt. Diese Phase H) wird nicht automatisch eingeleitet, damit die effektive Endaufnahme vorher festgestellt werden kann.

Durch die erfindungsgemäßc Vorrichtung werden verschiedene Schwächen der bisherigen Durchführung des Doppelvakuum- und des Kesseldruckverfahrens, insbesondere die starke Aufnahmestreuung im Tränkzug wegen zu langer Füllungs- und Leerungszeiten vermieden. Die Trankzeit allein gibt nämlich insbesondere bei sehr kurzer Tränkphase keinen Einblick in die Wirksamkeit eines Tränkungsprozesses mit einer bestimmten Vorrichtung, da die Tränkmittelaufnahme stark von den zum Fluten und Entleeren des Imprägnierzylinders erforderlichen Zeiten beeinflußt wird. Durch die gemäß der beanspruchten Vorrichtung gewählte Anordnung von Vorratsgefäß, Imprägniergefäß und eines Auffanggefäßes mit den beschriebenen großen Querschnitten der Verbindungsrohre mit den beanspruchien Verhältnisgrööen wird ein rasches Fluten sowie ein rasches Entleeren des Imprägniergefäßes erzielt. Damit wird eine unterschiedliche Aufnahme etwa der im oberen und unteren Teil eines eingefahrenen Brettdielenstapcls befindlichen Hölzer weitgehend vermieden. Diese Tatsache ist für die Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Trünkmiitelaufnahme wichtig. Die erfindungsgemäße Verwendung eines Auffanggefäßes erlaubt die Rückführung der nicht aufgenommenen Tränkflüssigkeit (Phase 7) während des Endvakuums (Phase b), wodurch eine Zeileisparnis erzielt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt sowohl das Arbeiten nach dem Doppclvakuum· als auch nach dem Vakuum-Druck-Verfahren und/oder l.owry-Verfahren. Dies ist insofern wichtig, als das reine Doppelvakinimverfahren nicht in allen Fällen die günstigste Voraussetzung bietet, um unterschiedlich tränkbare Holzarten einwandfrei behandeln zu können. Folgende Variations-

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möglichkeiten sind somit mit der beanspruchten Vorrichtung möglich:

a) Verbesserte Tauchverfahren (Wegfall des Hin gangsvakuums)

b) Vakuum-Niederdruck-Venahren (Doppe!'.akuuni-Veriahrcn)

c) Vakuum-Druck-Verfahren

d) I.owrv-Verfahren.

Claims

PaientansDriichc:

1. Vorrichtung zum Tränken von Ma-Holzwerkstoffen und anderen porösen Mai on mit Flüssigkeiten, insbesondere solchen zum benutz gegen biologische und/oder atmosphärische Angriffe, nach dem Doppelvakuum- und/oder dem Kesseldruckvertahren, bestehend aus einem Imprägniergefäß für die Behandlung des eingebrachten Materials, einem über dem !mprägniergefäß angeordneten und über eine Rohrleitung mit diesem verbundenen Vorratsgefäß für die Tränkflüssigkeil, einer über Rohrleitungen mit den Imprägnier und dem Vorratsgefäß in Verbindung stehenden Meßge faß zur Kontrolle und Endermittlung des Verbrauches an Tränkflüssigkeit, einer Vakuumpumpe zur Erzeugung von Unterdruck im lmprägniergefäß sowie einer Förderpumpe mit Rohrleitungen zum Transport der Tränkflüssigkeit zum Vorratsgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des mit Entlüftungsleitung ;i und Ventil 3 versehene:; Imprägniergefäßes /G ein Auffanggefäß AG i":; einer mit Ventil 10 und Regler Il versehene!! Entleerungsleitung b angeordnet ist, das Auffanggefäß AG in seinem oberen Teil mit dem Bodenteil des Imprägniergefäßes über ein Rohr c mit großem Querschnitt, ausgerüstet mit Ventil 9 und Reglern 111 und IV, verbunden ist, der Oberteil des Imprägniergefäßes mit dem Bodenleil des Vorratsgefäßes VG über ein Rohr c/mit großem Querschnitt, ausgerüstet mit Ventil 2 und Regler I, in Verbindung steht, das Verbindungsrohr c über eine oberhalb des Ventils 9 angebrachte und mit einem oder mehreren Ventilen versehenen Rohrleitung e, f. mit einer kombinierten Preß-Förder-Pumpe PFP verbunden ist, von der Preß-Förder-Pumpe PFPeine weitere, mit Ventil 12 versehene Rohrleitung g in das Verbindungsrohr d oberhalb des Ventils 2 mündet, das Vorratsgefäß VG über eine Überlaufleitung h mit dem Meßgefäß MG, das mit Reglern V und VI ausgerüstet ist, in Verbindung steht und die über eine Rohrleitung / und Ventil 1 mit der Entlüftungsleitung .; verbundene Vakuumpumpe VP ein oder mehrere Vakuumregler VR aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Verbindungsroh res c so bemessen ist, daß bei vollständiger oder nahezu vollständiger Füllung des Imprägniergefäßes /G mit Tränkflüssigkeit — ohne Beschickung mit dem zu behandelnden Gut — die gesamte oder nahezu gesamte Füllmenge des Imprägniergefäßes in einem Zeitraum bis zu 6 Minuten, vorzugsweise bis zu 4 Minuten, bezogen auf unter Normaldruck stehende Wasserfüllung, in das Auffanggeläß AC< abläuft.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Rohrquerschnittsfläche Q\ [nV] des Verbindungsrohres c zum effektiven V, Volumen [m¹] des Imprägniergefäßes IG CV V, = 0,003 bis 0,01 5 m ', vorzugsweise 0.004 bis 0,01 m ' beträgt.

4- Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhäiinis von Rohrqucrschnittsfläche Qi des Verbindungsrohres c zum effektiven Volumen V, des Imprägniergefäßes /(V OJV, bei einer anderen Tränkflüssigkeit mil der Viskosität I)₁ als Wasser oder einer verdünnten wäßrigen Lösung

0.003 bis 0.01 5 in ' ' '

0.004 bis o.oi m

beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Verbindungsrohres d so bemessen ist, daß bei vollständiger c-der nahezu vollständiger Füllung des Vorraisgefäßes VG mit Tränkflüssigkeit die gesamte oder nahe/u gesamte Füllmenge des Vorraisgefäßes in einem Zeitraum bis zu 6 Minuten, vorzugsweise bis ,·■; 4 Minuten, bezogen auf umer Normaldruck .stehende Wasserfiillung. in das Imprägniergefäß /G abläuft.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 5, dadt.-rcl· gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Rohrquer schnittsflache Qi [m²] des Verbindungsrohres d mv, effektiven Volumen V₁[Hi¹] des Imprägniergefäßes IGQiIV; = 0,003 bis 0,015m-', vorzugsweise 0,004-0.01 m ' oder bei einer anderen Tränkflüssigkeit mit der Viskosität ιμ als Wasser oder einer verdünnten wäßrigen Lösung

0.003 his 0.015 πι ' · '"

voivuüsw eise

0.004 bis

in

beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen. Imprägniergefäß /G und Auffanggefäß ,4G ein oder mehrere zusätzliche Vtrbindungsrohre C2, Cj... mit dazugehörigen Ventilen 9n 9,-... vorhanden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorratsgefäß VG im.I Imprägniergefäß IG ein oder mehrere zusätzliche Verbindungsrohre di, di... mit dazugehörigen Ventilen 2(_S 2.... vorhanden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die oberhalb des Ventils 9 vom Verbindungsrohr c abgehende und mit Ventil 5 versehene Rohrleitung e die Rohrleitung b mil Ventil 10 und Regier 11 vom Boden des Auffanggefäßes AG einmündet.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß m die mit einem Ventil 11 versehene Rohrleitung feine mit Ventile versehene weitere Rohrleitung / mündet, die mit dem Meßgefäß MG verbunden ist und die Rohrleitung g eine mit Ventil 4 versehene und in den Rohrabschniit e einmündende Zweigleitung k aufweist.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrleitungsabschnitt f über eine mit Ventil 13 versehene Rohrleitung ;« mit einem Lagertank LG in Verbin dung steht.

12. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß aus

>'inem Vorratsbehälter und einer darauf abgesetzten, mit den Reglern V und Vl versehenen Meßsäule besteht.

13. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß die mit Ventil !2 versehene, von der Preß-Förderpumpe PFP zum Verbindungsrohr t/führende Rohrleitung ,trüber eine mit Ventil". und Überdruckregelventil 8 versehene Zweigleitung η mit dci vom Vorratsgefäß VG zum Meßgefäß MC führenden Überlaufleitung Λ verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 — 13, dadurch gekennzeichnet, d;;ß der vom Verbindungsrohr c oberhalb des Ventils 9 ausgehende Rohrleitungsabschnitt e mit der Rohrleitung g zusätzlich über eine mit Zuleitung /", (Ventil iia) und Ableitung g., (Ventil 4a) ausgerüstete Förderpumpe FP verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe VP mit einem Kondensator K und mit einem Sicherheits- (Flotteur-) Ventil ausgerüstet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägniergefäß IG ein Sicherheitsventil 14 aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffanggefäß AG in einer Sicherheitsbodenwanne ÖWangeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurcl· gekennzeichnet, daß das Auffanggefäß in seinem Oberteil eine mit Prallkappe versehene Belüftungsöffnung aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniergefäß IG Zylinderform aufweist, wobei durch seitliche Trennwände im Innern eine mittlere Imprägnierkammer entsteht und die verbleibenden seitlichen L.eerräume gegebenenfalls hinterfüllt werden.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniergefäö /G rechtekkige bzw. quadratische Querschnittsform aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß VG eine mit einem Absperrventil versehene Belüftungsleitung aufweist und über eine Rohrleitung an die Vakuumpumpe VPangeschlossen ist.

22. Vorrichtung nach Ansprüchen 1—21, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitungen des Auffanggefäßes AG und des Imprägniergefäßes IG in eine gemeinsame Entlüftungsleitung ο einmünden.

23. Vorrichtung nach Ansprüchen 1—21, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitungen des Auffanggefäßes AG, des Imprägniergefäßes IG und des Vorratsgefäßes VG in eine gemeinsame Entlüftungsleitung ο einmünden.

24. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 — 16, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitschalter zur Steuerung des Eingangsvakuums, der Tränkzeit sowie des Endvakuums vorgesehen sind.

25. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 — 16 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile elektromagnetisch oder pneumatisch steuerbar ausgebildet sind.