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Verfahren und Einrichtung zur Trocknung von Schnittholz Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Schnittholz im Luftstrom.
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Die Trocknung von Holz im Luftstrom beruht darauf, :daß kalte oder
warme Luft über die Oberflächedes zu trocknenden Holzes streicht und dabei dem Holz
Wasser entzi,elit. Bei der hierbei zur Anwendung kommenden Luft kann es sich einfach
um Außenluft handeln, was eine verhältnismäßig lange Trocknungszek bedeutet, oder
aber um kalte oder warme Luft, die durch mechianmsche Mittel in Umlauf versetzt
wird.
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Obwohl die Trocknung von Holz mit Luft als Trockenmittel nicht nur
anlagemäßig, sorndern auch betriebsmäßig sehr billig ist, leidet sie unter einem
erheblichen Nachteil, ,der darin besteht, (daß sowohl beider Verwendung von Warmluft
als auch bei der Verwendung von Kaltluft die getroclzne!ten Holzstücke unter Umständen
tiefe, senkrecht zur Richtung .der Holzfaser verlaufende Risse aufweisen, die um
so ausgeprägter sind, je schneller die Trocknung durchgeführt worden ist. Diese
Risse verursachen bei der Weiterverarbeiitung de:s getrockneten. Holzes einen sehr
großen Holzverlust.
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Der Zweck der Erfindung ist, diesen Übelstand bei der Trocknung von
Holz @im Luftstrom zu beseitiggen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, .daß die nachteilige Rissebildung
darauf zurückzuführen ist, daß, wenn der Trocknunbsluftstrom unmittelbar über :die
Oberfläche des zu trocknenden Holzes streicht, die mit dier Luft in ,direkte Berührung
kommende Oberflächenschicht des Holzes sehr rasch austrocknet, während dies. bei
den diarunterliegenden Holzschichten wesentlich langsamer vor sich geht. Dies hat
zur Folge, ;daß sich die Oberflächenschicht nach Maßgabe ;der rasch. fortsch-reitenden
Trocknung
zu verkürzen sucht, während ,die ;darunterliegenden Holzschichten, bell dienen :die
Trocknung noch nicht soweit fortgeschritten ist, einer solchen Verkürzung Widerstand
entgegensetzen. Die hierbei auftretenden Kräfte sind sehr groß und heiwirken ein.
Zerreißen der Holzfiasern in der getrockneten Oberflächenschicht des Holzes, und:
je tiefer die Trodcnung des Holzes von der Oberfläche her fortschreitet, um so tiefer
werden die quer zu dien Holzfasern verlaufenden Riese.
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Die Erfindung sieht zur Beseitigung dieses Nachteils ein Trocknungsverfahren,
vor, 'bei :dem das Auftreten Bier zu Rissebilidungen führenden Spannungen dadurch
verhindert wird, @daß die Oberfläclhenschicht des Holzes keiner stä@rlzeren oder
keiner wesentlich stärkeren Trocknung ausgesetzt wind als die darunterliegentde
nächste Holzschicht. Dies wird, dadurch erreicht, daß mindestens zwischen den zu-den
Fasern parallelen Breitseiten der Oberfläche des zu trocknenden Schnittholzes und
dem zu seiner Trocknung verwendeten Luftstrom jeweils eine feuchtigkeits- bzw. wasserdampfdurchläs@sige
Schicht aus porösem, nicht in das Schnittholz hineinidfiffundierendem Material soleheir
Dicke und Durchläasngkeit geschaltet und in engem Kontakt mit Iden genannten Schnittholzflächen
gehalten wird, daß die aus der Schnittholzo@b,erfllä(che austretende Feuchtigkeit
von ,dem Luftstrom nicht unmittelbar weggeführt werden kann, sondern in die Albdeckschlicht
übertritt und :erst in idieser unter @deim E.influxßi des Luftstromes ein starker
FeuchtigkeitsaMall gegenüber der im ganz-en Querschnitt des Schnittholzes Feuchtigkeit
stattfindet, und idaß ferner die Trocknung zwecks Beschleunigung,des Trocknuugs.vorgan@ges
bei erhöhten Temperaturen diurchgeführt wird.
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Es empfiehlt sich hierbei, die Ahdeckung so lange aufrechtzuerhalten-,
wie der durch :den Luftstrom bewirkte relative Feuchtigkeitsabfall ,das Maß übersteigt,
bei dem, wenn er im Querschnitt des zu trocknenden Schnittholzes stattfände, :die
Gefahr von Rissebnlldungen an,der Holzoberfläche besteht.
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Die besagte Abdeckung der Sehnittholzoberfläche bedeutet keineswegs
eine Verlangsamung :diejs Trocknumgsvorganges, sondern -bietet im Gegenteil die-Möglichkeit,
die Trocknung wesentlich. zu beschleunigen. Die zur Trocknung verwendete Luft raun
,nämlich während :des Trocknungsvorg.anges erwärmt werden, und zwar weit über das
bisher übliche Maß hinaus:, ohne Üaß im Holz Ri.ssebildungen auftreten, sofern nur
durch entsprzehe.rnde B:emessung und Auswahl der Abdecksch@icht dafür Sorge getragen
wird, daß :die@kritische- Trocknungszone nicht im Querschnitt des zu, trocknenden
Schnittholzes, -sondern stets in dier Abdecks.chicht liegt.
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Um größere Mengen Schnittholz ohne Riisseb.ildung zu, trocknen, sieht
die Erfindung weiterhin vor, daß idise! zu trocknenden Schnittfiolzstücke unter
Zwischenschaltung von im Abstand voneinanderliegenden A#bideckschichten schichtenweise
Übe-reinander angeordnet werden und daß zwischenbenachbarten Abdeckschichten ein
Luftspalt entsteht. In den einzelnen Schrnittholzschich:ten werden hierbei vorzugsweise
@die Schnittholzstücke @dichtfiegend angeordnet, während in dein Schnittholzstapel
die :den Schnittholzschichten abgewandte Fläche jeder A'bdeckschicht durch eine
mit Öffnungen versehene starre Platte versteift wird und zwisschen benachbarten
versteiften Platten Abstandsstücke angeordnet werden.
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Das Verfahren kann aber selbstverständlich auch in der Weise :durchgeführt
werden, daß jedes einzelne Ader zu trocknenden Sehnitthelzstücke vollständig mit
einer feuchtigkei-ts- bzw. wasserdampfdurchlässigen Abdeckschicht um-geben wird,
was sich besondters beim Trocknen wertvoller Hölzer empfiehlt.
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Als Werkstoff für die Abdecksohichten werden gemäß der Erfindung vorzugsweise
Werkstoffe verwendet, deren Dampfdurchlässigkeit geringer ist als diejenige des
zu trocknenden Schnittholzes. Ferner sieht d:ie Erfindung vor, diaß unter Berücksichtigung
der bei :der Trocknung zur A:awendung gelangenden Temperaturen :die Dicke edier
Abdeckschicht und,deren Werkstoff so geswählt werdien, daß an ider Übergangsfläche
:des aus dem Schnittholz awstretendenWasserdampfes und derAbdeckschicht stets eine
gesättigte Dampfatmosphäre erhalten bleibt.
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Damit die Schni.ttholzoberfläche :den erforderlichen engen Kontakt
mit der Abdecksc'hicht aufweist, sieht die Erfindung ferner vor, daß beim Trocknen
von lagenweise gestapeltem Schnittholz die einzelnen Lagen -des Schnittholzstapelswährend
:der Trocknung 4urch Spannelemente zus.ammengepreßt werden, und ldamit sich dieses
Verfahren einwandfrei :durchführen läßt, sieht die Erfindung zur Bildung des Schnittholzstap°_ls
zwischen. die einzelnen Stapellagen einzufügende, parallel liegende, gelochte Platten
vor, @die :durch Luftkanäle bildende Abstandsstücke miteinander verbunden sind.
Die Abstandsstücke werden hierbei so angeordnet, idsaß sie, über die ganze! Breite
oder Tiefe :des Schnittho-Izstapel.s sieh erstreckende Kanäle @bilden. Vorzugsweise
werden :die gelochten Platten aus gelochten Metallblechen hergestellt, ldie @dwrch
zwischen ihnen liegende Wellbleche, oder parallel verlaufende Rohre miteinander
verbunden sind.
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In der Zeichnung ist Idas Verfahren gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht; ferner läßt die Zeichnung die bei der Ausführung :des Verfahrens
vorzugsweise zur Anwendung kommende Einrichtungen -erkennen. Im einzelnen zeigt
Fig. i ldie Bildung eines :eine Lufttrocknung gemäß .der Erfindung ermöglichenden
Schnittholzstapels im Schawbil,d, Fig. 2 eine bei deer Bildung 4es Schnittholzs.tapels
,der Fig. i zur Anwendung kommende Einrichtung gemäß .der Erfindung, ebenfalls im
Schaubild, und Fig. 3 eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Einrichtung ider
F1g. 2 im Schaulbilid.
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Das geschilderte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
geht davon aus, idaß eine größk--reAnzahl Holzstücke, z. B. Eisenbahnschwellen
oder
für die Schreinerei bzw. Möbelschreinerei bestimmte dicke Bretter, zu trocknen sind.
Diese Holzstücke, die in Fig. i der Zeichnung mit i bezeichnet sind und parallelepipedische
Form besitzen, werden auf folgende Art lagenweise übereinander gestapelt. Innerhalb
jeder einzelnen Lage liegen eine Anzahl, beispielsweise vier Holzstücke, in dichter
Berührung nebeneinander. Auf die obere und die untere Fläche jeder so gebildeten
Lage wird eine aus einem wasserdurchlässigen Werkstoff bestehende Abdeckschicht
2 'gelegt, die flächenmäßig mit der benachbarten Gesamtfläche der dicht nebeneinanderliegenden
Holzstücke übereinstimmt. Wie nachstehend noch näher ausgeführt wird, werden die
Abdeckschichten 2- in enger Berührung mit den Auflageflächen der zu trocknenden
Holzstücke gehalten. Die schmalen Seitenflüchen der zu trocknenden Holzstücke i
sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht mit einer Schicht aus wasserdurchlässigem
Werkstoff bedeckt, ebenso nicht die Stirnflächen der zu trocknenden Holzstücke,
jedoch können fauchdiese Flächen abgedeckt werden.
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Als Werkstoff für die Abdeokschichten kann ein aus Fasern aufgebauter
Werkstoff Verwendung finden, wie z. B. Filz, Textilmaterial, Asbest- oder Holzplatten;
als letztere werden vorzugsweise solche von niederer Güte verwendet. Es können aber
auch Preßstoffe, wie z. B. 'Preßlcorlc, Papiermache, brikettierte oder ähnliche
Werkstoffe, verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Werkstoff gewählt, der eine
geringere Durch.lüssigkeit für Wasserdampf besitzt als d.ie zu trocknenden Schnittholzstücke.
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Betrachtet man die einzelne Schnittholzlage mit den beiderseits daraufliegenden
Abdeckschich.ten als eine Einheit, so werdfen zwischen übereinanderliegenden Einheiten
dieser Art Mittel vorgesehen, die dazu dienen, einen Abstand zwischen den Einheiten
zu schaffen und, eine Luftzirku:liation darin zu ermöglichen. Diese Mittelbestehen-
aus zwei parallel übereinander angeordneten, aber im Abstand voneinander gehaltenen
gelochten Blechen 3 (Fig. 2 und 3), die -die gleichen Flächenabmessungen besitzen
wie die Abdeckschichten 2. Die gelochten Bleche liegen mit ihrer einen Fläche an
je einer der benachbarten Abdeckschichten 2 an. Zwischen zwei benachbarten Blechen
3 sirnd Mittel vorgesehen, die die Bleche im Abstand voneinander halten und die
zugleich dazu dienen können, die Bleche fest miteinander zu verbinden. Gemäß Fig.
2 liegt zwischen zwei benachbarten Blechlein 3 ein Wellblech d, das vorzugsweise
andengelochten Blechen 3 angeschweißt ist, während gemäß Fig. 3 zwischen den Blechen
3 Metallröhren 4 liegen, die in einem gewissen Abstand voneinander und unter sich
parallel verlaufend angeordnet und mit rden gelochten Blechen durch Schweißung oder
auf, sonstige Weise verbunden sind.
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Die Luft kann also in dem Raum zwischen zwei benachbarten gelochten
Blechen 3 frei zirkulieren, was zur Folge hat, daß die in dem wasserdurchlässigen
Werkstoff der A@bdecksch.icht 2! enthaltefne Feuchtigkeit, die von dem zu trocknenden
Holz in die Abdeckschicht übergetreten ist, durch dieLöcher der Bleche 3 in Dampfform
entweichen kann, ohne .daß die Trocknungsluft mit der Oberfläche des zu trocknenden
Holzes in unmittelbare I3-rührung kommt. Die Oberflächenschicht des Holz- ,s trocknet
auf !diese Weise nicht vorzeitig aus, sondern behält jeweils einen Feuchtigkeitsgehalt,
der nicht sehr verschieden ist von- dem der daruntcrlicgenden Holzschicht. Hierdurch
wird die Bildung von Sprüngen oder Rissen im Holz vermieden. Demzufolge steht auch
der Verwendung von strömender Luft oder von Warmluft nichts im Wege, so daß es möglich
ist, die Trocknung dadurch zu beschleunigen, daß :die Luft durch ein Gebläse durch
den Holzstapel geschickt wird.
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Die bereits obenerwähnte dichte Anlage der Abdeckschichten 2 an den
aus den Holzstücken i gebildeten Lagen wird, wie sich aus Fig. i ergibt, dadurch
erreicht, daß der .gesamte Holzstapel nebst den zwischen dein einzelnen Holzlagen
angeordneten Einrichtungen (Abdecksch-ichten .2, gelochte Platten 3, Wellblechlagen
4. oder Rohrlagen 4') zwischen zwei unterhalb des Stapels angeordneten U-förmigen
Profilelsenstücken 5 und zwei oberhalb des Stapels angeordneten gleichartigen Profilvisenstücken
durch vier Zugstangen 6 zusammengepreßt wird. Dies hat .den weiteren Vorteil, daß
ein Verziehen (der Schnittholzstücke i während der Trocknung ausgeschlossen ist.
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Es ist natürlich auch möglich, zusätzlich die schmalen Seitenflächen
,9 der Schnittholzs.tüche während der Trocknung abzudecken. Zu diesem Zweck würden
beispielsweise zwei Abdeckschichten genügen, die je auf einer der Seitenflächen
des ganzen Schnittholzverbandes angeordnet sind. Ferner könnte jedes, Holzstück
einzeln und vollständig mit einer Abdeckung .aus einem w.asserdurchlüssigen Werkstoff
umgeben werden, z. B. mit einer Abdeckschicht, die in einer Windung oder in mehreren
Windungen eng um jedes Holzstück gewickelt wird.
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Da durch das Verfahren gemäß der Erfindung verhindert werden soll,
daß innerhalb dies Qu erschnittes des zu trocknenden Holzes ein steiler Feuchtigkeitsabfall
eintritt, muß je nach den Trocknungsbedingungen die Abdeckschicht der Holzoberfläche
so dick gewählt werden, daß der steile Abfall der Kurve, die den Feuchtigkeitsgehalt
des Holzes von dessen Innern her nach,der Oberfläche hin veranschaulicht, aus dem
Holz heraus in die Abdeckschicht verlegt ist. Wird diese Bedingung eingehalten,
so treten an der Oberfläche des zu trocknenden Holzes keine übermäßigen, zu Rissebildungen
führenden Spannungen mehr auf. Entgegen der bisherigen iHolztrocknungstechnik sieht
diie Erfindung somit eine Erhöhung der Beständigkeit des Holzes gegen Wasserextraktion
vor, und trotzdem erzielt man auf diese Weise eine im ganzen genommen kürzere Trockn.ungszeit,
da man bei höheren Temperaturen als bisher arbeiten kann.
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Es ist vorteilhaft, die Dampfdurchlässigkeit der Abdeckschicht kleiner
als diejenige des zu trocknenden Schnittholzes zu wählen, um an dem Übergang zwischen
der Oberfläche des Schnittholzes
und der A'bdeckschicht eine Atmosphäre
reinen Wasserdampfes aufrechtzuerhalten, was insbesondere im Hinblick auf die :Unebenheiten
der aufeinanderliegenden Flächen und! die dadurch entstehenden kleinen Hohlräume
von wesentlicher Bedeutung ist.
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Versuche haben gezeigt, daß man mit dem Verfahren gemäß der Erfindung
eine bedeutende Herabsetzung ,der Trocknun.gszeit im Vergleich mit ,den bisher zur
Anwendung gebrachten Verfahren erzielen kann.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man die Holztrocknung bei
Temperaturen von über 6.o° C verwirklichen, was schon die obere Grenze.der bei den
bekannten Verfahren verwendeten Temperaturen bedeutet. Man kann sogar be!i Temperaturen
zwischen go und iio° C arbeiten, was besonders dann nützlich sein kann, wenn es
sich um Holz handelt, das als elektrisches Isoliermittel Verwendung finden soll,
@da bei diesem der endgültige Wassergehalt auf mindestens i o/o herabgesetzt sein
muß.