AT13262U1 - Analysevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von mehreren Vorbehandlungsmedien, die in Tanks (1, 2, 3, 4) enthalten sind, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage und mit einer Analysevorrichtung. Um eine quasikontinuierliche Analyse zu erreichen ist vorgesehen, dass die Tanks (1,2,3,4) mittels Leitungen (11,12,13,14) mit der als Analysator (A) samt Verbindung zu einer Datenverarbeitungsanlage ausgebildeten Analysevorrichtung verbunden sind, dass in den Leitungen (11, 12, 13, 14) zwischen den Tanks (1, 2, 3, 4) und dem Analysator (A) Absperrorgane (6, 7, 8,9), bevorzugt Magnetventile, vorgesehen sind, und dass der Analysator eine Rückleitung (10) aufweist, die entweder über Recyclingleitungen mit Absperrorganen mit den einzelnen Tanks und/oder mit einem Sammelbecken zur Entsorgung in Verbindung steht.Die Neuerung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren, in einer Ausgestaltung werden die Messdaten direkt der Prozesssteuerung zugeführt.

Description

österreichisches Patentamt AT13 262U1 2013-09-15

Beschreibung [0001] Die Neuerung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von Vorbehandlungsmedien, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage.

[0002] Derartige Beizbäder werden insbesondere im Zusammenhang von Feuerverzinkungsanlagen benötigt, um die Oberflächen der zu verzinkenden Gegenstände für das Verzinkungsverfahren vorzubereiten. Auch in einer Reihe von anderen Oberflächenbehandlungsverfahren sind vorbereitende Beizschritte notwendig.

[0003] Bei Beizanlagen für Band- oder Strangmaterial, die kontinuierlich betrieben werden und bei denen die Tauchbecken Längen von über 200 m erreichen können, werden quasi kontinuierlich, nämlich in kurzen zeitlichen Abständen, Proben aus dem Tauchbad gezogen und durch automatische Analysegeräte auf die für das Verfahren wichtigen Kenngrößen, insbesondere Bestandteile, bzw. deren Gehalt überprüft. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um den Eisengehalt und den Säuregehalt, den Salzgehalt, die Temperatur, die Dichte und ähnliches.

[0004] Bei der Feuerverzinkung einzelner, wenn gegebenenfalls auch großer, Gegenstände geht man im Stapelbetrieb vor und es werden die Werkstücke passend entlang einer Kranbahn transportiert und in die Vorbehandlungsbäder, die unter der Kranbahn nebeneinander angeordnet sind, abgesenkt. Die einzelnen Bäder werden durch händische Probenentnahme und anschließende händische chemische Analyse dahingehend überwacht, ob die richtige bzw. gewünschte Zusammensetzung vorliegt und gegebenenfalls, ob auch andere Verfahrensparameter eingehalten sind.

[0005] Der mit einer solchen hündischen Analyse verbundene Aufwand und die Notwendigkeit mehrere Wannen überprüfen zu müssen, lässt eine quasi-kontinuierliche Überwachung nicht zu. Da aber andererseits die Werkstücke in vielen Fällen einen hohen Wert repräsentieren und eine fehlerhafte Vorbehandlung die Qualität der Abschlussbehandlung, insbesondere des Feuerverzinkens, stark negativ beeinflusst, besteht ein großer Bedarf an einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung, die eine quasi kontinuierliche Überprüfung auch einer größeren Anzahl von Vorbehandlungsbädern, insbesondere Beizbädern, erlaubt.

[0006] Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung zu schaffen, ist das Ziel der vorliegenden Neuerung. Neuerungsgemäß geschieht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale; mit anderen Worten, es werden die einzelnen Vorbehandlungsbehälter durch Leitungen mit einer automatisierten Analysevorrichtung verbunden und es werden in vorgegebener Abfolge die Verfahrensparameter, insbesondere die Konzentration der interessierenden Bestandteile in den einzelnen Behältern analysiert und die Ergebnisse auf vorbestimmte Weise angezeigt, gespeichert oder zur Vornahme von Tätigkeiten, insbesondere der Temperaturregelung, bzw. Beizzeitregelung sowie der Zudosierung entsprechender Chemikalien, verwendet.

[0007] Es können die einzelnen Behälter über eine gemeinsame Zufuhrleitung, durch die die verschiedenen Proben hintereinander geleitet werden, mit der Analysevorrichtung verbunden sein, oder durch Einzelzufuhr bis zu einer Mündungskammer knapp vor der Analysevorrichtung. In beiden Fällen ist es notwendig, ein entsprechendes vorbestimmtes Volumen der Probeflüssigkeit zur Spülung und Reinigung der Leitung zu verwenden, bevor die eigentliche Probe gezogen bzw. analysiert wird. Dies stellt auch einen Unterschied sowohl auch gegenüber der hündischen Analyse als auch gegenüber der quasi kontinuierlichen Analyse an einem einzelnen Beizbehälter dar und ist für das Erhalten zutreffender Resultate unbedingt notwendig.

[0008] Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen die [0009] Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit gemeinsamer Zufuhrleitung und die [0010] Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit getrennten Zufuhrleitungen. 1 /5 österreichisches Patentamt AT13 262U1 2013-09-15 [0011] Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vier Vorbehandlungsbehältern 1, 2, 3, 4, die rein schematisch als Wannen dargestellt sind. Weder die einzutauchenden Gegenstände, noch deren Fördermittel sind dargestellt, desgleichen auch nicht die Zufuhr-und Ablassvorrichtungen und Leitungen für die Behandlungsflüssigkeit, die Heizvorrichtungen oder die Gasabzugsvorrichtungen; dies alles ist für die Erfindung nicht von Bedeutung und dem Fachmann auf dem Gebiete der Beizanlagen geläufig, sodass es hier weder besprochen noch dargestellt werden muss.

[0012] Von jedem der Tanks 1 bis 4 führt nun eine Leitung 11, 12, 13, 14, die jeweils mit einem bevorzugt fernsteuerbaren Absperrorgan 6, 7, 8, 9 versehen ist, zu einer Sammelleitung 5, die zu einem Analysegerät A führt. Aus dem Analysegerät A führt eine Rückleitung 10 entweder zurück zum Becken, aus dem die Flüssigkeit entnommen wurde, wodurch ein geschlossener Kreislauf geschaffen werden kann, oder zu einem nicht dargestellten Sammelbecken zur Entsorgung der gebrauchten Analyseflüssigkeit.

[0013] Die Analysevorrichtung A selbst ist im Stand der Technik bekannt und wird auf die jeweils zu überprüfenden Parameter abgestellt und entsprechend konfiguriert. Neben den interessierenden Bestandteilen, insbesondere dem bereits genannten Bestandteilen Eisen, Salzsäure und Salzgehalt kann auch die Dichte und gegebenenfalls die Temperatur von Bedeutung sein, bei letzterer ist die Temperaturveränderung zufolge des Zeitablaufes und der Abkühlung am Weg vom Tank 1,2, 3, 4 zum Analysegeräte A zu berücksichtigen.

[0014] Das Analysegerät A ist mit einem Computer, beispielsweise dem eingetragenen PC, verbunden, wird von ihm entsprechend gesteuert und liefert an ihn die entsprechenden Messergebnisse. Durch im Stand der Technik bekannte Programme können die Messergebnisse entsprechend interpretiert und für die Führung des Verfahrens als Prozessparameter herangezogen werden, dies ist für den Betreiber von Beizanlagen und auch für deren Errichter bekannt und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung.

[0015] Der Betrieb ist beispielsweise folgender: Zum vorbestimmten Zeitpunkt wird beispielsweise das Magnetventil 6 geöffnet und eine vorbestimmte Menge an Probe aus dem Tank 1 fließt durch die Leitung zum Analysator, dann wird das Magnetventil 6 wieder geschlossen. Eine vorbestimmte Menge fließt durch den Analysator durch, was eine Reinigung von vorhergehenden Proben mit sich bringt und, bei entsprechender Anordnung zu thermisch bekannten Verhältnissen führt, sodass aus im Analysegerät A gemessenen Temperaturen auf die im Tank 1 herrschende Temperatur zuverlässige Rückschlüsse möglich sind. Sodann wird die eigentliche Probe nach dem Vorlauf im Analysator A analysiert und, ebenso wie zuvor der Vorlauf, durch die Rückleitung 10 rezirkuliert oder entsorgt; schlussendlich wird eine aus Sicherheitsgründen noch vorhandene Reservemenge durch den Analysator A als Nachlauf hindurch gelassen und ebenfalls rezirkuliert oder entsorgt.

[0016] In der Folge kann entweder durch die gesamte Leitung 5 mittels eines nicht dargestellten Spülzuflusses eine Reinigungsspülung bewirkt werden, was insbesondere vor längeren Betriebspausen günstig ist, oder es wird, wiederum zum vorbestimmten (späteren) Zeitpunkt ein anderes Magnetventil, beispielsweise das Magnetventil 7 des Tanks 2 geöffnet, und eine entsprechende Probe mittels der Leitung 5 dem Analysegerät A zugeführt, das Spiel beginnt von Neuem.

[0017] Ob die einzelnen Tanks stets reihum analysiert oder ob besonders kritische Tanks häufiger analysiert werden, kann vom Betreiber der Anlage aufgrund der Kenntnis der Besonderheiten leicht bestimmt werden, auch ist es möglich, die Analysefrequenz an die jeweiligen Analyseergebnisse anzupassen, wenn beispielsweise der Abfall eines Betriebsmittels festgestellt wird, das erst beim Erreichen eines bestimmten unteren Niveaus nachgefüllt werden soll, dann allerdings möglichst umgehend.

[0018] Eine Variante ist in Fig. 2 dargestellt, dabei reichen die einzelnen den Tanks 1, 2, 3, 4 zugeordneten Leitungen 11, 12, 13, 14 bis zu einem unmittelbar vor dem Analysegerät A angeordneten Sammelkanal 5, was zur Folge hat, dass nur der Bereich des Sammelkanals 5 von der 2/5 österreichisches Patentamt AT 13 262 Ul 2013-09-15 jeweiligen zu analysierenden Flüssigkeit durch Durchströmen von der vorhergegangen Flüssigkeit gereinigt werden muss. Es wird diese Minimierung der Probenmengen durch den größeren Aufwand an Leitungen ersetzt, auch wird es in vielen Fällen notwendig sein, die einzelnen Leitungen 11 bis 14 im Bereich des Sammelkanals 5 mit Einwegventilen (Rückschlagklappen) odgl. zu versehen, um Rückfluss einer Probe in andere Leitungen zu vermeiden, was für den Fachmann auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung durch Tauchbäder kein Problem darstellt. Letztlich ist auch eine Kombination möglich, je nach der Anordnung und dem Inhalt der Tanks.

[0019] Zusammenfassend kann somit gesagt werden, dass die Neuerung eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von mehreren Vorbehandlungsmedien, die in Tanks 1, 2, 3, 4 enthalten sind, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage betrifft und mit einer Analysevorrichtung ausgestattet ist. Vorgesehen ist, dass die Tanks 1, 2, 3, 4 mittels Leitungen 11, 12, 13, 14 mit der als Analysator A samt Verbindung zu einer Datenverarbeitungsanlage ausgebildeten Analysevorrichtung verbunden sind, dass in den Leitungen 11, 12, 13, 14 zwischen den Tanks 1,2, 3, 4 und dem Analysator A Absperrorgane 6, 7, 8, 9, bevorzugt Magnetventile, vorgesehen sind, und dass der Analysator eine Rückleitung 10 aufweist, die entweder über Recyclingleitungen mit Absperrorganen mit den einzelnen Tanks und/oder mit einem Sammelbecken zur Entsorgung in Verbindung steht.

[0020] Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von mehreren Vorbehandlungsmedien, die in Tanks (1, 2, 3, 4) enthalten sind, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage und mit einer Analysevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest die folgenden Schritte umfasst: [0021] Verbinden eines Tanks mit dem Analysator; [0022] Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Vorlauf; [0023] Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Probe samt Durchführen der Messung und Übermittlung der Daten an eine Datenverarbeitungsanlage; [0024] Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Nachlauf und [0025] Trennen der Verbindung zwischen Analysator und Tank, was, je nach Bauweise und Betriebsweise an jeder Stelle von vor dem zweiten Schritt bis tatsächlich als letzter Schritt erfolgen kann.

[0026] Die erhaltenen Daten werden bevorzugt zum direkten Gebrauch der Prozesssteuerung verwendet. 3/5

Claims (6)

1. österreichisches Patentamt AT13 262U1 2013-09-15 Ansprüche 1. Vorrichtung zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von mehreren Vorbehandlungsmedien, die in Tanks (1, 2, 3, 4) enthalten sind, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage und mit einer Analysevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Tanks (1,2, 3, 4) mittels Leitungen (11,12, 13, 14) mit der als Analysator (A) samt Verbindung zu einer Datenverarbeitungsanlage ausgebildeten Analysevorrichtung verbunden sind, dass in den Leitungen (11,12,13,14) zwischen den Tanks (1,2, 3, 4) und dem Analysator (A) Absperrorgane (6, 7, 8, 9), bevorzugt Magnetventile, vorgesehen sind, und dass der Analysator eine Rückleitung (10) aufweist, die entweder über Recyclingleitungen mit Absperrorganen mit den einzelnen Tanks und/oder mit einem Sammelbecken zur Entsorgung in Verbindung steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Tank (1, 2, 3, 4) eine eigene Leitung (11, 12, 13, 14) bis zu einem beim Analysator (A) vorgesehenen Sammelkanal (5) führt.
3. 3. Verfahren zur Bestimmung des Gehaltes an verschiedenen Chemikalien von mehreren Vorbehandlungsmedien, die in Tanks (1, 2, 3, 4) enthalten sind, insbesondere im Rahmen einer Feuerverzinkungsanlage und mit einer Analysevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest die folgenden Schritte umfasst: a) Verbinden eines Tanks mit dem Analysator; b) Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Vorlauf; c) Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Probe samt Durchführen der Messung und Übermittlung der Daten an eine Datenverarbeitungsanlage; d) Durchlaufenlassen einer Mediummenge als Nachlauf und e) Trennen der Verbindung zwischen Analysator und Tank, was, je nach Bauweise und Betriebsweise an jeder Stelle von vor Schritt b) bis nach Schritt d) erfolgen kann.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es vor Schritt a) und/oder nach Schritt e) einen Reinigungsschritt umfasst, bei dem eine Reinigungsflüssigkeit durch Leitung und/oder Analysator geleitet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Vorlauf, Probe und Nachlauf in den Tank, aus dem sie entnommen wurden, recycelt werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Analysator an die Datenverarbeitungsanlage übermittelten Daten in die Prozesssteuerung eingehen. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5