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DE3337375C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren von Gegenständen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren von Gegenständen

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DE3337375C2 DE3337375A DE3337375A DE3337375C2 DE 3337375 C2 DE3337375 C2 DE 3337375C2 DE 3337375 A DE3337375 A DE 3337375A DE 3337375 A DE3337375 A DE 3337375A DE 3337375 C2 DE3337375 C2 DE 3337375C2
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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren von Gegenständen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Imprägnieren von Holzteilen mit Teeröl, beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Imprägniergefäß, in dem die zu imprägnierenden Gegenstände angeordnet sind, aus einem Behälter mit der Imprägnierflüssigkeit gefüllt, wonach aus einem getrennten Meßgefäß zusätzliche Imprägnierflüssigkeit in das Gefäß eingedrückt wird. Danach wird die Imprägnierflüssigkeit aus dem Imprägniergefäß abgelassen, und nach der folgenden Vakuumphase die Rückstoßmenge an Imprägnierflüssigkeit wieder dem Meßgefäß zugeführt. Die von den Gegenständen aufgenommene Flüssigkeitsmenge kann somit anhand der im Meßgefäß verbrauchten Menge bzw. einer in das Meßgefäß bis zum vorherigen Stand nachzufüllenden Menge genau ermittelt werden. Es bieten sich verschiedenartige Steuer- bzw. Regelmöglichkeiten des Verfahrens an.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren von Gegenständen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7.
Bei einem derartigen Verfahren wird so vorgegangen, daß das Imprägniergefäß, in dem die Gegenstände angeordnet sind, mit der zu imprägnierenden Flüssigkeit gefüllt wird. Danach wird weitere Flüssigkeit in das Gefäß eingedrückt, um eine zusätzliche Flüssigkeitsaufnahme der Gegenstände zu erreichen. Es folgt dann ein Ablassen der Flüssigkeit, wonach das Imprägniergefäß mit Unterdruck beaufschlagt wird, um die überschüssige Flüssigkeitsmenge zn entfernen, die beispielsweise nur an der Oberfläche der Gegenstände anhaftet.
Um die in die Gegenstände eingebrachte Flüssigkeitsmenge zu ermitteln, ist es zur Zeit üblich, die Gegenstände vor und nach dem Imprägnierprozeß zu wiegen. Wenn das spezifische Gewicht der Imprägnierflüssigkeit bekannt ist, kann aus der Gewichtsdifferenz die Flüssigkeitsmenge errechnet werden.
Wenn die zu imprägnierenden Gegenstände jedoch einen relativ hohen Feuchteg-fhalt t/weisen, wie dies beispielsweise bei Gegenständen aus Holz der Fall sein kann, kann diese Methode aufgrund der inneren und äußeren Feuchtigkeit der Gegenstände zu Ungenauigkeiten führen. Das Gewicht der Gegenstände vor dem Imprägnierprozeß beinhaltet den Wassergehalt. Nach dem Prozeß ist ein Teil des Wassers durch die Imprägnierflüssigkeit ersetzt worden. Die tatsächliche lmprägnierflüssigkeitsaufnahme ist daher höher als die Gewichtsdifferenz der Gegenstände vor und nach der imprägnierung.
Ferner unterscheiden sich Gegenstände, beispielsweise Hölzer, mit verschiedenen Feuchtigkeiten in der Flüssi^keitsaufnahme. Man weiß also vor dem zweiten Wiegevorgang nie, ob die geforderte Flüssigkeitsmenge tatsächlich eingedrückt ist. Bei zu kleinen Aufnahmemengen müssen die Gegenstände erneut in das Imprägniergefäß, bei zu großer Einbringung sind finanzielle Verluste die Folge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit dem bzw. der die Menge der von den Gegenständen aufgenommenen Flüssigkeit genauer gesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zusätzliche Flüssigkeit aus einem von dem Behälter getrennten Meßgefäß in das Imprägniergefäß gedrückt und die während der Vakuumphase anfallende Flüssigkeit in das Meßgefäß zurückgeführt wird.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung weist ein Meßgefäß zur Aufnahme der in das Imprägniergefäß einzudrückenden Flüssigkeit auf, mit dem die Saug-
seite der Einrichtung zum Eindrücken und die Druckseite der Einrichtung zur Vakuumbeaufschlagung in Verbindung steht
Erfindungsgemäß wird som;t so vorgegangen, daß zuerst das Imprägniergefäß mit der Flüssigkeit aus einem Behälter gefüllt wird, was mittels Schwerkraftwirkung geschehen kanr, wenn der Behälter über derq Jmprägniergefäß angeordnet ist. In der nachfolgenden Druckphase wird die zusätzlich in das Imprägniergefäß einzudeckende Flüssigkeit aus einem von dem Behälter getrennten Meßgefäß in das Imprägniergefäß eingedrückt, so daß die in das Imprägniergefäß eingedrückte Flüssigkeitsmenge ständig auf der Meßskala des Flüssigkeitsanzeigers am Meßgefäß abgelesen werden kann. Wenn die gewünschte Menge erreicht ist, wird die Druckphase beendet. Es folgt dann ein Entleeren des Imprägniergefäßes, was beispielsweise mittels Druckluft durchgeführt werden kann. Hieran schließt sich eine Vakuumphase an, wobei nur oberflächlich an den Gegenständen anhaftende Flüssigkeitsreste ent^rnt werden. Diese Flüssigkeitsreste werden in das Meßgefäß zurückgeführt, so daß die verbrauchte Flüssigkeitsmenge sofort an der Meßskala desMeßgefäßes ablesbar ist
Es handelt sich hierbei um die tatsächlich verbrauchte Menge, die weitgehend frei von Meßfehlern ist. Der durch Feuchtigkeit bedingte Meßfehler kann sich bei diesem Verfahren nicht so stark durchsetzen, da die im Meßgefäß nach dem Imprägnierprozeß fehlende Flüssigkeitsmenge gemessen wird. Das Wasser verdampft zu einem großen Teil und wird während der Vakuumphase abgeschieden. Als Meßfehler macht sich nur der Teil des Wassers bemerkbar, der von der Imprägnierflüssigkeit aufgenommen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat ferner den Vorteil, daß die in die Gegenstände eingedrungene Flüssigkeitsmenge am Ende des Vakuumprozesses, also noch bei geschlossenem, mit den Gegenständen gefülltem Imprägniergefaß ermittelt werden kann. Somit kann ohne weitere Vorbereitungen bei zu hoher Flüssigkeitsaufnahme eine zusätzliche Vakuumphase und bei zu niedriger Flüssigkeitsaufnahme eine zusätzliche Druckphase gefahren werden, um die geforderte Einbringmenge zu erreichen.
Bei den zum Imprägnieren eingesetzten Flüssigkeiten ist es in der Mehrzahl der Fälle erforderlich, die Flüssigkeiten einem Vorwärmprozeß zu unterziehen. Hierbei wird die im Abgabe- bzw. Aufnahmebehälter befindliche Flüssigkeit vor dem Auffüllen des Imprägniergefäßes aufgewärmt, bei Teeröl beispielsweise mit Dampf auf etwa 10° C. Aus diesem Vorwärmbehälter wird erfindungsgemäß das Imprägniergefäß gefüllt (Schwerkraft), bzw. nach Beendigung der Druckphase wird das Imprägniergefäß in den Vorwärmbehälter entleert. Erfindungsgemäß ist der Vorwärmbehälter über einen Überlauf mit dem Meßgefäß verbunden, so daß bei gefülltem Vormwärmbehälter in der Vakuumphase die aus dem Imprägniergefäß noch herausgezogene Flüssigkeit über den Vorwärmer und den entsprechenden Überlauf in das Meßgefäß zurückgeführt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß in das Meßgefäß immer vorgewärmte Flüssigkeit eingeführt wird.
Auch das anfängliche Auffüllen des Meßgefäßes geschieht über der. Vorwärmer und den entsprechenden Überlauf, so daß die in der Druckphase vom Meßgefäß abgezogene Flüssigkeil tntsprechend aufgewärmt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Verbindung mit den verschiedensten Steuer- bzw. Regeleinrichtungen durchgefühi* '.verden, wobei in den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung be sonders geeignete Verfahren herausgestellt sind. So muß beispielsweise die verbrauchte Flüssigkeitsmenge nicht unbedingt an einer Meßskala abgelesen werden, sondern das Meßgefäß kann wieder bis zur Null-Marke aufgefüllt werden, wobei die aufgefüllte Menge über einen Flüssigkeitszähler abgelesen werden kann. Das Verfahren kann automatisch ablaufen, indem eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge, mit der die Gegenstände ίο imprägniert werden sollen, durch verschiebbare Grenzschalter am Meßgefäß eingestellt wird. Wenn der Flüssigkeitsstand im Meßgefäß den eingestellten Grenzpegel erreicht, wird beispielsweise eine zugehörige Druckpumpe durch die Signalabgabe des Grenzschalters selbsttätig abgeschaltet Nach der Vakuumphase wird das Meßgefäß mit der Druckpumpe wieder über den Vorwärmer und dessen Überlauf aufgefüllt, bis ein Grenzschititer die Druckpumpe bei Erreichen der Null-Marke wieder abschaltet. An einem flüssigkeitszähler kann jetzt ebenfalls die nachgefüllte bzv/. vorher verbrauchte Flüssigkeitsmenge abgelesen werden.
Die Einstellung der in das Imprägniergefäß einzudrückenden Flüssigkeitsmenge kann auch über einen FlüssigUeitsdurchflußmesscr erfolgen, wobei bei Erreichen der vorbestimmten Eindrückmenge eine Druckpumpe automatisch abgeschaltet wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt
F i g. 1 den schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsfonn der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 den schematischen Aufbau einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 3 den schematischen Aufbau einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und F i g. 4 den schematischen Aufbau einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die in F i g. 1 dargestellte Imprägniervorrichtung 1 um-'aßt einen Abgabe- und Aufnahmebehälter 3, der als Vorwärmbehälter ausgebildet ist und ein geeignetes Heizsystem 4 enthält. Dieser Vorwärmbehälter ist über dem Imprägnierkessel (nicht gezeigt) angeordnet, so daß die im Vorwärmbehälter befindliche Imprägnierflüssigkeit über eine Leitung 10 in den Imprägnierkessel abgelassen und beispielsweise mittels Druckluft über eine nicht gezeigte Leitung vom Imprägnierkessel in den Vorwärmbehälter wieder zurückgeführt werden kann.
Ferner ist ein Lagerbehälter (nicht gezeigt) vorgesehen, in dem die Imprägnierflüssigkeit gespeichert und von dem sie in den Vorwärmbehälter abgezogen wird.
Die Vorrichtung ist ferner mit einem Meßgefäß 2 versehen, das ebenfalls zur Aufnahme von Imprägnierflüssigkeit dient und mit dem Abgabe- bzw. Aufnahmebehälter 3 über einen Überlauf 5 in Verbindung steht. Eine Druckpumpe 8 steht mit ihrer Saugseite mit dem Lagerbehälter fü" die Imprägnierflüssigkeit und dem Meßgefäß 2 sowie mit ihrer Druckseite mit dem Vorwärmbehälter und dem Imprägnierkessel über geeigne· te Leitungen in Verbindung. Des weiteren umfaßt das System eine Vakuumpumpe 9, die ebenfalls über geeignete Leitungen an dem Imprägnierkessel und dem Vorwärmbehälter angeschlossen ist.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform weist das Meßgefäß 2 einen Flüssigkeitsanzeiger mit Meßskala 6 auf, über die der jeweilige Stand der Imprägnierflüssigkeit im Meßgefäß abgelesen werden kann.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung funktio-
niert in der folgenden Weise:
Vor Prozeßbeginn wird mit Hilfe der Druckpumpe 8 Irr.prägnierflüssigkeit vom Lagerbehälter abgezogen und in den Vorwärmbehälter 3 eingeführt. Der Vorwärmbehälter wird bis zum Überlauf 5 hinaus gefüllt, bis das Meßgefäß 2 bis zur Null-Marke 7 des Flüssigkeitsanzeigers gefüllt ist. Die im Meßgefäß befindliche Flüssigkeit ist somit vorgewärmt. In der zweiten Phase wird der Imprägnierkessel aus dem Vorwärmbehälter 3 (Schwerkraftwirkung) aufgefüllt. Im Imprägnierkessel erfolgt eine Aufheizung je nach den entsprechenden Gegebenheiten. Nach Auffüllen des Imprägnierkessels und der Aufheizphase beginnt die Druckphase, in der zusätzliche Imprägnierflüssigkeit in dem Imprägnierkessel eingeführt wird, um die Hohlräume der zu imprägnierenden Gegenstände zu füllen. Dabei wird mit Hilfe der Druckpumpe ? die im Meßgefäß 2 befindliche Flüssigkeit in den Imprägnierkessel eingedrückt. Die eingedrückte Flüssigkeitsmenge kann ständig auf der Meßskala 6 des Flüssigkeitsanzeigers am Meßgefäß abgelesen werden. Bei Erreichen der gewünschten Menge wird die Druckpumpe abgeschaltet.
Anschließend wird die Imprägnierflüssigkeit aus dem Imprägnierkessel in den Vorwärmbehälter 3 zurückgeführt, was beispielsweise mittels Druckluft geschehen kann. Der Vorwärmbehälter 3 wird dabei wieder bis zum Überlauf 5 gefüllt. In der anschließenden Vakuumphase wird der Imprägnierkessel mit Unterdruck beaufschlagt, beispielsweise über die Vakuumpumpe 9, wobei die Rückstoßmenge an Imprägnierflüssigkeit, d. h. die nur oberflächlich an den Gegenständen anhaftende Menge, in den Vorwärmbehälter 3 zurückgeführt wird. Dadurch läuft die Überschußmenge über den Überlauf 5 in das Meßgefäß 2 zurück. An der Meßskala des Meßgefäßes kann jetzt die tatsächlich verbrauchte Menge an Imprägr.ierflüssigiceit abgelesen werden.
Wird bei dieser einfachsten Methode ein gedrucktes Protokoll verlangt, kann das Meßgefäß auf Wägezellen gestellt werden. Über Wandler und Schreiber kann dann das Gewicht des Meßgefäßes vor und nach dem Imprägnierprozeß ausgedruckt werden. Aus der Differenz dieser Gewichte läßt sich die eingebrachte Flüssigkeitsmenge errechnen.
Die in F i g. 2 dargestellte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterscheidet sich gegenüber der ersten Aussführungsform nur dadurch, daß in der vom Lagerbehälter zur Druckpumpe 8 führenden Leitung ein Flüssigkeitszähler 11 angeordnet ist. Mit dieser Vorrichi'ing wird genau so gearbeitet wie mit der Vorrichtung der F i g. 1, wobei lediglich die Bestimmung der verbrauchten Flüssigkeitsmenge in anderer Weise erfolgt. Wenn die Vakuumphase beendet ist und die Rückstoßmenge über den Vorwärmer in das Meßgefäß gefördert ist wird vom Lagerbehälter mit Hilfe der Druckpumpe 8 über den Vorwärmbehäiter 3 und den Überlauf 5 das Meßgefäß 2 aufgefüllt, bis ein Magnetschalter 12 die Druckpumpe bei Erreichen der Null-Marke 7 abschaltet An dem in der Saugleitung der Druckpumpe angeordneten Flüssigkeitszähler 11 kann jetzt ebenfalls die nachgefüllte, vorher verbrauchte Flüssigkeitsmenge abgelesen werden.
Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, die in den Fig.3 und 4 dargestellt sind, eignen sich für einen automatisch betriebenen Prozeßablauf mit einer Zeituhr-Steuerung.
Bei der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung wird die in den [mprägnierkessel einzudrückende Flüssigkeitsmenpe vorher mit Hilfe eines verschiebbaren Grenzschalters (Magnetschalter) 15 eingestellt. Die einzudrückende Flüssigkeitsmenge kann an der Sichtanzeige der Meßskala kontrolliert werden. Wenn die vorgegebene Eindrückmenge erreicht ist, wird die Druckpumpe 8 automatisch abgeschaltet. Das Verfahren läuft dann in der vorstehend beschriebenen Weise ab, wobei in der Vakuumphasc die Rückstoßmenge über den Überlauf in das Meßgefäß 2 gerät. Hiernach wird nun wie bei der Vorrichtung der F i g. 2 vom Lagertank mit Hilfe der Druck-
pumpe 8 über den Vorwärmbehälter und dessen Überlauf das Meßgefäß 2 aufgefüllt, bis der am Nullpunkt vorgesehene Grenzschalter (Magnetschalter) 12 die Druckpumpe bei Erreichen der Null-Marke abschaltet. Am Flüssigkeitszähler 16 in der Druckleitung kann jetzt ebenfalls die nachgefüllte, vorher verbrauchte Flüssigkeitsmenge abgelesen werden.
Bei der in Fig.4 dargestellten Vorrichtung 40 saugt die Druckpumpe 8 während der Druckphase aus dem Meßgefäß 2. Die in den Imprägnierkessel einzudrückende Flüssigkeitsmenge kann vorher an einem in der Druckleitung eingestellten Flüssigkeitsdurchflußmesser 17 eingestellt und an der Meßskala (Millimeterskala) 6 der Sichtanzeige des Meßgefäßes kontrolliert werden. Bei Erreichen der vorbestimmten Eindrückmenge wird die Druckpumpe automatisch abgeschaltet. Der Flüssigkeitsdurchflußmesser (Zähler) 17 ist über einen Konverter, eine Anzeigevoreinstellung und einen Wandler an einen Drucker 18 angeschlossen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Imprägnieren von Gegenständen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Imprägnieren von Holzteilen mit Teeröl, bei dem die Gegenstände in einem Imprägniergefäß angeordnet werden, das Imprägniergefäß mit der Flüssigkeit aus einem Behälter gefüllt, zusätzliche Flüssigkeit in das Gefäß eingedrückt, die Flüssigkeit aus dem Imprägniergefäß in den Behälter zurückgeführt und das Imprägniergefäß einer Vakuumphase ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Flüssigkeit aus einem von dem Behälter getrennten Meßgefäß in das Imprägniergefäß gedruckt und die während der Vakuumphase anfallende Flüssigkeit in das Meßgefäß zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während der Vakuumphase anfallende Flüssigkeit zuerst in den Behälter und dann von diesem über einen Überlauf in das Meßgefäß zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Imprägnierprozesses das Meßgefäß aus einem Lagerbehälter wieder aufgefüllt und die aufgefüllte Menge bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da£ das Auffüllen des Meßgefäßes über den Behälter mit Überl?uf durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernen einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge aus dem Meßgefäß die weitere Flüssigkeitszufuhr zum Imprägniergefäß und der Nachfüllvorgang des Meßgefäßes bei Erreichen der Ausgangsmarke selbsttätig gestoppt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Behälter befindliche Flüssigkeit vor dem Auffüllen des Imprägniergefäßes aufgewärmt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Meßgefäß (2) zur Aufnahme der in das Imprägniergefäß einzudrückenden Flüssigkeit aufweist, mit dem die Saugseite der Einrichtung zum Eindrücken (Druckpumpe 8) und die Druckseite der Einrichtung zur Vakuumbeaufschlagung in Verbindung steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabe- und Aufnahmebehälter (3) über einen Überlauf (5) mit dem Meßgefäß (2) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß (2) einen Flüssigkeitsanzeiger mit Meßskala (6) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgefäß (2) an der Null-Marke (7) einen Grenzschalter (Niveauschalter 12) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckpumpe (8) mit ihrer Saugseite an den Lagerbehälter für die Flüssigkeit und mit ihrer Druckseite an den Abgabe- und Aufnahmebehälter (3) anschließbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugleitung der Druckpumpe (8) zum Lagerbehälter ein Flüssigkeitszähler
(11) angeordnet ist
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9—12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Meßskala (6) ein verschiebbarer Grenzschalter (Niveauschalter 15) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckleitung der Druckpumpe (8) zum Imprägniergefäß ein Flüssigkeitszähler (17) vorgesehen ist
15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabe- und Aufnahmebehälter (3) mit einem Heizsystem versehen ist
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