DE2132702C3 - Verfahren zum Imprägnieren von Holzmasten - Google Patents
Verfahren zum Imprägnieren von HolzmastenInfo
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Description
3 4
peraturen unter —5°C zu Frostschäden am Holz korn- Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform ergibt
men auf Grund der Sprengwirkung der im Holz ge- sich folgender Prozeßablauf:
frierenden Imprägnierlösung. Vielfach wird darum in Nach dem Einfahren der Masten — Fuß auf Fuß
der Frostperiode nach erfolgter Volltränkung mit liegend — und Schließen des Tränkzylinders wird der
Salzen eine künstliche Trocknung nachgeschaltet, die 5 Luftvordruck PL1 erzeugt, der über eine bestimmte
wegen der großen zu verdunstenden Wassermengen Zeit aufrechtzuerhalten ist, vorzugsweise 10 bis
mehrere Tage dauert. Die alleinige Teerölimprägnie- 20 Minuten. Die Höhe des Luftvordruckes ist abrung
ganzer Masten ist einerseits vornehmlich be- hängig vom später vorgesehenen Tränkdruck PS1. Am
schränkt auf leicht impiägnierbare Holzmasten (Kie- Ende der Luftvordruckperiode PL1 wird der Impräfern
und Lärchen), andererseits ergeben sich vielerorts io gnierzylinder unter Beibehalten von PL1 mit Schutz-Verwendungsschwierigkeiten,
und zwar a) auf Grund mittel-Lösung gefüllt.
der Neigung des Teeröls zum Ausschwitzen und der Durch Zupumpen weiterer Lösung oder durch Bedamit
verbundenen Oberflächenverunreinigung so- aufschlagen mit Druckluft wird der Tränkdruck PS1
wie b) auch aus dem intensiven Eigengeruch des Stein- erzeugt. Gefordert wird dabei eine enge Verknüpfung
kohlenteeröls. Während bei der Steinkohlenteeröl- 15 zwischen PL1 und PS1 derart, daß das Verhältnis bzw.
imprägnierung die Regulierung der Schutzmittelauf- die Beziehung PL1 = / · PS1 gilt, wobei / Werte von
nähme über den anfänglichen Luftvordruck des Rü- 0,01 bis 0,3, vorzugsweise 0,05 bis 0,25 aufweist, um
ping-Verfahrens erfolgt, wird bei der Salzimprägnie- bei verschiedenen, von der jeweiligen Tränklage abrung
im Volltränkverfahren die Aufnahme an festem hängigen (zulässigen) Tränkdrücken stets die der
Salz über die entsprechende Wahl der Lösungskonzen- 20 jeweils zu tränkenden Holzart entsprechenden Tränktration
erreicht. bedingungen schaffen zu können. Der Tränkdruck PS1
Ziel und Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, sollte etwa 4 bis 16 atü, vorzugsweise 8 bis 12 atü bedie
vorgeschilderten Nachteile zu vermeiden und durch tragen. Je nach Holzart, Dimension und Holzschutz-Anwendung
eines einheitlichen Konservierungsmittels mitteityp ist die Druckdauer so lange zu bemessen, bis
insbesondere die Verunreinigung des Imprägniermit- »5 die vorgesehene Bruttoaufnahme erreicht ist.
tels sowie die Verschmutzung der Imprägnieranlage zu Anschließend wird der Tränkzylinder, gegebenenverhindern und die erforderlichen Zwischenlagerungs- falls auch über das Vorratsgefäß, belüftet, wodurch zeiten auszuschalten; dabei war gleichzeitig eine aus- sich die während der Luftvordruckperiode PL1 im reichende Grund- und Zusatzimprägnierung in einem Holz erzeugte Druckluft ausdehnt und somit einen zeit- und materialsparenden Imprägnierzyklus zu ge- 30 Teil der ins Holz eingebrachten Lösungsmenge wieder währleisten. aus diesem herausdrückt (Rückstoß Rl). Die Tränk-
tels sowie die Verschmutzung der Imprägnieranlage zu Anschließend wird der Tränkzylinder, gegebenenverhindern und die erforderlichen Zwischenlagerungs- falls auch über das Vorratsgefäß, belüftet, wodurch zeiten auszuschalten; dabei war gleichzeitig eine aus- sich die während der Luftvordruckperiode PL1 im reichende Grund- und Zusatzimprägnierung in einem Holz erzeugte Druckluft ausdehnt und somit einen zeit- und materialsparenden Imprägnierzyklus zu ge- 30 Teil der ins Holz eingebrachten Lösungsmenge wieder währleisten. aus diesem herausdrückt (Rückstoß Rl). Die Tränk-
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diese Ziele lösung wird gleichzeitig oder anschließend ins Vorratsund
Aufgaben unter Verwendung eines kombinierten gefäß zurückgefördert. Zur Unterstützung des RückVerfahrens
zum Imprägnieren von Holzmasten in Stoßes R1 wird im Imprägnierzylinder ein möglichst
einer Kesseldruckanlage mit schwenkbarem Imprä- 35 hohes Endvakuum VEl erzeugt, wodurch weitere
gnierzylinder gelöst werden, wobei zuerst eine Grund- Lösungsmengen aus dem Holz zurückgewonnen werimprägnierung
der Holzmasten, vorzugsweise in waage- den (Rückstoß R 2). Aus Bruttoaufnahme abzüglich
rechter oder nahezu waagerechter Stellung des Imprä- Rückstoß (Rl + Rl) bzw. aus den Flüssigkeitsstängnierzylinders,
und anschließend die Zusatzimprägnie- den vor und nach der Imprägnierung im Vorratsrung
der Mastfüße in senkrechter bis nahezu senk- 40 (Meß-)gefäß resultiert die effektive oder Nettoaufrechter
Stellung des Imprägnierzylinders erfolgt. Erfin- nähme an Lösung, aus der mittels der bekannten
dungsgemäß wird in beiden Verfahrensstufen, d. h. Lösungskonzentration die Salzaufnahme errechnet
sowohl bei der Grund- als auch bei <fer Zusatzimprä- werden kann
gnierung, die Lösung des gleichen wasserlöslichen Für die Übergangsphase wird der Imprägnierzylin-Holzschutzsalzes
in einer vorgegebenen Lösungskon- 45 der senkrecht oder nahezu senkrecht gestellt. Je nach
zentration eingesetzt. Die Grundimprägnierung der Anlagentyp kann dies entweder unter Beibehaltung
Holzmaste beginnt mit einem anfänglichen Luftvor- des Endvakuums VEl der Grundimprägnierung oder
druck PI1, daran schließt sich die Druckphase mit nach Zwischenbelüften auf Normalluftdruck vcrgeeinem
Flüssigkeitstränkdruck PS1 an. Luftvordruck nommen werden. Die Mastfüße kommen dabei auf
und Flüssigkeitstränkdruck PS1 stehen dabei im Ver- 50 dem Zylinderboden zu stehen. Je nach gegebenem
hältnis PL1 = / · PS1, wobei / Werte von 0,01 bis 0,3, Druck in der Übergangsphase wird zu Beginn der unvorzugsweise
0,05 bis 0,25 aufweist. Anschließend er- mittelbar anschließenden Fußimprägnierung das vorfolgt
die Belüftung des Imprägnierzylinders, die Im- bestimmte Eingangsvakuum VAl durch Evakuieren
prägnierlösung wird ins Vorratsgefäß zurückgefördert; ab Normalluftdruck oder durch Belüften ab noch gesodann
wird der Imprägnierzylinder mit einem End- 55 gebenem Endvakuum VEl einreguliert, wobei als
vakuum VEl beaufschlagt. Sowohl beim Belüften als Bedingung gestellt wird, daß VAl = Q bis 90% des
auch beim Endvakuum wird ein Teil der Imprägnier- maximalen Vakuums (== 0 Torr) sein und mindestens
lösung aus dem Holz herausgedrückt und somit freier 30 Minuten gehalten werden soll. Unter Beibehalten
Porenraum für die zweite Tränkphase geschaffen. In von VAl wird der Tränkzylinder so weit mit Impräder
Übergangsphase, die entweder eine Fortführung 60 gnierlösung gefüllt, daß die Mastfüße in vorgegebener
des Endvakuums VEl der Gruradimprägnierung oder Höhe in die Imprägnierlösung eintauchen; danach wird
nach Belüftung Normaldruck beinhaltet, wird der Im- der Tränkzylinder belüftet.
prägnierzylinder für die Zusatzimprägnierung aufge- Zur Erzeugung des Tränkdruckes PS1, von etwa 4 bis
richtet. Diese beginnt mit einem Eingangsvakuum VA 2, 16 atü, vorzugsweise 8 bis 12 atü, wird der Tränkweiches
Werte von 0 bis 90% des maximal möglichen 65 zylinder mit Druckluft beaufschlagt. PSt ist je nach
Vakuums umfaßt. Daran schließt sich die zweite Holzart, Holzdimension und Holzmitteltyp so lange
Flüssigkeitstränkphase PSt und erforderlichenfalls ein aufrechtzuerhalten, bis die geforderte Bruttoaufnahme
Endvakuum VEl an. im Mastfuß erreicht ist. Die ins Holz eindringende
Schutzmittellösung durchdringt und erfüllt dabei jenen Porenraum der Zellen, der bei dem beträchtlichen
Rückstoß (Al + Rl) am Ende der Grundimprägnierung freigelegt wurde. Am Ende von PS2 wird der
Imprägnierzylinder belüftet und die Tränklösung zum Vorratsgefäß zurückgefördert. Der sich ergebende geringe
Rückstoß R3 kann durch ein kurzes Endvakuum VEl unterstützt werden, wobei dieses dann aber gleich
oder stärker als das Eingangsvakuum VAl (VEl
> VAl) bemessen werden muß. Der Tränkzylinder wird anschließend belüftet, die Rückstoßlösung zum Vorratsgefäß zurückgefördert und sodann der Tränkzylinder
in seine waagerechte Ausgangsstellung zurückgedreht, damit das Tränkgut ausgeladen werden kann.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich gegenüber bekannten Imprägnierverfahren,
z. B. dem Rüping-Verfahren, zahlreiche Vorteile. Während nach der Erfindung ein niedriger
Luftvordruck vorgesehen wird (vorzugsweise PL1 = [0,01 ... 0,25] · PS1), verwendet man nach deutscher
Patentschrift 138 933 einen starken Luftdruck. Dieser starke Luftvordruck würde bei der Salztränkung
zu so hohen Rückstößen am Ende Jes Verfahrens führen, daß die Restaufnahme (Nettoaufnahme) nicht
die erforderliche Salzaufnahme bietet. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher auch bevorzugt
im Bereich bis max. 0,25 ... 0,30 · PS1 gearbeitet.
Im Rahmen der zweiten Stufe des Verfahrens wird bewußt auf das maximal mögliche Vakuum verzichtet.
Erwünscht ist sogar, insbesondere in den Wintermonaten, ein nur mittleres Vakuum, z. B. 30 bis 50%,
um beim anschließenden jetzt maximalen Endvakuum noch so viel Lösung aus dem Holz zurückzugewinnen,
daß die Holzporen nicht mehr voll gesättigt sind, also bei etwaigem Gefrieren der Lösungen auch keine
schweren Frostschäden im Fußbereich mehr entstehen können. Bei dem Verfahren können in der zweiten
Stufe weiterhin die Lösungen des gleichen wasserlöslichen Holzschutzsalzes bzw. Holzkonservierungssalzes
und Lösungskonzentrationen Einsatz finden, wie sie für die erste Phase, also für die Grundimprägnierung,
angewendet würden. Die Lösungskonzentration ist mithin als feststehend zu betrachten und
braucht also nicht zur Aufnahmesteuerung verändert zu werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform können sowohl in der Grund- als auch in der Fußtränkung
mehrere kürzere Druckperioden hintereinandergeschaltet werden, wobei der Druck jedoch in beiden
Fällen nicht UDter den Eingangsluftdruck PL1 und das
Eingangsvakuum VAl abgesenkt werden darf. Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Einschaltung
der Übergangsphase auch dazu benutzt werden, das Verfahren zu unterbrechen, um in getrennten Imprägnierzylindern
die Grund- und Zusatzimprägnierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen.
Nach dieser Ausführungsform muß von den beiden eingesetzten Imprägnierzylindern mindestens
einer schwenkbar gelagert sein. Das beanspruchte Verfahren kann für alle Mastenholzarten angewendet
werden, z. B. Kiefer, Fichte, Tanne, Douglasie. Bei leicht tränkbaren Hölzern, z. B. Kiefer, ist wegen der
guten Aufnahmefähigkeit mit entsprechend verminderten Lösungskonzentrationen zu arbeiten.
In einem Versuchsbeispiel mit in der Fußzone perforierten Fichtenmasten wurde das Verfahren wie folgt
durchgeführt (vgl. Abb. 1, in der die geschlossene Linie das gemäß folgendem Beispiel gefahrene Diagramm
wiedergibt. Die punktierten Linien weisen den gesamten Diagrammbereich des erfindungsgemäßen
Verfahrens im Hinblick auf die möglichen Druckhöhen aus. Die Zeiten sind nicht begrenzt, sie können z. B. je
nach zu tränkender Holzart kürzer oder langer bemessen werden):
Stufe 1: Grundimprägnierung der Masten
ίο a) Erzeugen eines Luftvordruckes von etwa 1,5 atü
während 10 bis 20 Minuten.
b) Füllen des Imprägnierzylinders mit 8 %iger Tränklösung unter Beibehaltung des Luftvordruckes.
c) Übergang zur Druckperiode mit 9 atü durch Zu- »5 pumpen weiterer Lösung in den Tränkzylinder.
d) Beibehalten der Druckperiode während 360 Minuten bis zur optimalen Lösungsaufnahme, gemäß
Meßgefäß = 200 l/m*.
e) Belüften des Tränkzylinders auf Normalluftdruck »ο und Rückführung der Salzlösung ins Vorratsgefäß.
f) Herstellen eines Endvakuums von 100 Torr, welches eine Stunde gehalten wird.
g) Belüften des Imprägnierzylinders und Abziehen »5 der zurückgewonnenen Imprägnierlösung ins Vorratsgefäß.
Übergangsphase (ü): Der Imprägnierzylinder wird im belüfteten Zustand, d. h. bei Normalluftdruck,
senkrecht gestellt.
Stufe 2: Zusatzimprägnierung des Mastes
a) Herstellen eines Unterdruckes von 200 Torr, der 90 Minuten gehalten wird.
b) Füllen des Zylinders mit Imprägnierlösung unter Beibehaltung des Eingangsvakuums bis zur Füllstandhöhe
180 cm.
c) Belüften des Imprägnierzylinders auf Normalluftdruck.
d) Herstellen des Tränkdruckes von 8 atü, der 2 Stunden aufrechterhalten wird. Der Flüssigkeitsstand
im Zylinder wird während der Druckperiode durch Zupumpen konstant gehalten. (Zugepumpte
Menge, bezogen auf Kubikinhalt dei
behandelten Mastfüße = 250 l/m .)
e) Belüften des Zylinders und Rückführung dei Lösung ins Vorratsgefäß.
f) Erzeugen eines kurzen Endvakuums von 110 Ton während 30 Minuten zum Abtrocknen der Mastoberfläche.
g) Belüften des Zylinders, Zurückbringen der wiedergewonnenen Lösung ins Vorratsgefäß und Zurückdrehen
des Zylinders in die waagerechte Ausgangsstellung.
Tränkergebnis
1. Grundimprägnierung
a) Bruttoaufnahme laut Meßgefäß in
der Druckperiode 2001/ms
b) Nettoaufbahme lant Füllstandanzeige
im Meßgefäß ans der Differenz zwischen Füllstand vor und
nach der Grandimprägnierung .. 60 l/m*
c) Rückstoßmenge mithin (a-b) 1401/m*
= 70% von α d) Erzielte Aufnahme -
601-8% = 4.8ke/m8
2. Fußimprägnierung
a) Bruttoaufnahme laut Meßgefäß bis Ende der Druckperiode bezogen
auf Inhalt der Mastfüße 150 l/m3
b) Nettoaufnahme laut Füllstandsanzeige im Meßgefäß aus der Differenz
zwischen Füllstand vor und
nach der Tränkung 105 I/m3
Rückstoßmenge mithin (a-b)
Erzielte Aufnahme:
1051-8%
Erzielte Aufnahme:
1051-8%
= 45 l/m3 , = 8,4 kg/m3
Während also die Masten insgesamt zunächst einen Grundschutz mit 4,8 kg Salz l/m3 Holz erhielten, wurden
im Fußbereich zusätzlich 8,4 kg/m eingebracht und damit besonders nachhaltig imprägniert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Imprägnieren von Holzmasten rung und Ausformung (z. B. Hopfensäulen), und zwar
im Kesseldruckverfahren unter Verwendung eines 5 sowohl zur Grundimprägnierung dieser Hölzer in
schwenkbaren Imprägnierzylinders und unter korn- ganzer Länge als auch zur Teilimprägnierung besonbinierter
Imprägnierung der gesamten Holzmasten ders gefährdeter Bereiche (z. B. Mastfüße) in einem
und Mastfüße, wobei zuerst eine Grundimprägnie- kombinierten Imprägnierprozeß. Im gesamten Imrung
der Holzmasten, vorzugsweise in waagerechter prägnierverfahren wird nur mit einem einzigen wasser-
oder nahezu waagerechter Stellung des Imprägnier- io löslichen Holzschutzmittel in vorgegebener Lösungszylinders, und anschließend eine Zusatzimprägnie- konzentration gearbeitet, wobei zuerst die Grundrung
der Mastfüße in senkrechter oder nahezu imprägnierung im liegenden Zylinder mittels anfängsenkrechter
Stellung des Imprägnierzylinders er- lichem Luftvordruck und anschließendem Flüssigfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß keitstränkdruck derart durchgeführt wird, daß der
sowohl bei der Grundimprägnierung als auch bei 15 Luftvordruck zum Fiüssigkeitstränkdruck in einem beder
Zusatzimprägnierung Lösungen des gleichen stimmten Verhältnis steht, und unmittelbar anschliewasserlöslichen
Holzschutzsalzes bzw. Holzkonser- ßend die Zusatzimprägnierung der Mastfüße bei senkvierungssalzes
eingesetzt werden, daß die Grund- rechter oder nahezu senkrechter Stellung des Imimprägnierung
der Holzmasten nach einem anfäng- prägnierzylinders mittels Eingangsvakuums und nachlichen
Luftvordruck PL1 und anschließendem Flüs- ao folgendem Flüssigkeitstränkdruck vorgenommen wird,
sigkeitstränkdruck PS1 der Tränklösung derart Nach dem bisherigen Stand der Technik werden zur
durchgeführt wird, daß der Luftvordruck und der Masienimprägnierung mit zusätzlichem Fußschutz
Flüssigkeitstränkdruck im Verhältnis PL1 — f · PS1 stets zwei verschiedene Schutzmitteltypen eingesetzt,
stehen, wobei / Werte von 0,01 ... 0,3, Vorzugs- Die Grundimprägnierung geschieht im Volltränkverweise
0,05 ... 0,25 aufweist, daß danach ein as fahren mit wäßrigen Lösungen von Holzschutzmitteln
Vakuum VEX erzeugt wird, wodurch ein Teil der verschiedener Zusammensetzungen, wobei eine weitin
den Zellhohlräumen nicht festhaftenden Holz- gehende Sättigung, d. h. maximale Lösungsaufnahme
Schutzsalzlösungen mit herausgedrückt wird, wobei angestrebt wird; daher Volltränkung. Die Fußwährend dieses Vorganges oder darauffolgend die imprägnierung wird mit heißem Steinkohlenteeröl vor-Tränklösung
in ein Vorratsgefäß zurückgeführt 30 genommen; eine Salzimprägnierung wurde in diesem
wird und die Zusatzimprägnierung, gegebenenfalls Fall bislang nicht durchgeführt.
nach Einschaltung einer Ubergangsphase, inner- Praktisch ist es nicht möglich, einen frisch mit Salzhalb der eine Belüftung oder die Anlegung eines lösung vollgetränkten Mast unmittelbar hernach auch
Vakuums durchgeführt wird, unter Einregulierung mit Steinkohlenteeröl zu tränken, weil hierzu im Mastauf
ein vorbestimmtes Eingangsvakuum VA 2, wo- 35 fuß einmal kein freier Porenraum im Holz zur Verfübei
VA 2 Werte zwischen 0 und 90 % des maximal gung steht und zum anderen eine stärkere Vermischung
möglichen Vakuums umfaßt. von Salzlösung und Steinkohlenteeröl, also eine Ver-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- unreinigung der Imprägnierfiüscigkeiten, unvermeidzeichnet,
daß die Zusatzimprägnierung bei einem bar ist. Diese Arbeitsweise verlangt daher, daß die
Flüssigkeitstränkdruck PSt der Tränklösung von 40 Masten nach der Grundimprägnierung mehrere
etwa 4 bis 16 atü, vorzugsweise 8 bis 12 atü erfolgt Wochen zur Abtrocknung und zur Ausfixierung des
und nach deren Beendigung unter Belüftung des Holzschutzmittels zwischengelagert werden müssen,
Imprägnierzylinders und/oder Anlegen eines End- bevor in einem Anschluß-Imprägnierverfahren im
Vakuums VEl, wobei VEl gleich oder größer als schwenkbaren Tränkzylinder die Fußimprägnierung
das Eingangsvakuum VAl ist, die Tränklösung 45 mit heißem Steinkohlenteeröl vorgenommen werden
zum Vorratsgefäß zurückgefördert wird. kann (Poulainverfahren, »Schwenkkesselverfahren«).
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch Um diese Nachteile zu verringern, imprägniert man
gekennzeichnet, daß sowohl bei der Grund- vielfach zunächst den Mastfuß mit heißem Steinimprägnierung
der Holzmaste als auch bei der Zu- kohlenteeröl, wartet sodann eine gewisse Zeit (etwa
satzimprägnierung der Mastfüße mehrere kürzere 5° 1 Tag) bis zur Abkühlung der erwärmten Mastfüße
Druckperioden hintereinandergeschaltet werden, und führt dann die Grundimprägnierung der Masten
wobei der angewandte Druck nicht den Eingangs- im Volltränkverfahren mit wäßriger Salzlösung durch,
luftdruck PL1 bzw. das Eingangsvakuum VA 2 un- Auch hierbei ist die Gefahr einer Verunreinigung der
terschreiten darf. Imprägnierlösung nicht vollkommen ausgeschlossen;
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch 55 zudem besteht nicht die Gewähr, daß im Fußbereich
gekennzeichnet, daß die Grundimprägnierung der nach der Teeröltränkung auch noch eine zufrieden-Holzmasten
und die Zusatzimprägnierung der stellende Grundimprägnierung mit Salzlösung erzielt
Mastfüße in getrennten Imprägnierzylindern durch- wird.
geführt wird, von denen mindestens einer schwenk- Neben der kombinierten Schutzbehandlung von
bar gelagert ist. 60 Masten mit Grund- und Fußschutz ist die allgemeine
Grundimprägnierung mit Steinkohlenteeröl oder wasserlöslichen Salzen bekannt, wobei im ersten Fall die
Imprägnierung nach dem Rüping-Verfahren, im zweiten wieder nach dem Volltränkverfahren erfolgt. Wer-65
den Masten im Winter mit Salzen in klimatisierten An-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren lagen und mit klimatisierten Lösungen imprägniert
zum Imprägnieren von Holzmasten im Kesseldruck- und hernach im offenen Mastenlager eingestapelt, so
verfahren mit wasserlöslichen Holzschutzmitteln unter kann es in stärkeren längeren Kälteperioden mit Tem-
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