EP0760930B1 - Vakuumtrockner für schnitthölzer und verfahren zum trocknen von holz - Google Patents

Vakuumtrockner für schnitthölzer und verfahren zum trocknen von holz Download PDF

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EP0760930B1
EP0760930B1 EP95920815A EP95920815A EP0760930B1 EP 0760930 B1 EP0760930 B1 EP 0760930B1 EP 95920815 A EP95920815 A EP 95920815A EP 95920815 A EP95920815 A EP 95920815A EP 0760930 B1 EP0760930 B1 EP 0760930B1
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EP
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pressure
wood
cell
vacuum drier
dried
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Alfred Opel
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    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B7/00—Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/006—Removable covering devices, e.g. pliable or flexible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber

Definitions

  • the invention relates to a vacuum dryer for sawn timber according to the preamble of claim 1, and a process for drying wood, especially under Use of the vacuum dryer for sawn timber after Preamble of claim 12.
  • Such a vacuum dryer is known from DE-A-35 36 595, with the wood to be dried one above the other in a cell is layered, being between the individual layers of wood Heating elements are arranged.
  • the cell embraces two opposing walls, their one by the outside when evacuating the cell acting atmospheric pressure towards the other is so movable that the wood firmly against it fixed wall opposite the movable wall presses.
  • Such a vacuum dryer enables through the Evacuation of the cell both faster transportation of the water in the wood to be dried from the Wood (moisture transport), as well as a lowering of the boiling point of water, which has the consequence that the water at boils at a lower temperature than under atmospheric pressure. This also prevents that Wood discolored when drying.
  • the heating elements serve for optimal heat transfer on the dry goods. It has been shown that the Contact transfer is the best heat transfer. This heat transfer will be improved even more when on that Pressure is applied to dry goods. Another advantage " the pressure on the dry good is that the Wood does not warp when drying.
  • a disadvantage of the known vacuum dryer is, however, that the wood to be dried always has the same pressure, which is the difference between atmospheric pressure and the pressure in the cell is fixed, works, the pressure cannot be varied in other words. It is inevitable that it will dry the shrinkage of the wood that is too high the pressure exerted on the wood leads to cracking in the wood. This stems from the fact that the clamped under pressure Wood the friction between the wood and the Heating elements enlarged, and the shrinking of the wood like this is difficult. Such a cracking could occur with a lower pressure can be avoided. To reduce the pressure prevailing in the cell should However, the vacuum device inside the cell be reduced, which in turn has negative consequences for the Drying process of the wood.
  • a disadvantage of these vacuum dryers is that Pressure is not adjustable so that it on the Dry goods can be adjusted. Beyond that for example those from CH-A-665 271 and US-A-4,233,752 known vacuum dryers of the hydraulic cylinders on one wall of the vacuum dryer inside or arranged outside the cell. Such an arrangement of the Hydraulic cylinder is problematic because when exercising a relatively high pressure a high load the outer wall occurs on which the hydraulic cylinder is attached.
  • This Pressure plates are one of the known vacuum dryers Solid metal plate that is rigidly attached to the lower end of the extendable piston of the hydraulic cylinder is attached. This results in particular then problems if the dry material is not a flat surface having. In this case the pressure plate is not plan on the dry goods and does not practice any even pressure on this. Rather, in Pad area exerted a very high pressure while where the pressure plate is not on the dry goods there is no pressure at all. this leads to unsatisfactory drying of the dry material.
  • the invention is therefore based on the object Vacuum dryer and a method for drying wood to improve in such a way that it is technically simple realizing an adjustable pressure on the Dry material can be exercised, whereby if possible low load on the entire vacuum dryer optimal drying result, especially when not layered in the vacuum dryer Dry material is achieved.
  • the task is in a generic vacuum dryer for sawn timber according to the invention by the features of Labeling part of claim 1 solved.
  • the printing device a arranged inside the cell the dry material one side covering large, expandable Sack is the one with an adjustable pressure is acted upon.
  • the pressure on the dry goods on is easily adjustable, the other is at optimal for any layered dry material Drying achieved because the expandable sack Adapts unevenness of the dry goods well.
  • the pressure is continuous is adjustable.
  • a differential pressure medium is preferably used for its adjustment used, which is the setting of a Differential pressure with a value between that of atmospheric pressure and that of within the cell prevailing negative pressure varies. Furthermore, can also a pressure can be set that is greater than that Atmospheric pressure.
  • the pressure is pulsed is exercised. This puts a lot of pressure on the wood exercised, which enables high heat transfer. Then the pressure is removed or reduced, so the shrinking of the wood while avoiding cracks, which is reinforced by a pressure on the wood can be done. This process is then repeated.
  • the wall opposite the sack is preferably the Cell movable. In this way, the vacuum dryer easily to different thicknesses of the dry goods, i.e. of be adapted to dry wood.
  • the sack can hold the dry goods both on its top as well as covering it on the underside. Covers he removes the dry material from the underside, so it is advantageously a height compensation with different Heights of the dry material are not necessary because of the Sack the entire stack of stacked Wood pushes towards the opposite wall and so every height difference compensates. In this case moving the wall opposite the sack omitted.
  • heating elements are preferably between the individual layers of wood arranged heating elements plate-shaped, from a Adjustable temperature heating medium (e.g. water, Oil, air, steam or the like) flowed through hollow aluminum bodies.
  • a Heating temperature through temperature control of the heating medium be set on the one hand as large as possible Enables energy transfer to the wood, on the other hand but is so low that there are no cracks in the wood.
  • heating elements can also be provided in the plates be.
  • Claim 12 also conveys an inventive Process for drying wood, in particular using the vacuum dryer according to the Claim 1.
  • This method of drying wood enables one quick and effective drying of various Types of wood advantageously in that wood in one sealed against the environment
  • the cell of the vacuum dryer is stacked, whereby heating elements between the individual layers of wood arranges, and that one by means of an expandable sack of the dry material on one side over a large area covers one on top of the stacked wood exerts adjustable pressure.
  • this adjustable pressure can be varied and thus to the type of wood, Wood thickness and its specific dry data set can be.
  • the pressure can take on a value that between that of the negative pressure prevailing in the cell and one that is greater than atmospheric pressure is varied.
  • a vacuum dryer 1 for sawn timber one on all sides compared to the environment cell 2 closed in a pressure-tight manner, which, for example is made of metal.
  • a dry material is placed in this cell 2 3, for example wooden beams to be dried (see FIG. 1 and 3) introduced and stacked in layers, heating elements 8 between the layers of wood are arranged.
  • the Dry goods 3 via one on the side of the vacuum dryer arranged door 4, which after the wood is introduced is pressure-tight sealable.
  • the entire stack of dry goods 3, for example on one mobile carriage 6 (see Figs. 1 and 3) inside the Cell 2 are inserted.
  • the door 4 can also be on the top of the Cell 2 may be arranged so that the dry material 3 directly can be inserted into cell 2 from above and into in this case the carriage 6 is unnecessary.
  • an expandable bag 7 is arranged, which the Dry material 3 covers a large area at the top.
  • the sack 7 advantageously extends over the total area of the top of the dry material 3.
  • the wall of the cell 2 opposite the sack 7 in movable in a manner known per se, i.e. in the direction of the Sacks 7 be slidable (not shown).
  • the dry material 3 is in for as long Moved towards the sack 7 until it is from this one optimal in terms of pressurization Distance.
  • the bag 7 the dry material 3 on its underside over a large area covers and so when it expands to it opposite wall presses.
  • the sack 7 can for example already be provided on the carriage 6.
  • the cell 2 is via a vacuum pump, not shown evacuated so that an optimal negative pressure in the cell 2 prevails.
  • This negative pressure has a value of approximately 100 - 200 mbar, so that an 80 - 90% vacuum is present.
  • the sack 7 is with a continuously adjustable Pressure can be applied, the pressure setting via a Differential pressure medium, not shown, occurs enables a differential pressure with a value that between that of atmospheric pressure and that of within pressure in the cell may vary.
  • an overpressure i.e., a pressure, which is greater than atmospheric pressure.
  • the bag 7 the dry material 3 over a large area covers, so that the pressure on the dry material 3 evenly over the entire area of one side of the dry material 3 is exercised. This creates a point pressure one place of the dry goods 3 avoided and a as As a result, the warping to be dried warps Wood almost impossible.
  • the pressure can also be applied in a pulsed manner by that repeats a high pressure that has good heat transfer allows an interval follows in which at all no or a significantly reduced pressure follows. In this pressure-free interval can be practically without the wood the risk of cracking disappears.
  • the heating elements 8 are plate-shaped aluminum hollow bodies, the one on two opposite each other Sides of the dry material 3 on (not shown) pipes are connected. Through these pipes as well as the cavity the heating elements 8 flows water with an adjustable Temperature. In this way, the heating elements 8 serve between the individual layers of wood 3 of warming each a single layer of wood 3. In addition to water can also oil, air or the like. can be used as heating medium. It it is also possible that 8 heating elements in the heating elements are arranged.
  • the Dry goods 3 inside one opposite the environment Lockable cell 2 of the vacuum dryer 1 one on top of the other, one between the individual layers of wood Arranges heating elements 8. Then the Cell evacuated. Then the dry goods 3 by means of an expandable sack 7, which the dry goods 3 one side covers a large area, an adjustable pressure exercised while giving the wood thermal energy via the Feeds heating elements.
  • the pressure as described above, over a Differential pressure medium set. It can vary between the negative pressure prevailing in the cell and the Atmospheric pressure. It can also be larger than the atmospheric pressure, if that is for a special one Wood species is required.
  • the pressure is set in such a way that first a certain type of wood dries and with this Drying process experimentally determines how high the on The wood may be exerted pressure until it is in the wood Cracks result, which on the one hand by the with the Drying accompanying shrinkage of the wood, on the other hand but caused by the pressure exerted on the wood will.
  • the pressure determined in this way can be used for any Wood type and wood thickness are determined, he represents a maximum pressure at which the wood in can be optimally dried without cracking and is always for future drying processes adjustable, for example by a computer control (not shown).
  • the temperature of the Heating element set to a value on the one hand the greatest possible energy transfer to the wood enabled, but on the other hand is so low that no cracks in the wood.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuumtrockner für Schnitthölzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Trocknen von Holz, insbesondere unter Verwendung des Vakuumtrockners für Schnitthölzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Aus der DE-A-35 36 595 ist ein derartiges Vakuumtrockner bekannt, bei dem zu trocknendes Holz in einer Zelle übereinander geschichtet ist, wobei zwischen den einzelnen Holzschichten Heizelemente angeordnet sind. Die Zelle umfaßt dabei zwei einander gegenüberliegende Wandungen, deren eine durch den bei der Evakuierung der Zelle von außen wirkenden Atmosphärendruck in Richtung auf die andere derart bewegbar ist, daß sie das Holz fest gegen diese der beweglichen Wandung gegenüberliegende feste Wandung preßt.
Ein derartiger Vakuumtrockner ermöglicht durch die Evakuierung der Zelle sowohl einen schnelleren Transport des im zu trocknenden Holz befindlichen Wassers aus dem Holz (Feuchtetransport), als auch eine Siedepunktserniedrigung des Wassers, die zur Folge hat, daß das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur siedet als unter Atmosphärendruck. Hierdurch wird auch verhindert, daß sich das Holz beim Trocknen verfärbt.
Die Heizelemente dienen der optimalen Wärmeübertragung auf das Trockengut. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Kontaktübertragung die beste Wärmeübertragung darstellt. Diese Wärmeübertragung wird noch verbessert, wenn auf das Trockengut ein Druck ausgeübt wird. Ein weiterer Vorteil " der Druckausübung auf das Trockengut ist, daß sich das Holz beim Trocknen nicht verzieht.
Nachteilig bei dem bekannten Vakuumtrockner ist jedoch, daß auf das zu trocknende Holz immer der gleiche Druck, welcher durch die Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem in der Zelle herrschenden Druck festgelegt ist, wirkt, der Druck mit anderen Worten nicht variierbar ist. Es ist nämlich unvermeidlich, daß das mit dem Trocknen des Holzes einhergehende Schwinden bei einem zu hohen auf das Holz ausgeübten Druck zu Rißbildung im Holz führt. Diese rührt daher, daß sich bei dem unter Druck eingespannten Holz die Reibung zwischen dem Holz und den Heizelementen vergrößert, und das Schwinden des Holzes so erschwert wird. Eine solche Rißbildung könnte mit einem geringeren Druck vermieden werden. Zur Verminderung des in der Zelle herrschenden Drucks müßte bei der bekannten Vorrichtung jedoch das Vakuum im Inneren der Zelle verkleinert werden, was wiederum negative Folgen für den Trocknungsvorgang des Holzes hätte.
Aus der CH-A-665 271, der US-A-4,343,095, der US-A-4,233,752 und der US-A-3,986,268 sind ferner Vakuumtrockner bekannt, bei denen mittels einer Druckvorrichtung auf das Trockengut ein Druck ausgeübt wird.
Nachteilig bei diesen Vakuumtrocknern ist jedoch, daß der Druck nicht derart einstellbar ist, daß er auf das Trockengut angepaßt werden kann. Darüber hinaus ist beispielsweise bei den aus der CH-A-665 271 und der US-A-4,233,752 bekannten Vakuumtrocknern der Hydraulikzylinder jeweils an einer Wand des Vakuumtrockners innerhalb bzw. außerhalb der Zelle angeordnet. Eine solche Anordnung des Hydraulikzylinders ist problematisch, da bei Ausübung eines verhältnismäßig hohen Drucks eine hohe Belastung der Außenwand auftritt, an welcher der Hydraulikzylinder befestigt ist.
Darüber hinaus sind mit dem Hydraulikzylinder verbundene Andruckplatten erforderlich, um den Druck möglichst gleichmäßig auf das zu trocknende Holz auszuüben. Diese Andruckplatten sind bei den bekannten Vakuumtrocknen eine massiv ausgebildete Metallplatte, die starr an dem unteren Ende des ausfahrbaren Kolbens des Hydraulikzylinders befestigt ist. Hierbei ergeben sich insbesondere dann Probleme, wenn das Trockengut keine ebene Fläche aufweist. In diesem Falle liegt die Andruckplatte nicht plan auf dem Trockengut auf und übt insoweit keinen gleichmäßigen Druck auf dieses aus. Vielmehr wird im Auflagebereich ein sehr hoher Druck ausgeübt, während dort, wo die Andruckplatte nicht auf dem Trockengut aufliegt, überhaupt kein Druck ausgeübt wird. Dies führt zu einer unbefriedigenden Trocknung des Trockenguts.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumtrockner sowie ein Verfahren zum Trocknen von Holz derart zu verbessern, daß auf technisch einfach zu realisierende Weise ein einstellbarer Druck auf das Trockengut ausgeübt werden kann, wobei bei möglichst geringer Belastung des gesamten Vakuumtrockners ein möglichst optimales Trockenergebnis, insbesondere auch bei nicht eben in dem Vakuumtrockner aufgeschichteten Trockengut, erzielt wird.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Vakuumtrockner für Schnitthölzer erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Druckvorrichtung ein innerhalb der Zelle angeordneter, das Trockengut an dessen einer Seite großflächig abdeckender, expandierbarer Sack ist, der mit einem einstellbaren Druck beaufschlagbar ist. Hierdurch wird zum einen erreicht, daß der Druck, der auf dem Trockengut lastet, auf einfache Weise einstellbar ist, zum anderen wird bei einem beliebig aufgeschichteten Trockengut eine optimale Trocknung erreicht, da sich der expandierbare Sack den Unebenheiten des Trockenguts gut anpaßt.
Besonders vorteilhaft ist es, daß der Druck kontinuierlich einstellbar ist.
Zu seiner Einstellung wird vorzugsweise ein Differenzdruckmittel verwendet, welches die Einstellung eines Differenzdrucks mit einem Wert ermöglicht, der zwischen dem des Atmosphärendrucks und dem des innerhalb der Zelle herrschenden Unterdrucks variiert. Darüber hinaus kann auch ein Druck eingestellt werden, der größer als der Atmosphärendruck ist.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Druck impulsförmig ausgeübt wird. Dabei wird ein hoher Druck auf das Holz ausgeübt, der eine hohe Wärmeübertragung ermöglicht. Sodann wird der Druck weggenommen bzw. reduziert, damit das Schwinden des Holzes unter Vermeidung von Rißbildungen, die durch einen Druck auf das Holz verstärkt werden, erfolgen kann. Dieser Vorgang wird sodann wiederholt.
Vorzugsweise ist die dem Sack gegenüberliegende Wand der Zelle beweglich. Auf diese Weise kann der Vakuumtrockner leicht auf verschiedene Dicken des Trockenguts, d.h. des zu trocknenden Holzes angepaßt werden.
Der Sack kann das Trockengut sowohl an dessen Oberseite als auch an dessen Unterseite großflächig abdecken. Deckt er das Trockengut an dessen Unterseite ab, so ist vorteilhafterweise ein Höhenausgleich bei unterschiedlichen Höhen des Trockenguts nicht erforderlich, da der Sack den gesamten Stapel aus übereinandergeschichtetem Holz in Richtung der gegenüberliegenden Wand drückt und so jede Höhendifferenz ausgleicht. In diesem Falle kann ein Verschieben der dem Sack gegenüberliegenden Wand entfallen.
Vorzugsweise sind die zwischen den einzelnen Holzschichten angeordneten Heizelemente plattenförmige, von einem Heizmedium einstellbarer Temperatur (zum Beispiel Wasser, Öl, Luft, Dampf oder dergleichen) durchströmte Aluminiumhohlkörper. Auf diese Weise kann exakt und leicht eine Heiztemperatur durch Temperaturregelung des Heizmediums eingestellt werden, die einerseits eine möglichst große Energieübertragung auf das Holz ermöglicht, andererseits aber so niedrig ist, daß sich keine Risse im Holz bilden. Daneben können auch Heizstäbe in den Platten vorgesehen sein.
Damit die Zelle leicht mit dem Trockengut beschickt werden kann, ist an einer Seite der Zelle eine abdichtbare Tür vorgesehen, durch welche das Trockengut in die Zelle verbracht werden kann.
Patentanspruch 12 vermittelt darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Trocknen von Holz, insbesondere unter Verwendung des Vakuumtrockners gemäß dem Patentanspruch 1.
Dieses Verfahren zum Trocknen von Holz ermöglicht ein schnelles und effektives Trocknen von unterschiedlichsten Holzsorten vorteilhafterweise dadurch, daß man Holz in einer gegenüber der Umgebung druckdicht abgeschlossenen Zelle des Vakuumtrockners übereinanderschichtet, wobei man zwischen den einzelnen Holzschichten Heizelemente anordnet, und daß man mittels eines expandierbaren Sacks der das Trockengut an dessen einer Seite großflächig abdeckt, auf das übereinandergeschichtete Holz einen einstellbaren Druck ausübt.
Vorteilhaft ist dabei, daß dieser einstellbare Druck variiert werden kann und somit auf die Holzsorte, Holzdicke und deren spezifische Trockendaten eingestellt werden kann. Dabei kann der Druck einen Wert annehmen, der zwischen dem des in der Zelle herrschenden Unterdrucks und einem, der größer als der Atmosphärendruck ist, variiert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 19 bis 22.
Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1
schematisch eine Seitenansicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer;
Fig. 2
eine Draufsicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer; und
Fig. 3
eine Vorderansicht eines Vakuumtrockners für Schnitthölzer.
Wie aus den Figuren hervorgeht, umfaßt ein Vakuumtrockner 1 für Schnitthölzer eine allseits gegenüber der Umgebung druckdicht abgeschlossene Zelle 2, welche beispielsweise aus Metall besteht. In diese Zelle 2 wird ein Trockengut 3, beispielsweise zu trocknende Holzbalken (siehe Fig. 1 und 3) eingebracht und schichtweise übereinandergestapelt, wobei zwischen den Holzschichten Heizelemente 8 angeordnet sind.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, erfolgt das Einbringen des Trockengutes 3 über eine an der Seite des Vakuumtrockners angeordnete Tür 4, welche, nachdem das Holz eingebracht ist, druckdicht verschließbar ist. Hierbei kann der gesamte Stapel des Trockenguts 3 beispielsweise auf einem fahrbaren Wagen 6 (siehe Fig. 1 und 3) in das Innere der Zelle 2 hineingeschoben werden.
Statt seitlich kann die Tür 4 auch an der Oberseite der Zelle 2 angeordnet sein, so daß das Trockengut 3 direkt von oben in die Zelle 2 hineingelgt werden kann und in diesem Falle der Wagen 6 entbehrlich ist.
Innerhalb der Zelle 2 ist an der Oberseite des Trockenguts 3 ein expandierbarer Sack 7 angeordnet, welcher das Trockengut 3 an dessen Oberseite großflächig abdeckt. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Sack 7 über die gesamte Fläche der Oberseite des Trockenguts 3.
Um verschiedene Höhen des Trockenguts 3 auszugleichen, kann die dem Sack 7 gegenüberliegende Wand der Zelle 2 in an sich bekannter Weise beweglich, d.h., in Richtung des Sacks 7 verschieblich ausgebildet sein (nicht dargestellt). In diesem Fall wird das Trockengut 3 so lange in Richtung des Sacks 7 verschoben, bis es von diesem einen im Hinblick auf die Beaufschlagung mit Druck optimalen Abstand aufweist.
Es ist aber auch möglich und besonders vorteilhaft, daß der Sack 7 das Trockengut 3 an dessen Unterseite großflächig abdeckt und so bei seiner Expansion an die ihm gegenüberliegende Wand drückt. Dies hat gegenüber der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen den Vorteil, daß unterschiedliche Stapelhöhen nicht durch Verschieben der Wand in der oben beschriebenen Weise ausgeglichen der Wand in der oben beschriebenen Weise ausgeglichen werden müssen. Der Sack 7 kann hierbei beispielsweise bereits auf dem Wagen 6 vorgesehen sein.
Die Zelle 2 wird über eine nicht dargestellte Vakuumpumpe evakuiert, so daß ein optimaler Unterdruck in der Zelle 2 herrscht. Dieser Unterdruck weist einen Wert von etwa 100 - 200 mbar auf, so daß innerhalb der Zelle 2 ein 80 - 90%iges Vakuum vorhanden ist.
Der Sack 7 ist mit einem kontinuierlich einstellbaren Druck beaufschlagbar, wobei die Druckeinstellung über ein nicht gezeigtes Differenzdruckmittel erfolgt, welches einen Differenzdruck mit einem Wert ermöglicht, der zwischen dem des Atmosphärendrucks und dem des innerhalb der Zelle herrschenden Drucks variieren kann.
Zur Erzielung eines höheren Drucks als des maximalen Differenzdrucks zwischen dem Atmosphärendruck und dem in der Zelle 2 herrschenden Druck ist es alternativ auch möglich, im Sack 7 einen Überdruck, d.h., einen Druck, der größer als der Atmosphärendruck ist, zu erzeugen.
Wenn der Sack 7 mit Druck beaufschlagt wird, dehnt er sich in alle Richtungen gleich stark aus, wobei er einen entlang der Pfeile A gerichteten Druck auf das Trockengut 3 ausübt.
Hierbei ist es - wie schon erwähnt - besonders vorteilhaft, daß der Sack 7 das Trockengut 3 großflächig abdeckt, so daß der Druck auf das Trockengut 3 gleichmäßig über die gesamte Fläche einer Seite des Trockengutes 3 ausgeübt wird. Dadurch wird ein punktförmiger Druck an einer Stelle des Trockenguts 3 vermieden und ein als Folge davon sich einstellendes Verziehen des zu trocknenden Holzes nahezu ausgeschlossen.
Der Druck kann auch impulsförmig dadurch ausgeübt werden, daß wiederholt einem hohen Druck, der eine gute Wärmeübertragung ermöglicht, ein Intervall folgt, in dem gar kein oder ein wesentlich reduzierter Druck folgt. In diesem drucklosen Intervall kann das Holz praktisch ohne die Gefahr einer Rißbildung schwinden.
Wie bereits erwähnt, sind innerhalb der Zelle 2, wie insbesondere aus Fig. 1 und 3 hervorgeht, jeweils im regelmäßigen Abstand zwischen den einzelnen Schichten des Trockenguts 3 die Heizelemente 8 angeordnet. Diese Heizelemente 8 sind plattenförmige Aluminiumhohlkörper, die an ein jeweils auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Trockenguts 3 an (nicht dargestellte) Rohre angeschlossen sind. Durch diese Rohre sowie den Hohlraum der Heizelemente 8 strömt Wasser mit einer einstellbaren Temperatur. Auf diese Weise dienen die Heizelemente 8 zwischen den einzelnen Holzschichten 3 der Erwärmung jeweils einer einzelnen Holzschicht 3. Neben Wasser kann auch Öl, Luft o.dgl. als Heizmedium verwendet werden. Es ist auch möglich, daß in den Heizelementen 8 Heizstäbe angeordnet sind.
Der Vakuumtrockner für Schnitthölzer wird nun zum Trocknen von Holz in der folgenden Weise benutzt:
Zunächst schichtet man das zu trocknende Holz, das Trockengut 3, im Inneren einer gegenüber der Umgebung druckdicht abschließbaren Zelle 2 des Vakuumtrockners 1 übereinander, wobei man zwischen den einzelnen Holzschichten Heizelemente 8 anordnet. Daraufhin wird die Zelle evakuiert. Sodann wird auf das Trockengut 3 mittels eines expandierbaren Sacks 7, welcher das Trockengut 3 an einer Seite großflächig abdeckt, ein einstellbarer Druck ausgeübt, während man dem Holz Wärmeenergie über die Heizelemente zuführt.
Hierbei wird der Druck, wie oben beschrieben, über ein Differenzdruckmittel eingestellt. Er kann variieren zwischen dem in der Zelle herrschenden Unterdruck und dem Atmosphärendruck. Er kann darüber hinaus auch größer als der Atmosphärendruck sein, sofern das für eine spezielle Holzart erforderlich ist.
Die Einstellung des Drucks erfolgt in der Weise, daß man zunächst eine bestimmte Holzsorte trocknet und bei diesem Trockenvorgang experimentell ermittelt, wie hoch der auf das Holz ausgeübte Druck sein darf, bis sich im Holz Risse ergeben, welche einerseits durch das mit dem Trocknen einhergehende Schwinden des Holzes, andererseits aber durch den auf das Holz ausgeübten Druck hervorgerufen werden. Der so ermittelte Druck kann für jede beliebige Holzsorte und Holzdicke ermittelt werden, er stellt einen Maximaldruck dar, bei dem das Holz in optimaler Weise ohne Rißbildung getrocknet werden kann und ist für zukünftige Trockenvorgänge immer wieder einstellbar, beispielsweise durch eine Computersteuerung (nicht dargestellt).
Zur Vermeidung der Rißbildung kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Holz nur kurzzeitig mit einem hohen Druck beaufschlagt wird. Durch diese impulsförmige Druckübertragung ist einerseits durch den hohen auf das Holz ausgeübten Druck eine hohe Wärmeübertragung möglich, andererseits kann das Holz - nachdem der Druck wieder weggenommen bzw. reduziert worden ist - schwinden, ohne daß Druck auf ihm lastet. Hierdurch wird die Gefahr der Rißbildung im Holz weiter reduziert.
Beim gesamten Trockenvorgang wird die Temperatur des Heizelements auf einen Wert eingestellt, der einerseits eine möglichst große Energieübertragung auf das Holz ermöglicht, andererseits aber so niedrig ist, daß sich keine Risse im Holz bilden.
Auf diese Weise können für die verschiedensten Holzarten mittels des erfindungsgemäßen Vakuumtrockners 1 und des Verfahrens zum Trocknen von Holz unter Verwendung dieses Vakuumtrockners 1 optimale Ergebnisse beim Trocknen von Holz erzielt werden.

Claims (19)

  1. Vakuumtrockner für Schnitthölzer mit einer Zelle (2) zum Einbringen von Trockengut (3) in Form von übereinanderliegenden Holzschichten, mit zwischen den Holzschichten angeordneten Heizelementen (8) und mit einer Druckvorrichtung zur Ausübung eines Drucks auf die Holzschichten, wobei die Zelle (2) allseits gegenüber der Umgebung druckdicht abschließbar ist, und wobei die Druckvorrichtung innerhalb der Zelle (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung ein innerhalb der Zelle (2) angeordneter, das Trockengut (3) an dessen einer Seite großflächig abdeckender, expandierbarer Sack (7) ist, der mit einem einstellbaren Druck beaufschlagbar ist.
  2. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) das Trockengut (3) an dessen Oberseite großflächig abdeckt.
  3. Vakuumtrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) das Trockengut (3) an dessen Unterseite großflächig abdeckt.
  4. Vakuumtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) mit einem kontinuierlich einstellbaren Druck beaufschlagbar ist.
  5. Vakuumtrockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstellung über ein Differenzdruckmittel erfolgt, welches die Einstellung eines Differenzdrucks mit einem Wert ermöglicht, der zwischen dem des Atmosphärendrucks und dem des innerhalb der Zelle (2) herrschenden Unterdrucks variabel ist.
  6. Vakuumtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) mit einem Druck beaufschlagbar ist, dessen Wert größer als der des Atmosphärendrucks ist.
  7. Vakuumtrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack (7) impulsförmig mit Druck beaufschlagbar ist.
  8. Vakuumtrockner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (8) jeweils in regelmäßigem Abstand zwischen übereinandergestapelten, das Trockengut (3) bildenden Holzschichten liegende, ebene, plattenförmige, von einem Medium einstellbarer Temperatur durchströmte Aluminiumhohlkörper sind.
  9. Vakuumtrockner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Sack (7) gegenüberliegende Wand der Zelle (2) beweglich ist.
  10. Vakuumtrockner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (2) wenigstens eine abdichtbare Tür (4) zum Beschikken der Zelle (2) mit Trockengut (3) aufweist.
  11. Vakuumtrockner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengut (3) mittels eines Wagens (6) in das Innere der Zelle (2) beförderbar ist.
  12. Verfahren zum Trocknen von Holz, insbesondere unter Verwendung des Vakuumtrockners gemäß den obenstehenden Ansprüchen, wobei man als Trockengut (3) zunächst Holz in einer gegenüber der Umgebung druckdicht abschließbare Zelle (2) des Vakuumtrockners (1) übereinanderschichtet, wobei man zwischen den einzelnen Holzschichten jeweils in regelmäßigem Abstand Heizelemente (8) anordnet, wobei man die Zelle (2) daraufhin evakuiert, dadurch gekennzeichnet, daß man mittels eines expandierbaren Sacks (7), der die übereinandergeschichteten Holzschichten an deren Oberseite großflächig abdeckt, auf diese Holzschichten einen einstellbaren Druck ausübt, während man dem Holz Wärmeenergie über die Heizelemente (8) zuführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Druck zwischen dem Atmosphärendruck und dem in der Zelle herrschenden Unterdruck variiert.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Drucks ein Differenzdruckmittel verwendet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Druck größer als der Atmosphärendruck ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck impulsförmig ausübt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Heizelemente (8) plattenförmige, von einem Medium einstellbarer Temperatur durchströmter Aluminiumhohlkörper verwendet.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumtemperatur auf einen Wert eingestellt wird, der einerseits eine möglichst große Energieübertragung auf das Holz ermöglicht, andererseits aber so niedrig ist, daß sich keine Risse im Holz bilden.
  19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Trockengut (3) auf einem Wagen (6) in das Innere der Zelle (2) befördert.
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