DE9412767U1

DE9412767U1 - Vakuumtrockner für Schnitthölzer

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Publication number: DE9412767U1
Application number: DE19949412767
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2004-08-09

Description

DIPL-ING. PETER OTTE PATENTANWALT &lgr;'·":' 0-/1229Leonberg

Mollenbachstraße Vertreter beim Europäischen Patentamt / European Patent Attorney Telefon (07152) 45421

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Herr Alfred Opel, Neuffenweg 9, 72669 Unterensingen Vakuumtrockner für Schnitthölzer

Die Erfindung betrifft einen Vakuumtrockner für Schnitthölzer nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Seit langem sind Vakuumtrockner für Schnitthölzer bekannt, bei denen das Trockengut in Form eines Stapels von übereinanderliegenden Holzschichten in eine gegenüber der Umgebung druckdicht abgeschlossene, evakuierte Zelle eingebracht ist, wobei zwischen den einzelnen HoIzschichten Heizplatten angeordnet sind, um die zur Trocknung notwendige Wärme durch Kontakt auf das Trockengut zu übertragen. Möglich ist es auch, daß die einzelnen Holzschichten auf Stapellatten liegen, um die Wärme über ein Gas, wie z.B. verdünnte Luft, Wasserdampf, Heißdampf u.dgl. durch Konvention zu übertragen.

Hierbei wird das Gas vermittels Ventilatoren durch den Holzstapel bewegt, wobei es sich aufgrund der Verdun-

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stungskälte abkühlt und mit Wasser anreichert. Vor den Ventilatoren im Gasstrom angeordnete Heizregister kompensieren die Wärmeverluste, da eine erwünschte gleichmäßige Holztrocknung nur durch gleichmäßige Wärmeübertragung auf das Trockengut erzielt wird.

Bei bekannten Vakuumtrocknern wurden Axialventilatoren sowohl über, als auch unter oder neben dem Holzstapel in Hol &zgr; längs richtung nebeneinander angeordnet, um eine Querströmung des Gases in Richtung der Stapellatten zu erreichen. Nachteilig bei dieser Art der Gasbewegung ist die sehr ungleichmäßige Gasverteilung von der obersten bis zur untersten Holzlage, welche durch die Trägheit des Gases bedingt ist. So erhält z.B. bei obenliegenden Ventilatoren die unterste Brettlage die größte Strömungsgeschwindigkeit des Gases, während die oberste im Extremfall sogar eine Negativströmung erhält. Das bedeutet, daß das an den oberen Brettlagen mit hoher Geschwindigkeit vorbeiströmende Gas nicht in den Stapel hineindrückt, wie dies erwünscht ist, sondern vielmehr noch Gas aus dem gesamten Stapel herauszieht. Dazwischen liegen Zonen ohne Gasbewegung.

Ähnliches ergibt sich auch bei Vakuumtrocknern, bei denen die Ventilatoren seitlich angeordnet sind. In diesem Falle kommt die Gasbewegung innerhalb einiger Zonen deshalb zum Stillstand, weil sich die Bewegungsrichtung des Gases umkehren muß. Hier können auch feste oder bewegliche horizontale Gasleiteinrichtungen nur wenig Abhilfe schaffen.

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Des weiteren sind auch Vakuumtrockner bekannt, bei denen die Axialventilatoren am Ende des Stapels in Stapellängsrichtung so angeordnet sind, daß sie das Gas in Längsrichtung durch den Stapel bewegen. Hierbei sind die langen Wege des Gases im Stapel nachteilig, das Gas kühlt sich auf diesen langen Wegen verhältnismäßig stark ab und reichert sich stark mit Wasser an. Darüber hinaus ist es erforderlich, daß der Stapel auf gelochte Stapelleisten aufgebracht wird, damit überhaupt eine Gasströmung möglich ist. Im Falle von ungelochten Stapellatten erzielen Gasbewegungen in diagonaler Richtung bzw. in völlig unkontrollierter Richtung nur eine ungleichmäßige und unkontrollierte Holztrocknung. Des weiteren ist hierbei ein Umkehrbetrieb der Ventilatoren, welcher eine Gasrichtungsänderung zur Folge hat, oder eine gezielte Gasbewegung auf Feuchtenester im Holz zur Erzielung einer gleichmäßigen Endfeuchte bei diesen Systemen nicht möglich. Dies hat aber zur Folge, daß die Trocknung nur ungleichmäßig vonstatten geht, was wiederum die Trockenzeit verlängert und Risse im Holz bei zu schnell und zu stark übertrockneten Stellen leichter möglich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und einen Vakuumtrockner für Schnitthölzer zu vermitteln, der ein optimales Trocknen von Schnitthölzern ermöglicht. Durch diesen Vakuumtrockner soll es insbesondere möglich sein, durch einen gezielten Trokkenvorgang Feuchtigkeitsunterschiede im Trockengut auszugleichen und somit nach Abschluß des Trockenvorgangs ein möglichst gleichmäßig getrocknetes Trockengut zu erhalten.

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Die Aufgabe wird bei einem gat tungs gemäßen Vakuumtrockner für Schnitthölzer erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung der Ventilatoren an den Stirnseiten des Stapels wird ein im wesentlichen parallel zu den Stirnseiten verlaufender Gasstrom erzeugt, der durch die Geometrie der Zelle in Richtung der Längsseiten des Stapels umgelenkt wird. Dieser Gasstrom kann vorteilhafterweise durch in der Zelle entlang der Längsseite des Stapels angeordnete, sich über die gesamte Höhe des Stapels erstreckende und verstellbare Stauklappen auf den zu trocknenden Holzstapel umgelenkt werden. Hierdurch wird eine gleichmäßige Gasverteilung und damit Trocknung von der obersten bis zur untersten Brettlage des Stapels erreicht.

Vorzugsweise sind die Stauklappen auch entlang der Längsseite des Stapels verschieblich.

Es ist von Vorteil, daß sowohl die Stellung der Stauklappen als auch deren Position entlang der Längsseite des Stapels einstellbar sind. Hierdurch ist es möglich, einen gezielt gerichteten Gasstrom auf Stellen des zu trocknenden Holzes zu richten, die beispielsweise eine größere Feuchtigkeit aufweisen als andere Stellen. Es ist z.B. bekannt, daß ein Tannenstamm aus dem Schwarzwald im unteren Teil eine Holzfeuchte bis zu 180 % aufweisen kann, während seine Feuchte im oberen Bereich lediglich 80 % beträgt. Derartige Wassereinläufe, d.h. Unterschiede in der Feuchtigkeit innerhalb eines einzigen Brettes,

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können durch die gezielte Umlenkung des Gasstroms mittels der Stauklappen beseitigt werden.

Zur Bestimmung dieser Feuchtigkeit werden vorzugsweise im Stapel Feuchtigkeitssensoren angeordnet, welche die Holzfeuchtigkeit erfassen.

Alternativ zur Bestimmung durch Feuchtigkeitssensoren kann auch der gesamte Trockner als Waage ausgebildet sein. Hierbei wird die Feuchtigkeit des Holzes indirekt über die Bestimmung des Gewichtes des gesamten Holzstapels ermittelt (das Holz ist desto schwerer, je größer sein Feuchtigkeitsgehalt ist und umgekehrt).

Um den Trocknungsvorgang zu optimieren, sind die Feuchtigkeit ssensoren mit einer Computersteuerung verbunden, die in Abhängigkeit von der ermittelten Feuchtigkeit des Holzes die Stellung der Stauklappen, deren Position entlang der Längsseite des Stapels, die Drehgeschwindigkeit der Ventilatoren und die Temperatur des Heizregisters steuert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 10 bis 13.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

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Fig. 1 schematisch eine teilweise geschnittene Draufsicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer;

Fig. 2 schematisch eine entlang der Linie II-II der Fig. 1 geschnittene Seitenansicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer und

Fig. 3 eine entlang der Linie III-III der Fig. 2 geschnittene Vorderansicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer.

Wie aus den Figuren hervorgeht, umfaßt ein Vakuumtrockner 1 für Schnitthölzer eine gegenüber der Umgebung druckdicht abschließbare Zelle 2, die beispielsweise aus Metall besteht. In die Zelle wird ein Trockengut, beispielsweise zu trocknende Holzbalken in Form eines Stapels 3 übereinandergeschichtet, wobei einzelne Holzschichten auf Stapellatten 5 liegen. Zwischen einzelnen Schichten des Stapels 3 sind (nicht dargestellte) Feuchtigkeitssensoren in dem gesamten Stapel verteilt angeordnet.

Statt einer Bestimmung der Feuchtigkeit durch Feuchtigkeitssensoren, kann auch der gesamte Vakuumtrockner als Waage ausgebildet sein. Die Feuchtigkeit des Holzes wird bei dieser Ausführungsform indirekt durch Wiegen des Holzes ermittelt. Das Holz ist umso schwerer, je größer sein Feuchtigkeitsgehalt ist und umgekehrt.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Zelle 2 des Vakuumtrockners 1 an ihren Stirnseiten halbzylinderförmig ausgebildet. Im Inneren der Zelle 2 sind nahe den beiden halbzylinderf örmigen Stirnflächen Ventilatoren 4 angeord-

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net. Die Ventilatoren 4 sind derart im Inneren der Zelle angeordnet, daß der von ihnen erzeugte Gasstrom im wesentlichen zunächst parallel zu den Stirnflächen 6 des Stapels 3 verläuft. Vor den Ventilatoren 4 sind Heizregister 7 angeordnet, die einer Erwärmung des Gasstroms dienen.

Entlang den Längsseiten 8 des Stapels 3 sind innerhalb der Zelle 2 sich über die gesamte Höhe des Stapels 3 erstreckende Stauklappen 9 angeordnet. Die Stauklappen 9 sind sowohl hinsichtlich ihrer Klappenstellung als auch hinsichtlich ihrer Position innerhalb der Zelle 2 einstellbar. D.h. mit anderen Worten, es kann einerseits die Stellung der Stauklappen an sich verändert werden, andererseits können die Stauklappen 9 innerhalb der Zelle verschoben werden.

Die Zelle 2 ist mittels einer Vakuumpumpe 11 evakuierbar auf ein für den Trocknungsvorgang optimales Vakuum, welches vorzugsweise einen Druck aufweist, der dem zehnten Teil des Atmosphärendrucks entspricht.

Zur Beschickung der Zelle 2 mit dem Trockengut kann die Zelle 2 stirnseitig geöffnet werden, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Hierzu ist die halbzylinderförmige Stirnfläche der Zelle 2 einschließlich der in ihr befestigten Ventilatoren sowie der vor diesen montierten Heizregister türähnlich ausgebildet, so daß eine Öffnung in der Zelle 2 entsteht.

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Durch diese Öffnung kann der Stapel 3 beispielsweise auf einem Wagen 12 in das Innere der Zelle befördert werden {vgl. Fig. 2 und Fig. 3).

Die Stellung der Klappen 9, deren Position innerhalb der Zelle, die Drehgeschwindigkeit der Ventilatoren 4 und die Temperatur des Heizregisters 7 sind in Abhängigkeit von der durch die im Stapel 3 angeordneten Feuchtigkeitssensoren ermittelten Feuchtigkeit des Holzes in dem Stapel steuerbar. Die Steuerung erfolgt durch einen an sich bekannten (nicht dargestellten) Computer. Hierbei ist es möglich, im Computer gespeicherte Daten verschiedener Hol&zgr;typen in einem Programm abzurufen und so für das entsprechende Holz einen optimalen Trocknungsvorgang zu erzielen.

Das Trocknen von Holz erfolgt nun dadurch, daß das Holz zunächst außerhalb der Zelle auf dem Wagen 12 in Form eines Stapels 3 aufgestapelt wird, wobei innerhalb einzelner Holzschichten Feuchtigkeitssensoren angeordnet werden. Sodann wird der Stapel 3 mittels des Wagens 12 in das Innere der Zelle 2 verbracht und die stirnseitige Öffnung der Zelle 2 geschlossen. Daraufhin wird die Zelle 2 in ihrem Inneren mittels der Vakuumpumpe 11 auf ein etwa 90 %iges Vakuum evakuiert. Die Trocknung erfolgt durch Inbetriebsetzen der Ventilatoren 4, die einen Gasstrom erzeugen, der zunächst im wesentlichen parallel zu den Stirnflächen 6 des Stapels 3 verläuft (vgl. die Pfeile A in Fig. 1). Der Gasstrom wird sodann durch die halbzylinderförmige Geometrie der Stirnseiten der Zelle 2 in Richtung der Längsseite 8 des Stapels umgelenkt, dabei um die Stirnfläche 6 des Stapels 3 herumgeführt und

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trifft auf die Stauklappen 9. Abhängig von deren Stellung kann der Gasstrom in das Innere des Stapels 3 geleitet werden.

Beispielsweise kann der Gasstrom, wenn das Holz auf einer Seite des Stapels 3 einen höheren Feuchtigkeitsgrad aufweist als entlang dessen gesamter übriger Länge (beispielsweise - wie in Fig. 1 dargestellt - auf der linken Seite) gezielt auf den Bereich größerer Feuchtigkeit durch Ändern der Klappenstellung der Stauklappen 9 gerichtet werden.

Um Feuchtigkeitsdifferenzen über die gesamte Längsseite 8 des Stapels 3 ausgleichen zu können, können die Stauklappen 9 darüber hinaus auch entlang der Längsseite 8 verschoben werden (vgl. die Pfeile B) . Gleichzeitig hierzu kann die Drehgeschwindigkeit der Ventilatoren 4 und damit die Gasgeschwindigkeit sowie die Temperatur des Gases variiert werden. Hierbei erfolgt die Variation sämtlicher Parameter - wie oben erwähnt - mittels einer Computersteuerung.

Auf diese Weise kann durch gezieltes Umleiten des Gasstroms mittels der Stauklappen 9, durch Einstellen der Gasgeschwindigkeit und der Temperatur ein optimales Trockenergebnis für unterschiedlichste Schnitthölzer erzielt werden. Insbesondere ist auch eine gleichmäßige Trocknung von Schnitthölzern möglich, die über ihre gesamte Länge einen sehr unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Hierzu werden einfach die Klappen in eine Position gebracht und derart verstellt, daß der Gasstrom gezielt auf feuchtere Stellen geleitet wird,

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während bei den trockeneren Stellen des Holzes ein Vorbeistreichen des Gasstroms durch eine entsprechende Klappenstellung und Position erreicht wird.

Vorteilhafterweise ist auch eine impulsförmige Gasbewegung möglich. Diese ermöglicht, daß sich das Holz nach jedem trocknenden Gasstoß zur Vermeidung von Rißbildung wieder "erholen" kann , sie ermöglicht darüber hinaus eine gute Übertragung der Wärmeenergie bei einem darauffolgenden weiteren Gasstrom.

Auch eine Umkehrung des Gasstromes ist ohne weiteres möglich.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Vakuumtrockners ist es möglich, für unterschiedlichste Holzarten in kurzer Zeit optimale, d.h. gleichmäßige Trockenergebnisse zu erzielen. Hierbei kann der Trocknungsvorgang nicht nur auf verschiedene Holzarten eingestellt werden, sondern auch auf unterschiedlich verteilte Feuchtigkeitsgrade innerhalb eines einzelnen Holztyps. Die Vorrichtung erlaubt darüber hinaus ein schonendes Trocknen des Holzes.

Claims

2764/J/wi 11 29.7.1994 Herr Alfred Opel, Neuffenweg 9, 72669 ünterensingen Schutzansprüche

1. Vakuumtrockner für Schnitthölzer mit einer gegenüber der Umgebung druckdicht abschließbaren, evakuierten Zelle zum Einbringen von Trockengut in Form eines Stapels von übereinanderliegenden Holzschichten, mit einem in der Zelle angeordneten Ventilator und mit einem vor dem Ventilator angeordneten Heizregister, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ventilator (4) derart an wenigstens einer Stirnseite (6) des Stapels (3) angeordnet ist, daß durch ihn ein Gasstrom parallel zu der Stirnseite (6) erzeugbar ist, der in Richtung der Längsseiten (8) des Stapels umgelenkt ist, und daß in der Zelle (2) entlang der Längsseiten (8) des Stapels (3) wenigstens eine verstellbare Stauklappe (9) angeordnet ist.

2. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauklappen (9) entlang der Längsseiten (8) des Stapels (3) verschieblich sind.

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3. Vakuumtrockner nach Anspruch 1 oder Ansruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauklappen {9) geregelt verstellbar sind.

4. Vakuumtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauklappen (9) entlang der Längsseiten (8) geregelt verschieblich sind.

5. Vakuumtrockner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stapel (3) zur Erfassung der Holzfeuchtigkeit Feuchtigkeitssensoren angeordnet sind.

6. Vakuumtrockner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur indirekten Erfassung der Feuchtigkeit des Holzes über dessen Gewicht der gesamte Trockner als Waage ausgebildet ist.

7. Vakuumtrockner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauklappen (9) in Abhängigkeit von der in dem Stapel (3) herrschenden Holzfeuchtigkeit geregelt einstellbar sind.

8. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Stauklappen (9) an den Längsseiten (8) des Stapels (3) in Abhängigkeit von der Holzfeuchtigkeit geregelt einstellbar ist.

9. Vakuumtrockner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwin-

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digkeit sowie die Drehrichtung der Ventilatoren und die Temperatur des Heizregisters in Abhängigkeit von der=in dem Stapel (3) herrschenden Holzfeuchtigkeit geregelt einstellbar sind.

10. Vakuumtrockner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Stauklappen (9), die Position der Stauklappen (9) entlang den Längsseiten (8) des Stapels (3) , die Drehgeschwindigkeit der Ventilatoren (4) und die Temperatur des Heizregisters {7) durch einen Computer geregelt einstellbar sind.

11. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (2) stirnseitig offenbar ist.

12. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (2) an ihren Stirnseiten zur Umlenkung des Gasstroms halbzylinderförmig ausgebildet ist.

13. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengut mittels eines Wagens (12) in das Innere der Zelle (2) beförderbar ist.