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Verfahren zum zonenweisen Tränken von Langholz Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum zonenweisen Tränken von Langholz mit organischen Holzimprägnierungsmitteln,
wobei das Holz stehend ganz von Flüssigkeit umgeben ist und die einzelnen Zonen
verschieden stark imprägniert werden können.
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Bei den bisher bekannten Verfahren, Langholz stehend und ganz von
Flüssigkeit umgeben unter Druck zu imprägnieren, werden zwei artfremde, nicht mischbare
Tränkungsflüssigkeiten, nämlich Imprägnierungsöl und Wasser oder eine Salzlösung
(z. B. Zinkchlor idlösung), übereinandergelagert. Die wäßrige Flüssigkeit stört
jedoch das Eindringen des Öles, da sie infolge ihrer größeren Beweglichkeit schneller
in das Holz eindringt und das Öl in der Längsrichtung zurückdrängt oder nicht tief
genug eintreten läßt. Hierbei verschiebt sich somit die Trennfläche der beiden Flüssigkeiten
so sehr, daß das Imprägnierungsöl teilweise durch die weniger wirksame wäßrige Lösung
ersetzt wird, die zur Schaffung des sogenannten Stockschutzes ungeeignet ist.
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Bei anderen Verfahren zur abschnittweisen Imprägnierung von Langholz
wird nur mit einer Flüssigkeit und Druckluft gearbeitet. Der untere Teil des lotrecht
stehenden Stangenholzes wird hierbei mit Imprägnierungsöl umgeben und das Behandlungsgefäß
dann mit Druckluft gefüllt. Bei einer solchen Anordnung wirkt sich der Unterschied
in der Beweglichkeit der beiden Medien noch stärker aus. Die den größten Teil des
Langholzes umschließende Druckluft dringt in die Poren des Holzes auch im Bereich
des dem Tränkungsöl ausgesetzten Fußendes ein. Die die Poren des Holzes erfüllenden
Druckluftkissen hindern dann nicht nur das Eindringen des Imprägnierungsöles, sondern
drängen sogar nach Aufhebung des Druckes einen Teil des aufgenommenen Öles wieder
aus dem Holz heraus. Dazu kommt das Absinken des Flüssigkeitsspiegels, das die Länge
der Imprägnierungsschicht verschiebt und nur mit sehr umständlichen, unzuverlässigen
und kostspieligen Zusatzapparaten auszugleichen ist.
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Eine Imprägnierung bis zum Kern ist weder nach diesen Verfahren möglich,
noch bei der auch schon vorgeschlagenen Druckluftbehandlung in zwei Kesseln mit
einer öligen und einer wäßrigen Flüssigkeit.
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Die aufgezählten Nachteile werden durch das neue Verfahren restlos
beseitigt. Bei
diesem wird das Langholz im Imprägnierungsgefäß stehend
unter Druck zwei oder mehreren organischen Holzimprägnierungsmitteln ausgesetzt,
die als Flüssigkeitsschichten übereinandergelagert sind, das Holz ganz umgeben und
erfindungsgemäß verschiedene`Viscosität aufweisen. Der Fuß befindet sich bei-: spielsweise
bei umgekehrter Stellung des Langholzes in einem leichtflüssigen, der Oberteil in
einem zähflüssigen, die Unterschicht bildenden 01. Durch die abweichende
Viscosität der artverwandten Schichten ergibt sich eine verschiedene Tränkung ohne
gegenseitige Störung.
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Es ist möglich, das Langholz auf seiner ganzen Länge mit organischen,
öligen Holzimprägnierungsmitteln zu tränken; ohne irgendwelche Maßnahmen zur genauen
Einhaltung der Schichthöhen zu treffen, weil eine etwaige Vermischung der Imprägnierungsöle
im Gefüge des Langholzes keinerlei Nachteile mit sich bringen kann, da diese sich
dein Wesen nach nicht, sondern nur im Viscositätsgrad und im spezifischen Gewicht
unterscheiden.
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Die Erfindung; ermöglicht sogar, die Trennflache zwischen den verschiedenen
Imprägnierungsölen ,auf praktisch gleicher Höhe zu halten; wenn die Viscosität der
Unterschicht genügend hochgehalten wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens
stellt man demnach die Viscosität der untersten Schicht so hoch ein, daß der entsprechende
Holzabschnitt nicht öder- mir oberflächlich getränkt wird bzw. sich die Tränkung
auf die Ausfüllung von Rissen und oberflächlichen Poren beschränkt. Diese Arbeitsweise
ist besonders in dem Fall zweckmäßig, wenn Langhölzer, die in an sich bekannter
Weise auf ihrer ganzen Länge gleichmäßig vorimprägniert sind, durch Volltränkung
am unteren Ende gemäß der Erfindung einen wirklichen Stockschutz erhalten sollen.
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Statt verschiedene Imprägnierungsmittel verschiedener Viscosität übereinanderzttlagern,
kann man auch in der Weise vorgehen, daß bei Verwendung nur eines Imprägnierungsmittels
oder auch mehrerer Mittel die Viscosität der obersten Imprägnierungsschicht durch
Temperaturerhöhung herabgesetzt und/oder die Viscosität der unteren Imprägnierungsschicht
durch Temperaturerniedrigung erhöht wird.
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Als Imprägnierungsmittel gelten z: B. Teere oder Kreosot, aber auch
allgemein alle organischen Holzimprägnierungsmittel, die nicht nur bei normaler
Temperatur, sondern auch bei den Arbeitstemperaturen bis 14o° flüssig sind. Die
Zähigkeiten der verschiedenen in Frage kommenden T ränkungsflüssigkeiten können
im Verhältnis i : iöo, aber auch im Verhältnis i : iooo oder mehr stehen, z. B.
nach Engler-Graden i,66:9848 oder absoluten cp.-Graden wie S : 86326.
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Zur weiteren Erläuterung wird das Verfahren an Hand der Zeichnung
beispielsweise beschrieben: A bedeutet einen liegenden Tränkungskessel, in dem die
Langholzkörper 31 (z. B: unter Anwendung des bekannten Druckluftspärverfahrens)
in ihrer ganzen Länge gleichmäßig voriinprägniertwerden, aus dein diese Holzkörper
mittels eines bei E angedeuteten Hebezeuges in einen stehenden Tränkungskessel B
überführt werden. Nach Aufbringen des Verschlußdeckels D wird aus Behälter F über
Leitung F, Tränkungsflüssigkeit größeren spezifischen Gewichtes und größerer Zähigkeit,
z. B. bei 2o bis 35°; durch Austreiben von leichter siedenden Anteilen eingedickter
Steinkohlen- oder Braunkohlenteer, bis zu Höhe ha -E- h., eingefüllt. Über diese
Flüssigkeit wird dann der Säulenhöhe lt" entsprechend aus Behälter G über
Leitung G1 die Tränkungsflüssgkeit kleineren spezifischen Gewichtes und kleinerer
Zähigkeit, z. B: ; o bis 9o° warmes Kreosotöl, zugefüllt. Die Leitungen G1 und F1
werden abgesperrt und der Druckbehälter H angeschlossen. Dieser ist mit demselben
Kreosotöl wie der Behälter G gefüllt. Durch einen auf der Zeichnung; weggelassenen
Luftkompressor, der einen Überdruck von S bis 2o ä.t ausüben kann, wird das 0I im
Behälter H und im Tränkungskessel B unter Druck gesetzt.
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Da sich im Druckbehälter H die gleiche Tränkungsflüssigkeit wie im
Behälter G befindet, wird die von den Holzkörpern M verschlungene Tränkungsflüssigkeit
ständig ersetzt. Soweit die Holzkörper :17 eine gewisse Menge der unteren Flüssigkeit
größerer Zähigkeit aufnehmen, wird die Höhe der unteren Flüssigkeitssäule abnehmen
und kann sich, da nur das Tränkungsöl der Ober- , schickt ersetzt wird, allmählich
der Säulenhöhe h. entsprechend ein Gemisch aus den beiden Tränkungsflüssigkeiten
bilden.
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Nach beendeter Tränkung wird zunächst das Tränkungsöl der Oberschicht
aus dein Kessel B über Leitung G1 in den Behälter G überführt. Hierauf wird durch
eine gesonderte Leitung K1 die obenerwähnte gemischte Flüssigkeit der Schicht h.
in Behälter K und schließlich der Teer über Leitung F1 in den Behälter F überführt.
Nach Entleerung des Kessels B von den Flüssigkeiten kann der Deckel D abgehoben
und können die Holzkörper lvII entfernt werden.
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Am oberen Teil des Kessels B im Bereich der Säulenhöhe lt. kann eine
B.eheizung B1 vorgesehen sein, wodurch die Zähigkeit der
in diesem
Bereich angewendeten Tränkungsflüssigkeit im Vergleich zu der unteren größeren spezifischen
Gewichtes noch weiter herabgesetzt wird.
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Der Tränkungskessel B wird vorzugsweise in. einem unter die Erdoberfläche
abgeteuften Schacht C untergebracht, wodurch eine günstige Wärmehaltung und kleine
Bauhöhe der Anlage ermöglicht wird.
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Die sich im Behälter K ansammelnde gemischte Flüssigkeit kann, z.
B. durch Hinzufügung von Flüssigkeiten gleichen, nicht wäßrigen Charakters, der
Zähigkeit und dein spezifischen Gewicht des in den Behältern G und H befindlichen
Tränkungstnittels oder durch Eindicken an die Tränkungsflüssigke.it int Behälter
F angepaßt und wieder nutzbar gemacht werden.
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Die üblichen Hilfseinrichtungen, z. B. Heizvorrichtungen, Pumpen,
Luftkompressoren, Vorratsbehälter, sind der Einfachheit halber nicht gezeichnet.
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Die Vortränkung kann auch im Kessel B vorgenommen werden; auch kann
in mehreren solchen senkrechten Kesseln hintereinander gearbeitet werden.
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Der Tränktingskessel B bzw. die Holzkörper M müssen nicht unbedingt
senkrecht angeordnet sein, da das Verfahren auch bei mehr oder weniger schräger
Anordnung dieser Teile durchführbar ist.
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Das neue Verfahren hat z. B. vorzügliche Ergebnisse bei gleichzeitiger
Anwendung der folgenden beiden Tränkungsflüssigkeiten ergeben:
| i. Kreosotöl |
| Spezifisches Gewicht bei etwa Zoo : o,996 |
| Spezifisches Gewicht bei etwa 5o0: o,981 |
| Zähigkeit In absoluten In Eng er- |
| gemessen bei Werten Graden |
| 300 33,2 cp. 4,66 |
| 400 12,6 cp. 2,12 |
| 500 8,o cp. 1,66 |
Durch Austreiben von leichter siedenden Anteilen eingedickter Steinkohlenteer Spezifisches
Gewicht bei etwa 20' : 1,175
| Zähigkeit In absoluten In Engler- |
| gemessen hei Werten Graden |
| 23,5" 88 326 cp. 98,18 |
| 32,00 19 908 cp. 2219 |
| 40,00 5 947 cP- 663 |
| 5050 1 739 cP. 194 |
Holzmasten aus Kiefernholz, die im Tränkungskessel A bereits mit etwa 5o kg[ml eines
Imprägnierungsmittels, z. B. des Kreosotöles, gleichmäßig vorgetränkt worden waren,
wurden im Tränkungskessel B am Fußende mit dem auf goo erhitzten, die Oberschicht
bildenden Kreosotöl, im Stangenteil mit dem
25' warmen eingedickten Steinkohlenteer
unter Druck behandelt. Es ergab sich im Mastteil 111, eine vollkommene Durchtränkung
mit Zoo kglm3, während der Mastteil Ml weitere Tränkungsflüssigkeit praktisch überhaupt
nicht aufnahm. In diesem Fall entstand keine gemischte Zwischenschicht; die Höhe
h2 und der Übergangsteil ?1I. wurden praktisch Null.
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Die Temperaturverhältnisse können unter Berücksichtigung der jeweiligen
Zähigkeiten auch so gewählt werden, daß nicht vorimprägnierte Holzmaste 11T im Teil
11T1 etwa 50 kg[m3 Tränkungsflüssigkeit aufnehmen, während der Mastteil 11d3
in der gleichen Zeit und bei Anwendung des gleichen Tränkungsdruckes durch Aufnahme
von Zoo kgIm3 Tränkungsflüssigkeit vollkommen durchtränkt und gesättigt wird; hierbei
wird sich zwischen den Mastteilen 11d3 und Ml der Höhe 1a entsprechend ein Übergangsteil
117, ergeben, der eine Tränkung mittleren Ausmaßes aufweist.
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Beim Arbeiten mit einer einzigen Flüssigkeit, z. B. dem oben unter
Z angegebenen, eingedickten Steinkohlenteer, wird die Oberschicht, der Höhe h3 entsprechend,
auf eine ausreichend hohe Temperatur (beim erwähnten Steinkohlenteer z. B. über
9o°) erhitzt und,der untere Teil, der H@öl:e hl :cntsprechmd, gegebenenfalls durch
Kühlung, auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur, z. B. bei oder unterhalb Z5,5°,
gehalten.
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Flüssigkeiten größerer Zähigkeit bilden am Holzmast auf der Länge
des Teiles 11d1 eine Überzugsschicht, die als Schutzschicht vielfach von Vorteil
sein kann. Wird sie wegen des Aussehens und Verschmutzens nicht gewünscht, so kann
sie durch Nachbehandlung mit Dampf oder Heißluft entfernt werden, wobei zu beachten
ist; daß die Temperatur des Dampfes oder der Luft etwa 14o° nicht übersteigen darf,
da bei höherer Temperatur , die Holzfasern angegriffen werden. Die Nachbehandlung
mit Dampf oder Heißluft kann in einem besonderen Behälter oder im Anschluß an die
Imprägnierung im Tränkungskessel B selbst bewirkt werden. Der Dampf wird zweckmäßig
am Boden des Tränkungskessels oder auch durch die für die Tränkungsflüssigkeit bestimmte
Leitung F1 eingeführt, wozu diese abschaltbar mittels einer Leitung R1 z. B. an
einen Dampfkessel R angeschlossen sein kann. Infolge der Dampfbehandlung fließt
die geschmolzene Überzugsschicht ab und kann zusammen mit dem Kondenswasser aus
dem Tränkungskessel bei B2 abgezapft werden. Die Dämpfeng kann bei abgeschlossenem
Tränkungskessel B mit Überdruck oder aber bei atmosphärischem
Druck
durchgeführt werden; wozu der Deckel D entfernt oder aber am Dekkel ein Ventil Dl
geöffnet wird.
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Das neue Verfahren ermöglicht eine Volltränkung von Langholz, da es
mit vollständiger Flüssigkeitsumhüllung, hohem Druck und erwärmten Flüssigkeiten
arbeitet. Es werden nicht nur die Poren, sondern auch die Zellen gefüllt. Wesentlich
ist, däß die Volltränkung auf einen bestimmt bemessenen Teil des zu imprägnierenden
Langholzes beschränkt werden kann, während der übrige Teil nur unvollständig, oberflächlich
oder auch gar nicht imprägniert wird. Ein Ausweichen oder Verdrängen, andererseits
ein Weiterkriechen des eigentlichen Tränkungsmittels an Stellen, die nicht imprägniert
werden sollen, ist in praktisch ausreichendem Maß verhindert. Dabei ist das neue
Verfahren besonders wirtschaftlich. Es wird nicht mehr Tränkungsmittel als bisher
bei unvollkommener Imprägnierung ganzer Stangen verbraucht; dieses wird nur anders
verteilt, nämlich als Vollimprägnierung im Fuß und angrenzenden Teil und Teilimprägnierung
im Mastteil. Anstatt der 9o kg/m3, die beispielsweise bisher über den ganzen Mast
verteilt wurden, ist jetzt eine Erhöhung auf Zoo bis 22o kg/m1 im Fuß möglich, denen
4.o bis 5o kg/m3 im Mast als ausreichend entsprechen.