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Verfahren und Vorrichtung zur Imprägnierung von Holz mittels Vakuum
und Druck in geschlossenen, druckfesten Behältern Das Patent 862 663 hat
ein Verfahren zum Gegenstand, Holzstücke, wie Maste ti. dgl., die noch nicht gänzlichgetrocknet
sind, mittels gleichzeitiger Anwendung von Vakuum und Druck zu imprägnieren.
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Die Erfindung stellt eine Umkehrung des genannten Verf ahrens dar.
Nach ihr werden die etwas angetrockneten oder noch saftfrischen Hölzer (Maste, Schwellen
u. dgl.) an den beiden Stirnflächen wie bei dem Patent 862663 mit
je einer Kappe versehen, die aber anstatt an eine Vakuumleitung hier an eine
Druckleitung angeschlossen ist, durch die die ImprägnIerflüssigkeit mit einem Druck
von mehrerenAtmosphären den beiden Stirnflächen zugeführt wird, während der Kessel
-unter Vakutim gesetzt wird.
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Die von, Rinde, Bast und äußeren Jahresringen befreiten Holzstücke
werden, nachdem die Kappen an den hei#den Enden: ausreichend befestigt und die Zuführungsschläuche
an, eine Sammelleitung angeschlossen sind, in einen Kessel von geeigneten
Ab-
messungen eingebracht. Sodann wird die Sammelleitung an einen durch die
Kesselwandung nach außen führenden Rohrstutzen angeschlossen. Danach wird der Kessel,
der so dimensioniert sein muß, daß er bei Vak-uum in seinem Innern- dem
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äuUct,eri Atmospliärendruck standhaken, kann,
luft-
dicht verschlossen. Sodann wird der durch die KesselwandunghindurchgehendeRohrstutzen
außen mit der Leitung verbunden,-die zu--dem unter Drucqz stehenden- Behälter mit
der Imprägnierflüssigkeit führt, und durch Öffnen ein-es Hahnes die Kappen auf der
Stirnfläclie der Holzstücke unter Flüssigkeitsdruck gesetzt. Schließlich wird der
Kessel weitgehend evakuiert, so daß in seinem Innern ein hohes Vakuum herrscht.
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Man kann auch, um das zu imprägnierende Holz frisch zu erhalt-en oder
anzu-feuchten, den K essel zum größten Teil mit Imprägnierlösung füllen und den
verbleibendenLuftraurnweitgehend evakuieren. Der Saft und die eingepreßte Imprägnierlösung
werden. dann in die den Kessel, füllende Lösung hineingesaugt, die dadurch verdünnt
wird und zum Gebrauch wieder verstärkt werden muß.
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Die Imprägnierlösung dringt nun von den Stirnflächen aus in die Holzstückeein.
Der im Holz befindliche Saft und die darin enthaltene-Luft werden du.rch die -unter
Vakuum stehende Mantelfläche herausgesangt, so daß die Imprägnierlösung nachdringen
!kann. Die Wirkung von Vakuum und Druck unterstützt sich also. Dieser Zustand ist
so lange aufrechtzuerhalten, bis in der Mitte der Stüm,me die von den Stammenden
her eindringende Imprägnierlösung in genügender Konzentration austritt. Bis zur
Erreichung dieses Zustandes werden aus den beiden Staminhälften, besonders in der
Nähe der Stammenden, mehr oder weniger große Mengen Imprägnierlösung durch die Mantelfläche
austreten, und zwar um so mehr, je näher die betreffe-nde Stelle den Stammenden
liegt.
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Aus dieser in den, Stamm ein- und bald durch die Mantelfläche. wieder
austretenden Imprägnierlösung nimmt das Holz infolge seiner Kolloid-eigenschaften
erhebliche Mengen Salz auf und lagert es auf den Waridungen der Holzzellen a:h.
Die Folge ist eine höher,- Salzkonzentrafion im Ho.lz an den beiden Stammenden,
so daißt diese beim stehenden Mast am meist-en gefährdeten Teile einen erhöhten
Schutz erhalt-en, ebenso wie bei dem Verfahren nach dem Patent 862,663. Das
Verfahren nach dieser Zusatzerfindung, hat,ferner den, gleichen Vorzug wie das nach
dem Patent 86z 663 in bezug auf die Imprägnierbarkeit auch nicht mehr ganz
saftz3 frischen Holzes.
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Einen. erheblichen, Vorteil gegenüber dem Verfahr-en nach Patent
862 663 hat sie aber dadurch, .daß auf der Holzaberfläche mit bloßem Ange
zu erkennen ist, ob die Imprägnierung des gesamten Splintquerschnittes von beiden
Seiten bis zur Stammitte vorgedrungen ist, während man bei dem Hauptpatent diese
Feststellung mir durch eine erhe-blich umständlichere Entnahme von Buhrproben mit
dem Zuwachsbohrer treffen I<ann.
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Die nach dem Verfahren der Erfind#ung arbeitende Einrichtung eignet
sich vorzüglich dazu, transportabel ausgeführt zu wer-den, da sie ein verhältnismäßig
geringes Gewicht hat, Sie benötigt nämlich nicht, wie die Einrichtung zur Ausübung
des Verfahren-s nach dem Patent 86?, 663, bei dem die Maste in. einem mit
der Tränkl-ösung gefüllten Behälter sich befinden, nennenswerte Mengen Flüssigkeit.
Diese findet sie in dem Saft der zu tränkenden Maste vor. Lediglich zu Beginn der
Tränkung ist eine geringe Flüssigkeitsmenge erforderlich, die durch die Kappen in
die Stirnflächen hineingedrückt wird und den Saft aus dem Holz verdra;*ngt. Die
weiterhin zur Imprägnierung erforderliche Imprägnierlösung wird. hergestellt durch
Auflösen. von Tränksalz in dem aus den Stämmen herausgesaugten Saft. Dieser tritt
aus der gesamten Mantelfläche der Stämme aus und sammelt sich am Boden des Kessels
an. Hier wird er mittels der das Vakuum erzeugenden Luftpumpe abg-esaugt, für dieein
im Handel verfüg-barer Typ verwendet werden muß, der in der Lage ist, außer
Luft auch eine gewisse Menge Flüssigkeit abzusaugen.
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Nachdem der Saft durch- Zusatz von Salz auf die erforderliche Konzentration
gebracht ist, wird die Lösung in den Imprägnierbehälter eingelassen, aus dem die
Druckpumpe sie den Anschlußkappen an den Enden der Stämme zuführt.
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Die transportable Anlage besteht also nur aus einem Kessel zur Aufnahme
der Maste nebst Schienen und Loren, der Druck- und Vakuumpumpe, den Anschlußkappen
für die Stirnflächen mit Zuführungsschläuchen sowie einem kleineren Behälter zurAufnahme
der aus dem Kessel herausgepumpten. Flüssigkeit und zum Auflösen des Salzes darin
sowie einem weiteren Behälter zur Aufnahme der Tränklösung in vorgeschriebener Konzentration,
aus dem die Druckpumpe die Lösung entnimmt.
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Der Kessel hann übrigens, um den Transport bequeiner zu -gestalten,
in zwei oder mehr Teile zerlegbar ausgebildet werden. Auch kann man ihn aus den
gleichen Gründen aus Aluminium anstatt aus Eis-en Die herstellen, Pumpen werden
von, dem Motor der Zugmaschine entweder unmittelbar oder mittels einer von diesem
angetriebenen Dynamomaschine und Elektromotoren betrieben.
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Der Vorteil einer solchen beweglichen Anlage liegt auf der Hand. Die
Aufstellung kann unmittelbar dort erfolgen, wo das Mastenholz anfällt. Damit spart
man also den Transport des schweren, saftfrischen Holzes zur Bahnstation und hat
statt dessen nur die imprägnierten Maste nach ihrer Trocknung mit einem Gewi#lit
von, etwa der Hälfte des saftfrischen Holzes zur Station zu transportieren. Wenn
ein Waldstück ausgebeutet ist, kann die Anlage an das nächstgelegene Mastenholz
li-efernde Waldstück transportiert werden.
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Da der Kessel bei dieser transportablen Anlage keinen Innendruck auszuhalten
hat, sond-,rn fedig lich bei dem in seinem Innern herrschenden Va:kutim dem Atmosphärendruck
von außen standhalten muß, kann man ihn anstatt aus Metall aus einer luftundurchlässigen
Haut, "etwa einem gummierten Gewebe, Kunststoff od.. d- 1., herstellen, die
beim Evakuieren auf die in seinem Innern befindliche, zu imprägnierende Holzcharge
auf,-Ilpr-eßt wird. Dadurch würde das Gewicht der transportablen
Anlage
sehr erheblich verringert werden, da ein Metallkessel den größten Anteil am Gesamticht
hat.
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Die Ausführung könnte in verschiedener Weise Eine Möglichkeit wäre,
wie bei der gewöhnlich.en Kesseldrucktränkung, in das Innere dieses Stoftllz,-ss-,!ls
Schienen zu verlegen, die natur--cmäß so gelagert - sein nlüß,ten,
daß die Kessel'haut icht verfetzt werden kann. Es müßte also di2 Unterlage, auf
der der Kessel liegt, aus einem I -
weichen Material, etwa Gummi, hergestellt
-werden und die Schwellen od. d-I., auf denen die Schienen z3
lagern, gleichfalls
aus Gummi oder einem anderen igneten Stoff, so daß die Wandung des Stoff-kessels
nicht beschädigt werden kann.
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Beim Einfahren der Charge in diesen Kessel
würde dieser zweckmäßig
durch einen Exhaustor auig,chlasen, so daß er ein freies Einfahren der Loren- --,stattet.
Er kann auch durch im Innern oder außcii befindliche kreisrunde Reif-en, an denen
die K-,sselliant abnehmbar befestigt ist, in die zylin-,Irische Kesselform gebracht
würden. Vor dem Evakuieren werden die Reifen entfernt. Diese Reifen können auch
durch auf den Stoffkessel aufgenähte Schläuche gebildet werden, die mittels Druckluft
auf-geblasen werden.
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UT.enn. die Charge eingefahren ist, muß der Deckel aufgebracht werden.
Dieser kann entweder aus Leichtmetall von entsprechender Stärke be-
stehen
oder aber gleichfalls aus nachgiebigem Stoff. Der Verschluß braucht nicht mittels
Schrauben zu ly-sch-ehen, da ja im Innern Ikein Überdruck, sondern Vakuum herrscht.
Dieses kann selbst die Abdichtung herbeiführen. Beispielsweise bestellt der Rand
des Stoffkessels aus einem Profil-umini, und der hat gleichfalls ein entsprechendes
Profilgummi all seinem Rand, von der Form, daß die Leiden Gummidichtungen nach Art
voll Nut und Feder, jedoch konisch, ausgebildet sind. Das Anpressen dieser beiden
Dichtungsprofile aneinander könnte zweckmäßig mittels eines außen herum- -
;eh enden Reißverschlusses bew-erkstelligt werden.
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Es ist dabei kein erheblicher Druck aufzuwenden, da ja bei
Evakuierung des Kessels der Auß,endruck das erforderliche Anpressen veru#rsacht.
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Eine andere Möglichkeit, einen Stoffkessel züi benutzen, ist, die
Maste in ein halbzylind-erfö.rnlig"s Bett an den beiden Enden einzulagern, das e
i nee Länge von etwa 1/2 bis i in haben möge, damit das ganze Mastenpaket einen
enügenden Zusammenhalt hat, und das an einem Ende mit einem Bock starr verbunden
ist. Insbesondere wenn Masten etwas abweichender Länge gleichzeitig getränkt werden
sollen, müßten die Maste an einer oder mehreren Stellen zwischen den Enden mit Ketten
oder Stahlbändern fest zusammengeschnürt werden. Um eine Durchbiegun- des Mastenbündels
zu verhindern, die im übrigen bis zu einem gewissen Grad zugelassen werden 'könnte,
kann. man, wenn die
beiden halbzylindrischen Behälter etwa halb --.-füllt
sind, ein langes Stahlrohr voll ausreichendem Durchmesser und ausreichender Wandstärke
einlegen und dann die weiteren Maste daraufpacken. Dieses Stahlrollir kann in Vertiefungen
der beiden Böcke eingepaßt werden. Die ganze Mastencharge liegt dann auf diesen
Böcken, die die vorerwähliten halbzvIindrischen Betten für die Maste traGlen.
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Während des Einlegens der Maste in die beiden Endla.Ir können in der
aufgestellt werden, die später, nach der Verfesti-CYUIIGI des Mastenbündels durch
Ketten, Bqilrler od. d.-1., wieder entfernt werden.
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Der Kessel wird hierbei aus einer Gummi- od. dgl. Plan-, gebildet,
deren Abmessungen gleich der Länge zwischen den beiden Endböcken und gleich dein
Umfang des Mastenstapels sind. Ähnilich wie vorstehend beschrieben, sind an den
beiden Längs-
seiten dieser Plane ineinanderpassende Gummiprofilstreifen befestigt,
die mittels Reißverschluß gegeneinandergedrückt werden. Ähnliche Profilstreifen
befind. en sich an den beiden Umfangsseiten der Plane und an dem kreisförmigen Rand
der beiden Bodenstücke. Auch hier werden sie mittels Reißverschluß aneinandergedrückt.
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Damit nach dem Evakuieren des Innern die Planc sich nicht fest auf
die --Nfantelfläche der ati#fieiiliegenden Maste pressen kann und dadurch den Austritt
von Flüssig1,#eit verhindert, wird vor Aufbringen derselben das ganze Mastenpaket
mit einem Drahtnetz oder perforiertem oder glattem Blech umgeben. Zweckmäßig wird
man dazu Stahlblech verwenden, das unter dem Druck der Atmosphäre nicht um die Ma,st.-
herumg-,faltet wird und dadurch seine Form verliert.
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Naturgemäß muß darauf geachtet werden, daß vor Anbringung der Plane
nicht Hohlräume vor-]landen sind, in die diese durch den Außendruck hineingepreßt
wird und dadurch ihre Haltbarkeit mit der Zeit verlieren kö nnte.
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Die gleiche Vorrichtung muß natürlich bei der zuerst beschriebenen
Art --eines Stoffkessels vorgesehen werden.