DE102004050227A1

DE102004050227A1 - Verfahren zur Auslegung einer Reinigungsanlage

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Publication number: DE102004050227A1
Application number: DE200410050227
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Speck; Oliver Dr. Tiedje
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Syspilot Technologies 71034 Boeblingen De GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-20
Also published as: EP1799367A1; WO2006042663A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels (20) durch eine Substanz. In einer Reinigungsanlage wird eine Abfolge von Reinigungsvorgängen durchgeführt. In jedem der Reinigungsvorgänge wird mit Hilfe des Reinigungsmittels (20) jeweils mindestens ein Gegenstand (2) von der Substanz gereinigt. Für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge wird nacheinander berechnet, welche Gesamt-Menge der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet. Hierbei wird für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge berechnet, welche Gesamt-Menge der Substand im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangt. Weiterhin wird berechnet, welche Gesamt-Menge der Substanz ein Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel herausfiltert. Die Gesamt-Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang wird unter Verwendung dieser Substanz-Zufluß-Menge und Substanz-Abfluß-Menge sowie der berechneten Gesamt-Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem vorigen Reinigungsvorgang berechnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels durch eine Substanz. Das Reinigungsmittel wird in einer Reinigungsanlage benutzt, um Gegenstände von der Substanz zu reinigen, und wird dabei durch die Substanz verschmutzt. Derartige Reinigungsanlagen werden beispielsweise bei der Produktion von Kraftfahrzeugen verwendet, um Karosserien vor dem Lackieren von metallischen Partikeln oder von Öl zu reinigen.

In DE 20003158 U1 werden ein Computerprogrammprodukt sowie ein Computersystem offenbart, um eine Filtereinrichtung aus einer Vielzahl von Bauteilen und/oder Elementen zusammenzusetzen. Das Computerprogrammprodukt und das Computersystem unterstützen einen Benutzer gezielt dabei, die Bestandteile der Filtereinrichtung auszuwählen und zusammenzusetzen. Der Benutzer wählt das Anwendungsgebiet sowie eine Ausführungsart der auszulegenden Filtereinrichtung aus. Zu den Ausführungsarten gehören z. B. Gehäuseausführungen und Art der Filtrationsmodule sowie die Filtrationsrate, die Filtrationsgeschwindigkeit und die Belüftungsart für ein Gehäuse der Filterein richtung. Bei der weiteren Auslegung werden dem Benutzer nur diejenigen Auswahlmöglichkeiten angeboten, die mit seinen bislang getroffenen Festlegungen vereinbar sind. Die in Betracht kommenden Bestandteile sind mitsamt ihren Attributen in einem elektronischen Katalog abgelegt. Zu den Attributen gehören technische Spezifikationen, z. B. Durchflußraten, Filtrationsraten, filtrierbare Medien, geometrische Einschränkungen, z. B. Anschlußart oder Rohrdurchmesser, und Zuordnung des Bestandteils zu einer Produktfamilie. Automatisch wird überprüft, ob ausgewählte Bestandteile miteinander kompatibel sind, ob z. B. die Rohrdurchmesser und Anschlußarten von verbundenen Bauteilen zueinander passen. Welche Bauteile einander benachbart sind, wird z. B. in einer Korrespondenztabelle abgespeichert.

In US 5,438,526 werden Verfahren offenbart, um ein Programm zu generieren, das die Bewegung von Partikeln in einem Medium simuliert und dadurch einen physikalischen Vorgang vorhersagt. Die Geometrie des Raumes, in dem sich das Medium mit den Partikeln befindet, Randwertbedingungen sowie Attribute der Partikel werden vorgegeben. Abhängigkeiten zwischen den Randwertbedingungen und den steuernde Vorgaben einerseits und den physikalischen Teilvorgängen andererseits werden generiert. Gleichungen zwischen zeitabhängigen Variablen werden erzeugt und diskretisiert, wodurch der ablauffähige Simulator entsteht. In einer Ausführungsform wird jedes einzelne Partikel mit einer Kennung und mit unterschiedlichen Attributwerten versehen.

Aus DE 10141325 A1 ist ein Verfahren bekannt, um die Strömung eines Mediums in einem Raum zu simulieren und dadurch eine physikalische Feldgröße im Raum zu bestimmen. Das Medium ist z. B. Luft mit Partikeln, deren zeitlich abhängige Verteilung im Raum simuliert wird. Vorgegeben werden Geometrien von Einlässen und Auslässen, durch die das Medium in den Raum eintritt bzw. aus diesen heraus tritt. Hieraus werden Strömungsprofile der Auslässe durch Simulation berechnet und dabei z. B. die Geschwindigkeit und Richtung des bewegten Mediums berechnet.

In DE 4421245 A1 wird eine Einrichtung offenbart, die die Überwachung einer technischen Anlage simuliert, z. B. die eines Kraftwerks mit Leittechnik. Die Simulationseinrichtung bildet den Betrieb mit einem programmgestützten Simulationsbaustein nach, der Simulationseingangsdaten z. B. von der Anlage einliest, mittels Regeln daraus Symptome generiert und aus diesen Symptomen Diagnosen über den Zustand der Anlage ableitete und auf einer Benutzeroberfläche ausgibt. Die Symptome beschreiben z. B. Überschreitungen von vorgegebenen Grenzwerten des Kraftwerks. Das Einlesen und das Ausgeben lassen sich vorzugsweise zeitlich spezifizieren.

Verfahren und Vorrichtungen zur Simulation der Bewegung von Partikeln in einem Medium sind auch aus JP 09245018 A1 , JP 2003/331208 A1, JP 2003/223049 A1 und JP 2002/109445 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels durch eine Substanz bereitzustellen, wobei das Reinigungsmittel in einer Reinigungsanlage verwendet wird und in der Reinigungsanlage mit Hilfe des Reinigungsmittels eine Abfolge von Reinigungsvorgängen durchgeführt wird.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Datenverarbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 37 und ein Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 38 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Verfahren sagt vorher, wie stark ein Reinigungsmittel durch die Substanz verschmutzt wird. Diese verschmutzende Substanz kann gasförmig oder flüssig oder pulverförmig sein oder z. B. aus Körnern einer festen Substanz bestehen. Das Reinigungsmittel kann eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, ein Gas, z. B. Druckluft, oder auch ein pulverförmiges Mittel, z. B. auf die Gegenstände aufgestrahlter Sand, sein.

In einer Reinigungsanlage wird eine Abfolge von mindestens zwei Reinigungsvorgängen durchgeführt. In jedem der mindestens zwei Reinigungsvorgänge wird mit Hilfe des Reinigungsmittels jeweils mindestens ein mit der Substanz verschmutzter Gegenstand gereinigt. Dadurch wird der Gegenstand wenigstens teilweise von der Substanz gereinigt und das Reinigungsmittel durch die Substanz verschmutzt. Die Reinigungsanlage umfaßt ein Filtersystem. Dieses Filtersystem filtert die Substanz wenigstens teilweise aus dem Reinigungsmittel heraus und senkt den Anteil der Substanz im Reinigungsmittel.

Vorgegeben oder ermittelt wird ein Maß für die Anfangs-Menge der Substanz, die sich vor Beginn des ersten Reinigungsvorgangs im Reinigungsmittel befindet. Für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge wird nacheinander ein Maß für die Gesamt-Menge der Substanz, die sich nach Beendigung des Reinigungsvorgangs im Reinigungsmittel befindet, berechnet. Hierbei wird für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Gesamt-Menge der Substanz, die im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand in das Reinigungsmittel gelangt, berechnet. Dieser berechnete Wert fungiert als eine Substanz-Zufluß-Menge. Weiterhin wird die Gesamt-Menge der Substanz, die das Filtersystem im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel herausfiltert, berechnet. Dieser berechnete Wert fungiert als eine Substanz-Abfluß-Menge.

Um die Gesamt-Menge der Substanz, die sich nach Beendigung des ersten Reinigungsvorgangs im Reinigungsmittel befindet, werden die vorgegebene oder ermittelte Anfangs-Menge sowie die berechnete Substanz-Zufluß-Menge und die berechnete Substanz-Abfluß-Menge bezogen auf den ersten Reinigungsvorgang verwendet. Um die Gesamt-Menge der Substanz, die sich nach Beendigung eines nachfolgenden Reinigungsvorgangs im Reinigungsmittel befindet, zu berechnen, werden

– die berechnete Gesamt-Menge der Substanz, die sich nach Beendigung des jeweils vorigen Reinigungsvorgangs im Reinigungsmittel befindet,
– die berechnete Substanz-Zufluß-Menge, also die Gesamt-Menge der Substanz, die im nachfolgenden Reinigungsvorgang in das Reinigungsmittel gelangt, und
– die berechnete Substanz-Abfluß-Menge, also die Gesamt-Menge der Substanz, die im nachfolgenden Reinigungsvorgang vom Filtersystem aus dem Reinigungsmittel herausgefiltert wird,

verwendet.

Als Maß für die Gesamt-Menge der Substanz wird beispielsweise die Gesamt-Masse oder das Gesamt-Volumen dieser Substanz im Reinigungsmittel verwendet. Besteht die Substanz aus Partikeln einer festen Substanz, so läßt sich auch die Anzahl dieser Partikel im Fluid als Maß für die Gesamt-Menge der Substanz verwenden.

Das Verfahren ermöglicht es, die Verschmutzung des Reinigungsmittels vorherzusagen, ohne die Reinigungsvorgänge durchzuführen. Daher ermöglicht das Verfahren es, frühzeitig die Verschmutzung der Reinigungsanlage, die durch die Reinigungsvorgänge verursacht wird, vorherzusagen und z. B. die vorhergesagte Verschmutzung mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen.

Das Verfahren läßt sich dazu verwenden, eine Reinigungsanlage auszulegen. Es wird jeweils einmal für eine mögliche Auslegung der Reinigungsanlage angewendet, und die mögliche Auslegung wird aufgrund der berechneten Vorhersage für die Verschmutzung beurteilt.

In einer Ausführungsform arbeitet das Filtersystem so, dass ihm verschmutztes Reinigungsmittel zugeführt wird, das Filtersystem Substanz aus diesem zugeführten Reinigungsmittel herausfiltert und gereinigtes Reinigungsmittel in nachfolgenden Reinigungsvorgängen wiederverwendet wird. Der Wirkungs grad des Filtersystems wird durch einen für alle Reinigungsvorgänge gültigen Trenngrad angegeben. Dieser Trenngrad ist der Quotient aus

– der Gesamt-Menge der vom Filtersystem aus dem zugeführten Reinigungsmittel herausgefilterten Substanz
– und der Gesamt-Menge der Substanz, die dem Filtersystem (F) mit dem zugeführten Reinigungsmittel (20) zugeleitet wird.

Dieser Quotient liegt zwischen 0 und 1. Für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge wird dieser Trenngrad verwendet. Ermittelt wird jeweils die Gesamt-Menge der Substanz, die im Verlaufe des Reinigungsvorgangs mit dem Reinigungsmittel dem Filtersystem zugeleitet wird. Die Substanz-Abfluß-Menge des Reinigungsvorgangs wird in Abhängigkeit von der Gesamt-Menge der im jeweiligen Reinigungsvorgang zugeleiteten Substanz und dem Trenngrad des Filtersystems berechnet, vorzugsweise als Produkt aus der jeweils zugeführten Gesamt-Menge und dem Trenngrad.

In einer weiteren Ausführungsform umfaßt die Reinigungsanlage einen mit dem Filtersystem verbundenen Behälter zum Aufnehmen des Reinigungsmittels während der Reinigungsvorgänge. Dieser Behälter kann aus mehreren miteinander verbundenen Teil-Behältern bestehen. Zu jedem Zeitpunkt ist die Gesamt-Menge des Reinigungsmittels außerhalb dieses Behälters vernachlässigbar gering gegenüber der Gesamt-Menge des Reinigungsmittels im Behälter. Daher sieht die Ausführungsform vor, als Gesamt-Menge der Substanz nach jedem Reinigungsvorgang zu berechnen, welche Gesamt-Menge der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Behälter – genauer: in dem im Behälter enthaltenen Reinigungsmittel – befindet. Die Substanz außerhalb des Behälters wird in einer Ausführungsform vernachlässigt. In einer anderen Ausführungsform wird sie abhängig vom Volumen des Fluids außerhalb des Behälters berechnet.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1. ein Blockdiagramm für eine beispielhafte Reinigungsanlage mit einem Tauchbecken;
2. ein Blockdiagramm für ein beispielhaftes Filtersystem;
3. eine berechnete Verteilung der Partikeldurchmesser im Tauchbecken zu einem Zeitpunkt;
4. eine berechnete zeitliche Entwicklung der Partikelkonzentration im Tauchbecken;
5. ein Blockdiagramm für eine Reinigungsanlage mit einem Tauchbecken und einem Nachbehandlungsbecken;
6. ein Blockdiagramm für die Reinigungsanlage von 5 mit einem zusätzlichen Filter;
7. ein Blockdiagramm für eine Reinigungsanlage mit einem Tauchbecken und zwei Nachbehandlungsbecken.
In dem Ausführungsbeispiel wird das Verfahren zur Auslegung einer Reinigungsanlage mit mindestens einem Tauchbecken eingesetzt. Die Reinigungsanlage wird in der Serienfertigung von Karosserien von Automobilen eingesetzt, um die Karosserien vor dem Lackieren von Partikeln zu reinigen. Diese Partikel befinden sich vor allem auf den Oberflächen der Karosserien. Bei der Fertigung von Karosserien verbleiben metallische Partikel von vorhergehenden Bearbeitungsvorgängen, z. B. vom Schweißen, Schleifen, Zerspanen oder Entgraten, auf den Oberflächen der Karosserien. Außerdem können Verpackungsmaterialen oder Reinigungstücher Faser-Partikel auf der Oberfläche hinterlassen. Die Oberfläche kann weiterhin durch Staub verunreinigt sein. Vor dem Lackieren der Karosserien werden alle diese Partikel in der Reinigungsanlage entfernt, um Lackierfehler zu vermeiden.
Die Reinigungsanlage umfaßt ein oder mehrere Tauchbecken sowie vorzugsweise ein Filtersystem pro Tauchbecken. In jedem Tauchbecken befindet sich als Reinigungsmittel eine Flüssigkeit, die die Partikel löst, z. B. Wasser mit Tensiden oder reines Wasser. In einem festen Takt durchlaufen die Karosserien nacheinander die Becken der Reinigungsanlage. Jede Karosserie durchläuft die Becken nacheinander, wobei die Reihenfolge, in der eine Karosserie die Becken durchläuft, vorzugsweise stets dieselbe ist.
Jedes Tauchbecken ist mit einem Filtersystem verbunden, dem aus dem Tauchbecken verschmutzte Flüssigkeit zugeführt wird. Gereinigte Flüssigkeit wird vom Filtersystem wieder dem Tauchbecken zugeführt.
Das Verfahren wird eingesetzt, um diese Reinigungsanlage einschließlich der Filtersysteme auszulegen. In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Reinigungsanlage also Tauchbecken. Das Verfahren läßt sich in gleicher Weise für die Auslegung einer Reinigungsanlage mit Spritzbecken anwenden. Die Karosserien werden mit der Flüssigkeit besprüht, und die Spritzbecken fangen die Flüssigkeit, die mit abgelösten Partikeln verschmutzt ist, auf.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer solchen beispielhaften Reinigungsanlage. In diesem Beispiel besteht die Reinigungs anlage aus einem einzigen Tauchbecken 1 und einem Filtersystem F, die zusammen mit den Verbindungsleitungen einen Kreislauf bilden. In dem Tauchbecken 1 sowie den Verbindungsleitungen und dem Filtersystem F befindet sich eine reinigende Flüssigkeit 20, z. B. Wasser. Ein Strom von Flüssigkeit 20 innerhalb dieses Kreislaufes wird mit einem einfachen Pfeil dargestellt, ein Zufluß oder Abfluß mit einem Blockpfeil. Ein Strom der Flüssigkeit 20 wird mit Sn bezeichnet, die Gesamt-Masse der Partikel in diesem Flüssigkeits-Strom mit Mn (n=1,2,3, ...).
Nacheinander werden die Karosserien in das Tauchbecken 1 von 1 eingetaucht. Jede Karosserie 2 verbleibt eine Zeitlang im Tauchbecken 1 und wird anschließend dem Tauchbecken 1 wieder entnommen. Dadurch, dass eine Karosserie 2 eine Zeitlang im Tauchbecken 1 verbleibt, wird eine bestimmte Menge von Partikeln, die zuvor an einer Karosserie 2 hefteten, von der Karosserie 2 abgelöst und der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 zugeführt. Dieser Zufluß von Partikeln wird in 1 mit S9 bezeichnet.
Kontinuierlich wird außerdem ein erster Strom S1 von Flüssigkeit 20 mit vernachlässigbar geringer Konzentration von Partikeln dem Tauchbecken 1 zugeführt, z. B. frische Flüssigkeit oder Flüssigkeit aus einem nachfolgenden und in 1 nicht gezeigten Tauchbecken, die so gut gereinigt ist, dass ihre Partikelkonzentration vernachlässigbar gering ist.
Verschmutzte Flüssigkeit 20 wird u. a. dadurch dem Tauchbecken 1 entnommen, dass an der Karosserie 2 verschmutzte Flüssigkeit 20 haftet, wenn diese wieder dem Tauchbecken 1 entnommen wird. Diese durch Haften entnommene Flüssigkeit 20 wird in 1 als Strom S7 bezeichnet.
Ein Strom S3 von Flüssigkeit 20 wird aus dem Tauchbecken 1 abgeleitet und einem Filtersystem F zugeführt. In diesem Filtersystem F wird ein Teil der Partikel aus dem Strom S3 herausgefiltert, und die dergestalt gereinigte Flüssigkeit 20 wird wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt. Der Strom vom Filtersystem F wird in 1 als Strom S4 bezeichnet.
Das Filtersystem F entfernt Grobgut in Form von stark verschmutzter Flüssigkeit 20 aus dem Kreislauf. Dadurch entnimmt das Filtersystem F im Saldo dem Tauchbecken 1 verschmutzte Flüssigkeit. Dieser Strom von verschmutzter Flüssigkeit 20 aus dem Tauchbecken wird in 1 und im Folgenden mit S2 bezeichnet.
Bei der hier beschriebenen Anwendung des Verfahrens werden verschiedene Alternativen erprobt, das Filtersystem F aus einzelnen Filtern zusammenzusetzen. Hierbei wird das Verfahren probeweise auf verschiedene Alternativen angewendet. Außerdem werden verschiedene Mengenflüsse für den Strom S1 und den Strom S3 erprobt.
Eine in 2 gezeigte Ausgestaltung sieht vor, dass das Filtersystem F drei verschiedene Filter F1, F2 und F3 umfaßt. Der Filter F1 ist vorzugsweise als Hydrozyklon ausgestaltet, der zugeführte Flüssigkeit 20 in vorgereinigte Flüssigkeit und herausgefiltertem Konzentrat trennt. Die Trennung resultiert aus der unterschiedlichen Zentrifugalkraft, die die Rotation des Hydrozyklon auf Partikel und auf sauberer Flüssigkeit ausübt. Das Filtrat von F1, das ist die von F1 vorgereinigte Flüssigkeit, wird wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt, was in 2 als Strom S1_4 bezeichnet ist. Das Grobgut von F2, das ist das von F1 herausgefilterte Konzentrat, wird in einem Strom S1_2 einem Filter F2 zugeführt, der als Druckband-Filter ausgestaltet ist. Der Filter F2 trennt das vom Filter F1 herausgefilterte Grobgut in einem Strom S5 mit Grobgut, das dem Kreislauf entzogen wird, und eine weitere Menge vorgereinigter Flüssigkeit, die in einem Strom S2_3 einem Filter F3 zugeführt wird. Der Filter F3 ist in dieser Ausgestaltung als Beutelfilter ausgestaltet. Der Filter F3 trennt die ihm zugeführte Flüssigkeit in einen Strom S3_4 von gereinigter Flüssigkeit, die wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt wird, und einem Strom S6 von Grobgut, das ebenfalls dem Kreislauf entzogen wird. Die beiden Ströme S5 und S6 in 2 entsprechen also dem Strom S2 von Grobgut in 1. Die beiden Ströme S1_4 und S3_4 werden zum Strom S4 vereinigt und wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt. Wie derartige Filter aufgebaut sind, wird z. B. in „Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau", 20. Auflage, Springer-Verlag, 2001, N7 – N8, beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel weisen die von den Karosserien 2 abgelösten Partikel unterschiedliche maximale Durchmesser auf. Vorgegeben wird ein maximal möglicher Partikel-Durchmesser d_max. Vorgegeben werden M Grenzen 0 < d_1 < d_2 < d_3 < ... < d_M = d_max für Partikel-Durchmesser. Beispielsweise ist d_1 = 10^–6 m und d_i+1 = 10·d_i, also d_i = 10^i–7 m. Diese M Grenzen definieren M Kategorien Kat_1, Kat_2, ..., Kat_M von Partikeln. Zur Kategorie Kat_1 gehören alle Partikel, deren Durchmesser kleiner oder gleich d_1 ist. Zur Kategorie Kat_j (j=2, ...,M) gehören alle Partikel, deren Durchmesser zwischen d_j_1 (ausschließlich) und d_j (einschließlich) liegt. Zur Vereinfachung sei d_0 = 0.
Mit M1(t,Kat_j) wird die Gesamt-Masse aller Partikel der Kategorie Kat_j (j=1, ...,M) bezeichnet, die sich zum Zeitpunkt t in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 befinden. Das Verfahren berechnet die zeitliche Entwicklung von M1(t,Kat_j). Mit M1(t) wird die Gesamt-Masse aller Partikel (egal welcher Kategorie) bezeichnet, die sich zum Zeitpunkt t in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 befinden.
Im Vorhersagezeitraum wird nacheinander jeweils eine Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 eingetaucht, verbleibt dort eine bestimmte Zeitspanne und wird wieder aus dem Tauchbecken 1 herausgehoben und diesem dadurch entnommen. Sei t_0 der Beginn des Vorhersage-Zeitraums, und seien t_1, t_2, ... die nacheinander folgenden Zeitpunkte, an denen jeweils eine Karosserie 2 dem Tauchbecken 1 entnommen wird. Die erste Karosserie 2 wird also zum oder nach dem Zeitpunkt t_0 in das Tauchbecken 1 eingetaucht und zum oder kurz nach dem Zeit punkt t_1 diesem wieder entnommen. Die zweite Karosserie 2 wird also zum oder nach dem Zeitpunkt t_1 in das Tauchbecken 1 eingetaucht und zum Zeitpunkt t_1 diesem wieder entnommen, und so fort. Die Zeitpunkte t_0, t_1, t_2, ... fungieren als Vorhersage-Zeitpunkte.
Möglich ist, anstelle der Zeitpunkte, an denen jeweils eine Karosserie 2 dem Tauchbecken 1 entnommen wird, z. B. die Zeitpunkte zu verwenden, an denen eine Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 eingetaucht wird, oder die zeitliche Mitte zwischen der Entnahme einer Karosserie 2 und dem Eintauchen der nachfolgenden Karosserie 2 zu verwenden.
Zwischen einem Zeitpunkt t_i und einem nachfolgenden Zeitpunkt t_i+1 finden folgende Massenströme von Flüssigkeit 20 in das und aus dem Tauchbecken 1 statt:

– Partikel werden von der eingetauchten Karosserie 2 gelöst und gelangen als Strom S9 in die Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1.
– Aus dem Tauchbecken 1 fließt ein Strom S3 mit verschmutzter Flüssigkeit 20 in das Filtersystem F.
– Aus dem Filtersystem F fließt ein Strom S4 mit gereinigter Flüssigkeit 20 zurück in das Tauchbecken 1.
– Das Filtersystem F entfernt einen Strom S2 von verschmutzter Flüssigkeit 20 aus dem Tauchbecken 1.
– Beim Herausheben der Karosserie 2 aus dem Tauchbecken wird ein Strom S7 von verschmutzter und an der Karosserie 2 haftender Flüssigkeit 20 dem Tauchbecken 1 entnommen.
– Ein Strom S1 mit unverschmutzter oder gut gereinigter Flüssigkeit 20 fließt in das Tauchbecken 1.
– Flüssigkeit 20 ohne Partikel verdunstet aus dem Tauchbecken 1.

Mit Vol_1(t) wird das Volumen der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken zum Zeitpunkt t bezeichnet. Sei ΔVol_ 1(t_i+1)= Vol_1(t_i+1) – Vol_1(t_i) die Veränderung dieses Volumens im Zeitraum von t_i bis t_i+1. Angenommen wird in diesem Ausführungsbeispiel, dass sich das Volumen der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 so langsam verändert, dass näherungsweise im gesamten Zeitraum von t_i bis t_i+1 das Volumen gleich [Vol_1(t_i+1)+Vol_1(t_i)]/2 beträgt.
In dem Beispiel der 1 wird weiterhin angenommen, dass die Partikelkonzentration im Strom S1 vernachlässigbar gering ist und dass das Volumen der Partikel gegenüber dem Volumen der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 vernachlässigbar gering ist.
Das Filtersystem F vermag nicht alle Partikel aus der Flüssigkeit 20 herauszufiltern, sondern nur einen Anteil an allen Partikeln. Wie groß dieser Anteil ist, hängt vom Durchmesser der dem Filtersystem F zugeführten Partikel ab. In der Regel ist der Anteil um so größer, je größer dieser Durchmesser d ist.
Wie oben beschrieben, werden die Partikel abhängig von ihrem Durchmesser in M Kategorien Kat_1, ...,Kat_M unterteilt. Die Arbeit des Filtersystems F wird durch einen Trenngrad T_F beschrieben. Dieser hängt vom Partikeldurchmesser ab. Vereinfachend wird angenommen, dass der Trenngrad für alle Partikel einer Kategorie gleich ist. Als Trenngrad T_F(Kat_j) (j=1, ...,M) wird der – auf die Masse bezogene – Anteil der vom Filtersystem F herausgefilterten Partikel der Kategorie Kat_j an den dem Filtersystem F zugeführten Partikeln der Kategorie Kat_j bezeichnet. Es gilt:
Hierbei bezeichnen M_Zuführgut(Kat_j) die Gesamt-Masse aller Partikel der Kategorie Kat_j, die dem Filtersystems F zugeführt werden, und M_Grobgut(Kat_j) die Gesamt-Masse aller Partikel der Kategorie Kat_j, die das Filtersystem F aus dem Zuführgut herausfiltert. Anders formuliert: Der Trenngrad T_F(Kat_j) gibt an, wie viel Massenprozent der Partikel der Kategorie Kat_j herausgefiltert werden. Der Trenngrad T_F(Kat_j) wird in einer Ausgestaltung als zeitlich konstant angesehen.
Wenn sich also 1 mg Partikel mit einem Durchmesser zwischen d_j–1 und d_j im Strom S3 befinden, so werden T_F(Kat_j) mg dieser Partikel herausgefiltert und befinden sich im Grobgut, das mit dem Strom S2 dem Kreislauf entzogen wird. Die nicht herausgefilterten Partikel gelangen in den Strom S4 und mit diesem Strom S4 in das Tauchbecken 1. Im Strom S4 befinden sich somit [1 – T_F(Kat_j)] mg nicht herausgefilterte Partikel mit einem Durchmesser zwischen d_j–1 und d_j.
Im Zeitraum von t_i bis t_i+1, in dem eine Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 eingetaucht wird und diesem wieder entnommen wird, finden demnach die folgenden Massenströme statt:
Durch das Eintauchen einer Karosserie 2 wird ein Strom S9 von Partikeln verschiedener Durchmesser, die an der Karosserie 2 heften, in das Tauchbecken 1 eingetragen. Mit ΔM9(t_i+1,Kat_j) wird die gesamte Masse derjenigen Partikel, die zur Kategorie Kat_j gehören und die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 mit dem Strom S9 von einer Karosserie 2 in die Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 gelangen, bezeichnet.
Aus dem Tauchbecken 1 fließt der Strom S3 in das Filtersystem F. Mit ΔS3(t_i+1) wird das Volumen der verschmutzten Flüssigkeit 20 bezeichnet, die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 als Strom S3 aus dem Tauchbecken 1 abfließt. Mit ΔM3(t_i+1,Kat_j) wird die Gesamt-Masse der Partikel bezeichnet, die zur Kategorie Kat_j gehören und die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 mit dem Strom S3 aus dem Tauchbecken 1 abfließen.
Näherungsweise wird die Gesamt-Masse der Partikel im Tauchbecken 1, die zur Kategorie Kat_j gehören, als im gesamten Zeitraum von t_i bis t_i+1 näherungsweise konstant angenommen, sie ist vorzugsweise gleich [M1(t_i+1,Kat_j) + M1(t_i,Kat_j)]/2.
Die durchschnittliche Konzentration c(t,Kat_j) der Partikel der Kategorie Kat_j, die sich im Zeitraum von t_i bis t_i+1 im Tauchbecken 1 befinden, beträgt demnach näherungsweise
In einer Ausgestaltung weisen die Partikel eine höhere Dichte als die Flüssigkeit 20 auf. Dann ist vorzugsweise der Abfluß zur Filteranlage F unten im Tauchbecken 1 angebracht. Die Partikel-Konzentration im Strom S3 ist um einen Faktor α = α(Kat_j) > 1 größer als die durchschnittliche Partikel-Konzentration im Tauchbecken 1. Möglich ist aber auch, dass die Partikel innen hohl oder aus einem nicht-metallischen Stoff sind und daher eine geringere Dichte aufweisen. Dann wird vorzugsweise ein Faktor α = α(Kat_j) <= 1 vorgegeben.
In beiden Fällen ist ΔM3(t_i+1,Kat_j) =
Wie oben erwähnt, vermag das Filtersystem F nur einen Anteil an allen Partikeln aus dem Strom S3 herauszufiltern. Mit T_F = T_F(Kat_j) wird der oben eingeführte Trenngrad des Filtersystems F bezeichnet. T_F(Kat_j) ist der – auf die Masse bezogene – Anteil der vom Filtersystem F herausgefilterten Partikel der Kategorie Kat_j an allen dem Filtersystem F zugeführten Partikeln der Kategorie Kat_j. Der Trenngrad T_F(Kat_j) variiert im allgemeinen von Kategorie zu Kategorie. In einer Ausgestaltung wird T_F(Kat_j) als zeitlich konstant angenommen.
Mit ΔM2(t_i+1,Kat_j) wird die gesamte Masse aller Partikel bezeichnet, die zur Kategorie Kat_j gehören und die mit dem Strom 52 aus dem Kreislauf entfernt werden. Der Strom S2 von 1 entspricht den Strömen S5 und S6 von 2. Wegen der Definition des Trenngrades gilt ΔM2(t_i+1,Kat_j) = T_F(Kat_j)·ΔM3(t_i+1,Kat_j)
Demnach beträgt die gesamte Masse der Partikel der Kategorie Kat_j, die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 durch den Strom S4 wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt werden, ΔM4(t_i+1,Kat_j) = ΔM3(t_i+1,Kat_j) – ΔM2(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F(Kat_j)]·ΔM3(t_i+1,Kat_j).
Auch durch den Strom S7 werden Partikel aus dem Tauchbecken 1 entfernt, nämlich Partikel in verschmutzter Flüssigkeit 20, die beim Entnehmen einer Karosserie 2 aus dem Tauchbecken 1 an der Karosserie 2 haftet. Die Masse ΔM7(t_i+1,Kat_j) der Partikel, die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 mit dem Strom S7 aus dem Tauchbecken 1 abgeflossen sind und die zur Kategorie Kat_j gehören, beträgt demnach
Hierbei wird vorausgesetzt, dass die Konzentration der Partikel in der Flüssigkeit 20, die mit dem Strom S7 aus dem Tauchbecken 1 entfernt wird, sich um einen Faktor β = β(Kat_j) von der durchschnittlichen Konzentration der Partikel im Tauchbecken 1 unterscheidet.
In diesem Beispiel wird die Verdunstung von Flüssigkeit 20 aus dem Tauchbecken 1 vernachlässigt. In dem Beispiel der 1 verändern somit folgende Ströme das Volumen Vol_1(t) im Tauchbecken 1:

– Mit den Strömen S9 und S4 fließen Partikel in das Tauchbecken 1.
– Mit den Strömen S3 und S7 fließen Partikel aus dem Tauchbecken 1.

Für die Volumenströme gilt daher folgende Differenzengleichung: Vol_1(t_i+1) = Vol_1(t_i)+ΔS1(t_i+1) – ΔS3 (t_i+1) + ΔS4(t_i+1) – ΔS7(t_i+1).
Außerdem ist ΔS4(t_i+1) = ΔS3(t_i+1) – ΔS2(t_i+1).
Eine Bilanz der Partikel-Masse für den Zeitraum von t_i bis t_i+1 wird aufgestellt. Sei ΔM1(t_i+1,Kat_j) = M1(t_i+1,Kat_j) – M1(t_i,Kat_j) die Veränderung der Masse aller Partikel im Tauchbecken 1, die zur Kategorie Kat_j gehören.
Insgesamt werden dadurch für jede Kategorie Kat_j (j=1, ...,M) zwei Differenzengleichungen in t_i (i=1,2,3, ...) generiert.
Anfangsbedingungen werden ermittelt oder vorgegeben. Hierzu gehört ein Wert für Vol_1(t_0), also das anfängliche Volumen der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1. Die Differenzengleichung für das Volumen Vol_1(t) hängt nicht ab von der Partikelmasse oder dem Partikeldurchmesser. Vorzugsweise wird daher zunächst die Differenzengleichung für das Volumen gelöst. Weiterhin werden Anfangswerte für die Gesamt-Massen der Partikel jeder Kategorie Kat_j ermittelt oder vorgegeben, also Werte für M1(t_0,Kat_j) für jede Kategorie Kat_j. Beispielsweise wird vorgegeben, dass sich zum Zeitpunkt t_0 keine Partikel im Tauchbecken 1 befinden und daher für jede Kategorie Kat_j M1(t_0,Kat_j) = 0 gilt. Weiterhin werden Werte für ΔM9(t_i,Kat_j) vorgegeben, um die Differenzengleichung für die Partikelmasse zu lösen. Wie dies geschieht, wird weiter unten beschrieben. Außerdem wird ein Wert für den Trenngrad T_F(Kat_j) des Filtersystems F ermittelt und vorgegeben.
Für jede Kategorie Kat_j wird die obige Differenzengleichung für M1(t_i,Kat_j) schrittweise gelöst. Aus der Anfangsbedingung M1(t_0,Kat_j) = 0 und der Differenzengleichung für M1(t_1,Kat_j) – M1(t_0,Kat_j) wird ein Wert für M1(t_1,Kat_j) berechnet. Aus dem berechneten Wert für M1(t_1,Kat_j) und der Differenzengleichung für M1(t_2,Kat_j) – M1(t_1,Kat_j) wird ein Wert für M1(t_2,Kat_j) berechnet. Dies wird fortgesetzt, bis für jeden Zeitpunkt t_0, t_1, t_2, ... je ein Wert für M1(t_i,Kat_j) berechnet ist. Dadurch wird ein zeitlicher Verlauf der Masse M1(t,Kat_j) aller Partikel der Kategorie Kat_j in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 berechnet und damit vorhergesagt.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, aus der Differenzengleichung eine Differentialgleichung zu erzeugen. Die obige Differenzengleichung lautet:
Diese Differenzengleichung wird durch Δt = t_i+1 – t_i dividiert. Indem Δt → 0 gebildet wird, entsteht hieraus die Differentialgleichung
Diese Differentialgleichung wird numerisch gelöst. Die numerische Lösung der Differentialgleichung bedeutet letztlich auch, dass eine Differenzengleichung gelöst wird.
In einer Fortbildung der Ausgestaltung wird zusätzlich berechnet, welche Masse an Fluid und welche Masse an Partikeln sich insgesamt nach jedem Reinigungsvorgang in der Reinigungsanlage befinden. Fluid mit Partikeln befindet sich zum einen im Tauchbecken 1, zum anderen im Filtersystem F oder in einer Verbindungsleitung zwischen Tauchbecken 1 und Filtersystem F. Sei Vol_2 das Volumen des Fluids 20, das sich zu einem Zeitpunkt im Filtersystem F oder einer der Verbindungsleitungen befindet. Dieses Volumen Vol_2 wird als zeitlich konstant vorausgesetzt, weil das Filtersystem kontinuierlich betrieben wird. Mit M8(t,Kat_j) wird die Gesamt-Masse aller Partikel der Kategorie Kat_j, die sich zum Zeitpunkt t in dem Filtersystem F oder einer Verbindungsleitung befinden, bezeichnet. Unter den oben genannten Voraussetzungen gilt für jede Kategorie Kat_j
Die Gesamt-Menge M(t,Kat_j) der Partikel der Kategorie Kat_j, die sich zum Zeitpunkt t in der Reinigungsanlage befinden, beträgt demnach M(t,Kat_j) = M1(t,Kat_j) + M8(t,Kat_j).
Das Gesamt-Volumen Volt) der Flüssigkeit 20 zum Zeitpunkt t in der Reinigungsanlage beträgt Vol(t) = Vol_1(t) + Vol_2.
Diese Gesamt-Mengen und das Gesamt-Volumen wird durch Summation für jeden Zeitpunkt t_i (i=0,1,2,3, ...) berechnet.
Im folgenden wird beschrieben, wie die benötigten Werte für die Differenzengleichung bestimmt werden. Beim Eintauchen einer Karosserie 2 wird ein Strom S9 von Partikeln unterschiedlicher Durchmesser der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 zuge führt. Für jede Kategorie Kat_j resultiert der Eintrag ΔM9(t_i+1,Kat_j) aus dem Eintauchen einer Karosserie im Zeitraum von t_i bis t_i+1. Um diesen Eintrag zu ermitteln, werden Versuche mit einer Referenz-Karosserie durchgeführt, und gemessen wird die Gesamt-Masse der Partikel der Kategorie Kat_j, die in einem etwa gleichlangen Zeitraum im Tauchbecken 1 gelöst werden. Beispielsweise wird die Referenz-Karosserie den etwa gleich langen Zeitraum lang in eine zuvor partikelfreie Flüssigkeit im Tauchbecken 1 eingetaucht und diesem wieder entnommen. Aus der Flüssigkeit, die durch die Referenz-Karosserie verschmutzt wird, werden die Partikel sorgfältig herausgefiltert. Die gesamte Masse ΔM9 der herausgefilterten Partikel wird durch Wiegen gemessen, die Partikel werden hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Durchmesser getrennt, und der auf die Masse bezogene Anteil der Partikel, die zur Kategorie Kat_j gehören, wird ermittelt. Hierfür wird beispielsweise eine Stichprobe aus den herausgefilterten Partikeln entnommen, und ermittelt wird jeweils, wie viele Partikel in welche Kategorie gehören und was diese insgesamt wiegen. Dadurch wird für jede Kategorie ein Referenz-Eintrag ΔM9(Kat_j) ermittelt. In den Differenzengleichungen ist für jedes i=1,2,3, ... ΔM9(t_i+1,Kat_j) = ΔM9(Kat_j).
In einer Ausführungsform wird angenommen, dass in jedem Reinigungsvorgang annähernd die gleiche Gesamt-Masse von Partikeln der Kategorie Kat_j von der Kategorie 2 in das Tauchbecken 1 gelangen. In einer weiteren Ausführungsform werden r verschiedene Typen Typ_1, ..., Typ_r von Karosserien unterschieden. Für jeden dieser Typen wird der oben beschriebene Referenz-Vorgang durchgeführt. Dadurch wird für jeden Typ Typ_k (k=1, ...,r) ein Referenz-Eintrag ΔM9(Kat_j,Typ_k) ermittelt.
Weiterhin wird ein Produktionsplan vorgegeben, der festlegt, von welchem der r Typen die Karosserie ist, die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 in das Tauchbecken 1 eingetaucht wird.
Falls die Karosserie vom Typ Typ_k ist, so ist ΔM9(t_i+1,Kat_j) = ΔM9(Kat_j,Typ_k).
Durch Versuche mit Referenz-Karosserien werden auch Schätzwerte für α(Kat_j) und β(Kat_j) ermittelt. In der einfachsten Ausgestaltung wird angenommen, dass beide Faktoren für jede Kategorie Kat_j gleich 1 sind.
Der Zufluß S1 von unverschmutzter Flüssigkeit 20 und der Abfluß S2 von verschmutzter Flüssigkeit 20 werden gezielt geregelt, um das Volumen Vol_1 der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 innerhalb vorgegebener Schranken zu halten. Damit wird einerseits vermieden, dass das Tauchbecken 1 überläuft, und andererseits sichergestellt, dass eine Karosserie 2 vollständig in die Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 eingetaucht wird. Beispielsweise bleibt der Volumenstrom S1 pro Zeiteinheit konstant, so dass ΔS1(t_i+1) gleich ΔS1·(t_i+1 – t_i) ist, wobei ΔS1 der konstanten Volumenstrom pro Zeiteinheit ist, z. B. in der Maßeinheit [l/min]. Auch der Zufluß S3 vom Tauchbecken 1 in das Filtersystem F wird geregelt, damit sind die benötigten Werte für das Lösen der Differenzengleichung bekannt.
Der Trenngrad T_F(Kat_j) des Filtersystems F wird vorzugsweise ebenfalls durch Versuche bestimmt. Hierfür werden verschiedene Referenz-Mengen von Partikeln verwendet. Die Durchmesser der Partikel einer Menge fallen in dieselbe Kategorie Kat_j, und gemessen wird, welchen Anteil an den Partikeln der Referenz-Menge das Filtersystem F jeweils herausfiltert.
Eine Ausgestaltung sieht vor, das gesamte Filtersystem F im Versuch wie gerade beschrieben zu testen. Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht hingegen daraus, die Trenngrade der einzelnen Filter getrennt voneinander zu messen und den Trenngrad des Filtersystems F aufgrund der einzelnen Trenngrade sowie der Verschaltung der Filter zum Filtersystem F zu berechnen. Dies wird im Folgenden am Beispiel der 2 erläutert.
Für jede Kategorie Kat_j werden zunächst die drei Trenngrade T_F1(Kat_j), T_F2(Kat_j) und T_F3(Kat_j) der einzelnen drei Filter F1, F2 und F3 gemessen. Der Trenngrad T_F(Kat_j) des Filtersystems F hängt wie im Folgenden beschrieben von den Trenngraden der einzelnen Filter F1, F2 und F3 ab:
Mit ΔM3(t_i+1,Kat_j), ΔM4(t_i+1,Kat_j), ΔM1_2(t_i+1,Kat_j), ΔM1_4(t_i+1,Kat_j), ΔM2_3(t_i+1,Kat_j), ΔM3_4(t_i+1,Kat_j), ΔM3(t_i+1,Kat_j), ΔM4(t_i+1,Kat_j), ΔM5(t_i+1,Kat_j) und ΔM6(t_i+1,Kat_j) werden die Massen derjenigen Partikel bezeichnet, die zur Kategorie Kat_j gehören und die in einem Zeitraum von t_i bis t_i+1 in den jeweiligen Strömen, die in 2 gezeigt werden, transportiert werden. In einem Zeitraum von t_i bis t_i+1 filtert F2 einen – auf die Masse bezogenen – Anteil von T_F1(Kat_j) aus dem Strom S3 heraus. Herausgefilterte Partikel gelangen in den Strom S1_2. Nicht herausgefilterte Partikel gelangen in den Strom S1_4 und werden wieder dem Tauchbecken 1 zugeführt. Also gilt: ΔM1_2(t_i+1,Kat_j) = T_F1(Kat_j)·ΔM3(t_i+1,Kat_j) und ΔM1_4(t_i+1,Kat_j) = ΔM3(t_i+1,Kat_j) – ΔM1_2(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F1(Kat_j)]·ΔM3(t_i+1,Kat_j)
Diejenigen Partikel im Strom S1_2, die vom Filter F2 herausgefiltert werden, werden mit dem Strom S5 dem Kreislauf entzogen. Die nicht herausgefilterten Partikel gelangen in den Strom S2_3. Also gilt: ΔM5(t_i+1,Kat_j) = T_F2(Kat_j)·ΔM1_2(t_i+1,Kat_j) und ΔM2_3(t_i+1,Kat_j) = ΔM1_2(t_i+1,Kat_j) – ΔM5(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F2(Kat_j)]·ΔM1_2(t_i+1,Kat_j)
Die Partikel im Strom S2_3 werden dem Filter F3 zugeführt. Diejenigen Partikel im Strom S2 3, die vom Filter F3 herausgefiltert werden, werden mit dem Strom S6 dem Kreislauf entzogen. Die nicht herausgefilterten Partikel gelangen in den Strom S3_4. Also gilt: ΔM6(t_i+1,Kat_j) = T_F3(Kat_j)·ΔM2_3(t_i+1,Kat_j) und ΔM3_4(t_i+1,Kat_j) = ΔM2_3(t_i+1,Kat_j) – ΔM6(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F3(Kat_j)]·ΔM2_3(t_i+1,Kat_j)
Die beiden Ströme S1_4 und S3_4 werden zum Strom S4 vereinigt und gelangen wieder in das Tauchbecken 1. Somit gilt: ΔM4(t_i+1,Kat_j) = ΔM1_4(t_i+1,Kat_j) + ΔM3_4(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F1(Kat_j)]·ΔM3(t_i+1,Kat_j) + [1 – T_F3(Kat_j)]·ΔM2_3(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F1(Kat_j)]·ΔM3(t_i+1,Kat_j) + [1 – T_F3(Kat_j)]·[1 – T_F2(Kat_j)]·ΔM1_2(t_i+1,Kat_j) = [1 – T_F1(Kat_j)]·ΔM3(t_i+1,Kat_j) + [1 – T_F3(Kat_j)]·[1 – T_F2(Kat_j)]·T_F1(Kat_j) ΔM3(t_i+1,Kat_j)
Weil in diesem Ausführungsbeispiel der Trenngrad nicht von der Zeit abhängt, folgt hieraus:
Diese Berechnungen lassen sich automatisch von einem Computerprogramm durchführen, das auf einem Rechner abläuft. Dem Computerprogramm wird zum einen die Verschaltung der einzelnen Filter vorgegeben, z. B. in Form eines gerichteten Graphen, dessen Knoten für die einzelnen Filter und dessen Kanten für die Ströme zwischen diesen Filtern stehen. Zum anderen wird dem Programm der Trenngrad T_F_x(Kat_j) jedes Filters F_x vorgegeben. Zwischen den Partikelmassen im Zuführgut, Filtrat und Grobgut bestehen jedesmal die Zusammenhänge ΔM_Grobgut(Kat_j) = T_F_x(Kat_j)·ΔM_Zuführgut(Kat_j)und ΔM_Filtrat(Kat_j) = [1 – T_F_x(Kat_j)]·ΔM_Zuführgut(Kat_j)
Eine andere Ausführungsform ermöglicht es, zeitliche Veränderungen im Trenngrad eines Filters zu berücksichtigen. Diese zeitlichen Veränderungen resultieren z. B. daher, dass ein Filter im Laufe der Zeit durch herausgefiltertes Grobgut verstopft wird und daher in regelmäßigen Abständen gereinigt wird. Im folgenden wird angenommen, dass der Trenngrad eines Filters F_x im Zeitraum von t_i bis t_i+1 jeweils näherungsweise konstant bleibt. Sei T_F_x(t_i+1,Kat_j) der Trenngrad eines Filters F_x im Zeitraum von t_i bis t_i+1.
Beispielsweise wird alle zehn Zeitpunkte der Filter F_x gereinigt, so dass für j=1,2, ... gilt: T_F_x(t_10·j,Kat_j) = T_F_x(t_0,Kat_j)
Die Verschlechterung, die die Verschmutzung des Filters bewirkt, wird z. B. durch einen Faktor γ < 1 berücksichtigt. Dieser Faktor γ = γ(Kat_j) hängt vorzugsweise von der Kategorie Kat_j ab. T_F_x(t_i+1,Kat_j) = γ(Kat_j)·T_F_x(t_i,Kat_j).
Der Trenngrad T_F(Kat_j) des Filtersystems wird nicht berechnet. Statt dessen wird wie folgt ein System von Differenzengleichungen automatisch aufgestellt.
Analog zum obigen Vorgehen wird eine Massenbilanz für den Kreislauf des Tauchbeckens 1 aufgestellt: M1(t_i+1,Kat_j) – M1(t_i,Kat_j) = ΔM1(t_i+1,Kat_j) = ΔM9(t_i+1,Kat_j) – ΔM3(t_i+1,Kat_j) + ΔM4(t_i+1,Kat_j) – ΔM7(t_i+1,Kat_j)
Wie oben beschrieben, ist
sowie
Dadurch wird ein System von Differenzengleichungen automatisch aufgestellt. Dieses System von Differenzengleichungen wird wieder schrittweise gelöst.
Jede der beiden Ausführungsformen liefert einen Weg, um für eine vorgegebene Kategorie Kat_j eine Abfolge von Vorhersage-Werten M1(t_0,Kat_j), M1(t_1,Kat_j), M1(t_2,Kat_j) und so fort zu berechnen. Diese Berechnung wird vorzugsweise dann abgebrochen, wenn ΔM1(t_i+1,Kat_j) – ΔM1(t_i,Kat_j) – oder auch die Steigung
– für eine vorgegebene Anzahl m von Zeitpunkten t_i jeweils kleiner oder gleich einer vorgegebenen oberen Schranke ΔM_1 ist. Ist dies zu einem Zeitpunkt t_N der Fall, so ist ein eingeschwungener Gleichgewichtszustand erreicht, und die Berechnung wird für diese Kategorie Kat_j abgebrochen.
Vorzugsweise wird das obige Verfahren für jede Kategorie Kat_j durchgeführt. Für einen festen Zeitpunkt t_i wird dadurch näherungsweise die Verteilung der Partikel hinsichtlich ihrer Durchmesser berechnet, nämlich durch die Meßwerte M1(t_i,Kat_1), M1(t_i,Kat_2), M1(t_i,Kat_3) und so fort.
Für jeden Zeitpunkt t_i läßt sich die die berechnete Verteilung der Partikeldurchmesser zum Zeitpunkt t_i ausgeben und graphisch darstellen. 3 zeigt eine berechnete Verteilung der Partikeldurchmesser zum Gleichgewichts-Zeitpunkt t_N. Auf der x-Achse sind die Partikeldurchmesser d in [10^–6 m] aufgetragen, die x-Achse ist logarithmisch skaliert. Auf der y-Achse ist die Masse M1(t_N,Kat_j) in [g] aller Partikel auf getragen, die zu einer Kategorie Kat_j gehören und die sich zum Gleichgewichts-Zeitpunkt t_N im Tauchbecken 1 befinden.
In einem nachfolgenden Schritt wird zusätzlich die zeitliche Entwicklung der Gesamt-Masse aller Partikel in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 berechnet. Sei M1(t) die Gesamt-Masse aller Partikel in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 zum Zeitpunkt t. Weil der Trenngrad des Filtersystems F von dem Partikeldurchmesser d abhängt und weil die Verteilung der Partikeldurchmesser im Strom S3 zeitlich veränderlich ist, kann in diesem Ausführungsbeispiel kein „durchschnittlicher" Trenngrad des Filtersystems F verwendet werden. Statt dessen wird eine Zeitreihe M1(t_0), M1(t_1), M1(t_2), ... berechnet, indem für jedes i=0,1,2, ... wie folgt summiert wird:
In entsprechender Weise läßt sich die Gesamt-Masse ΔM9(t_i+1) aller Partikel berechnen, die im Zeitraum von t_i bis t_i+1 von einer Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 gelangen. Es ist für jedes i=0,1,2, ...
Vorzugsweise wird zusätzlich die zeitliche Entwicklung der Partikelkonzentration einer Kategorie Kat_j sowie die gesamte Partikelkonzentration berechnet. Für jeden Zeitpunkt t_i (i=0, ..., N) wird hierfür der Quotient
berechnet. Das Volumen der Partikel im Tauchbecken 1 wird gegenüber dem Volumen der reinigenden Flüssigkeit 20 vernachlässigt. Dieser Quotient c(t_i,Kat_j) ist die Konzentration der Partikel, die zur Kategorie Kat_j gehören, zum Zeitpunkt t_i im Tauchbecken 1. Die Gesamtkonzentration c(t_i) zum Zeitpunkt t_i wird als Quotient
berechnet.
In 4 wird beispielhaft eine berechnete zeitliche Entwicklung der Partikelkonzentration in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 gezeigt. Auf der x-Achse ist die Zeit eingetragen. Markiert sind die Zeitpunkte t_5, t_10, t_15, t_20 und t_25. Auf der y-Achse ist die Partikelkonzentration c(t_i) zum jeweiligen Zeitpunkt t_i aufgetragen, beispielsweise in [g/m³].
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, zusätzlich näherungsweise zu berechnen, wie viele Partikel einer Kategorie sich zu einem Zeitpunkt t_i im Tauchbecken 1 befinden. Vorgegeben wird eine gemessene oder geschätzte mittlere Partikel-Dichte φ als Masse pro Volumeneinheit, z. B. in [g/cm³]. Die Partikel werden als näherungsweise kugelförmig angenommen. Insbesondere metallische Partikel, die beim Zerspanen und Entgraten gebildet werden, haben in der Tat eine annähernd kugelförmige Gestalt. Ein Partikel der Kategorie Kat_j hat einen Durchmesser d, der zwischen d_j – 1 und d_j liegt. Seine Masse liegt daher zwischen
und
also zwischen
und
Der Quotient
ist eine untere Schranke für die Anzahl der Partikel der Kategorie Kat_j, die sich zum Zeitpunkt t_i im Tauchbecken 1 befinden, der Quotient
eine obere Schranke.
Wenn die obere Schranke für eine Kategorie und für alle Zeitpunkte t_i kleiner als 1 ist, so befinden sich überhaupt keine Partikel dieser Kategorie im Tauchbecken 1. d_max kann für zukünftige Berechnungen kleiner gewählt werden.
Die gerade beschriebene Ausführungsform des Verfahrens benötigt Werte für ΔM9(t_i,Kat_j) (i=1, 2, 3, ... und 1<=j<=M) . Beispielsweise werden durch Referenz-Reinigungsvorgänge Werte für ΔM9(Kat_j) oder – im Falle von r unterschiedlichen Typen von Karosserien – Werte für ΔM9(Kat_j,Typ_k) mit 1<=k<=r ermittelt.
Eine Möglichkeit_ist die, die M bzw. M*r Werte direkt vorzugeben. Eine andere Möglichkeit_ist die, eine Verteilungsfunktion VF_9 vorzugeben. Mit VF_9(d,Typ_k) wird der Anteil der Partikel, deren Durchmesser kleiner oder gleich d ist, an der gesamten Masse der Partikel, die bei einem Reinigungsvorgang von einer Karosserie des Typs Typ_k mit dem Strom S9 in das Tauchbecken 1 gelangen, bezeichnet. Dann gilt:
Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung erleichtert es, die Werte für ΔM9(Kat_j,Typ_k) vorzugeben. Die unterschiedlichen Durchmesser von Partikeln, die mit der Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 eingetragen werden, werden statistisch beschrieben. Eine Art der Beschreibung ist die, die Durchmesserverteilung der eingebrachten Partikel durch eine statistische Verteilungsfunktion VF_9 zu beschreiben. Die Verteilungsfunktion VF_9 weist eine statistische Dichtefunktion f_9 = f_9(d) auf. Die Verteilungsfunktion VF_9 und die Dichtefunktion f_9 hängen wie folgt voneinander ab:
Die Verteilungsfunktion VF_9 ist beispielsweise eine Normalverteilung oder eine logarithmische Normalverteilung über d. Im Falle der Normalverteilung weist die Verteilungsfunktion VF_9 eine Dichtefunktion f_9 mit
Bevorzugt wird eine logarithmische Normalverteilung verwendet. Bei dieser Ausgestaltung hat die Dichtefunktion die Gestalt:
Der Parameter d₅₀ in der Dichtefunktion f_9 ist ein mittlerer Partikeldurchmesser: Die Hälfte der Masse aller Partikel stammt von Partikeln mit einem Durchmesser kleiner oder gleich d₅₀, die übrige Hälfte von Partikeln mit einem Durchmesser größer als d₅₀. Der Parameter σ² ist ein Maß für die Streuung der Partikel-Durchmesser. Beide Parameter hängen in dieser Ausführungsform ab vom Typen Typ_k der jeweiligen Karosserie, also d₅₀ = d₅₀(Typ_k) und σ² = σ² (Typ_k).
Mit jeweils einer Karosserie des Typs Typ_k wird wie oben beschrieben ein Referenz-Reinigungsvorgang durchgeführt, und die auf die Masse bezogene Verteilung der Partikeldurchmesser wird gemessen. Mit statistischen Schätzverfahren werden die beiden unbekannten Parameter d₅₀(Typ_k) und σ²(Typ_k) näherungsweise berechnet. Möglicht ist auch, einen statistischen Test durchzuführen, ob die Annahme der logarithmischen Normalverteilung zutrifft, z. B. einen Chi-Quadrat-Anpassungstest.
Vorzugeben sind also lediglich zwei Parameter d₅₀ und σ² vor, beispielsweise beide in der Maßeinheit [10^–6 m]. Beide Parameter können von Typ zu Typ variieren. Die Verteilungsfunktion VF_9 wird beispielsweise mit Hilfe des Integrals über der Dichtefunktion f_9 numerisch berechnet. Dann gilt:
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung wird zusätzlich vorausgesetzt, dass auch der Trenngrad T_Fx(Kat_j) eines Filters Fx mit Hilfe einer vom Filter Fx abhängenden Verteilungsfunktion VF_Fx beschrieben werden kann.
Ein Filter Fx für Partikel weist einen Wirkungsgrad auf, der in der Regel um so größer ist, je größer der Partikeldurchmesser ist. Dieser Wirkungsgrad wird bevorzugt als Trenngrad beschrieben. Der Trenngrad T_Fx = T_Fx(Kat_j) hängt ab von der Kategorie Kat_j der Partikel und ist definiert als Quotient aus

– der Gesamt-Masse M_Grobgut(Kat_j) der vom Filter Fx aus dem zugeführten Fluid 20 herausgefilterten Partikel der Kategorie Kat_j und
– der Gesamt-Masse M_Zuführgut (Kat_j) der Partikel der Kategorie Kat_j, die dem Filter Fx mit dem zugeführten Fluid 20 zugeleitet werden.

Hieraus folgt, dass für den Trenngrad T_Fx(Kat_j) des Filters Fx gilt. M_Grobgut(Kat_j) = T_Fx(Kat_j)·M_Zuführgut(Kat_j).
Falls die Unterteilung des Wertebereichs für die möglichen Partikeldurchmesser immer weiter verfeinert wird, geht der Trenngrad T_Fx(Kat_j) über in einen vom Partikeldurchmesser d abhängenden Wirkungsgrad W_Fx(d). Dieser Wirkungsgrad W_Fx(d) ist der Quotient aus

– der Gesamt-Masse M_Grobgut (d) der vom Filter Fx aus dem zugeführten Fluid 20 herausgefilterten Partikel mit dem Durchmesser d und
– der Gesamt-Masse M_Zuführgut(Kat_j) der Partikel mit dem Durchmesser d, die dem Filter Fx mit dem zugeführten Fluid 20 zugeleitet werden.

In der Regel wächst dieser Quotient und strebt gegen 1 mit immer größerem Durchmesser d. Dann läßt sich der Trenngrad W_Fx(d) vorzugsweise als statistische Verteilungsfunktion VF_Fx(d) mit einer statistischen Dichtefunktion f_Fx(d) beschrieben. Es ist
Es gilt.
Diese Ausgestaltung erleichtert die Vorgabe der Trenngrade für verschiedene Kategorien, was im Folgenden beschrieben wird.
Der Zusammenhang zwischen dem Trenngrad T_Fx(Kat_j) und der statistischen Dichtefunktion f_Fx(d) ist der folgende: Die Verteilung der Partikeldurchmesser im Zuführgut und die im Grobgut wird durch zwei Verteilungsfunktionen VF_Zuführgut und VF_Grobgut beschrieben. VF_Zuführgut (d) ist der auf die Masse bezogene Anteil der Partikel mit einem Durchmesser kleiner oder gleich d an der Gesamt-Masse aller Partikel im Zuführgut. Entsprechend ist VF_Grobgut (d) der auf die Masse bezogene Anteil der Partikel mit einem Durchmesser kleiner oder gleich d an der Gesamt-Masse aller Partikel im Grobgut. Beide Verteilungsfunktionen besitzen je eine Dichtefunktion f_Zuführgut(d) bzw. f_Grobgut(d). Es gilt:
Der entsprechende Zusammenhang gilt zwischen VF_Grobgut und f_Grobgut.
Mit M_Grobgut wird die Gesamt-Masse aller Partikel im Grobgut bezeichnet, mit M_Zuführgut die Gesamt-Masse aller Partikel im Zuführgut. Die Gesamt-Masse M_Grobgut (0, d) aller Partikel im Grobgut mit einem Durchmesser kleiner oder gleich d ist gleich
Mit den obigen Bezeichnungen gilt:
Falls die Unterteilung in Kategorien fein genug gewählt_ist und d_j und d_j–1 dicht beieinander liegen, so sind die Werte f_Grobgut(δ) für alle δ zwischen d_j und d_j – 1 annähernd gleich. f Grobgut(δ) kann daher durch ein f Grobgut (d_x) mit einem d_x zwischen d_j – 1 und d_j ersetzt werden. Das entsprechende gilt für f_Zuführgut(δ). Dann folgt:
Vorzugsweise wird auch der Trenngrad T_Fx(d) eines Filters Fx mit Hilfe einer logarithmischen Normalverteilung behandelt. Die Dichtefunktion f_Fx(d) hat_in dieser Ausgestaltung die Form
mit zwei Parametern d₅₀ = d₅₀(Fx) und σ² = σ²(Fx). Der Faktor A wird so gewählt, dass gilt:
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, einen Parameter d_min vorzugeben. Dies ist der Durchmesser der kleinsten Partikel, die ein Filter Fx herauszufiltern vermag. Es gilt also näherungsweise: T_Fx(d) = 0, falls d <= d_min ist. Weiterhin wird ein Parameter d_max vorgegeben. Alle Partikel, deren Durchmesser größer als d_max sind, werden herausgefiltert. Demnach gilt T_Fx(d) = 1, falls d >= d_max. Der Benutzer gibt die beiden Parameter d_min und d_max vor. Der Trenngrad steigt dazwischen logarithmisch linear an. Um einen Trenngrad T_Fx(d) für einen Partikel-Durchmesser zwischen d_min und d_max zu berechnen, wird die Rechenvorschrift
In dem bislang beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde die zeitliche Entwicklung der Gesamt-Masse M1(t,Kat_j) der Partikel in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken berechnet. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, statt dessen das Gesamt-Volumen der Partikel in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken zu berechnen. Entsprechend wird das Gesamt-Volumen der mit dem Strom S9 zugeführten Partikel der Kategorie Kat_j vorgegeben. Das Gesamt-Volumen aller mit dem Strom S3 abgeführten Partikel und das der mit dem Strom S7 abgeführten Partikel der Kategorie Kat_j werden in entsprechender Weise berechnet.
Vorzugsweise wird das Verfahren mit einer üblichen Datenverarbeitungsanlage durchgeführt, z. B. mit einem PC oder einer Workstation. Diese Datenverarbeitungsanlage umfaßt Eingabegeräte, Ausgaberäte und eine Recheneinheit. Zu den Ausgabegeräten gehören vorzugsweise ein Bildschirm und ein Drucker. Die Recheneinheit erzeugt eine interaktive graphische Benutzeroberfläche auf dem Bildschirm.
Ein Benutzer erzeugt mit Hilfe der graphischen Benutzeroberfläche ein Blockdiagramm der Reinigungsanlage. Hierfür wählt er graphische Symbole aus einer elektronischen Bibliothek aus und plaziert sie auf dem Bildschirm. Diese Bibliothek umfaßt Symbole für Filter, Karosserie, Tauchbecken und Spritzbecken sowie für Verbindungsleitungen und für Zuflüsse und Abflüsse. Beispielsweise beschreibt ein Benutzer eine Reinigungsanlage mit dem Tauchbecken 1, den in 2 gezeigten drei Filtern des Filtersystems F sowie den in 1 und 2 gezeigten Verbindungsleitungen zwischen dem Tauchbecken 1 und den Filtern F1, F2 und F3.
Mit jedem Symbol ist ein eigenes Datenobjekt_im Sinne der objektorientierten Programmierung verbunden. Jedes Datenobjekt gehört einem Objekttyp an. Beispielsweise gibt es Objekttypen für Filter, Karosserie, Tauchbecken und Spritzbecken sowie für Verbindungsleitungen. Jeder Objekttyp besitzt bestimmte Attribute. Möglich ist, dass der Objekttyp Filter unterschiedliche Unter-Objekttypen für die verschiedenen Filterarten umfaßt und entsprechend der Objekttyp Karosserie unterschiedliche Unter-Objekttypen für die verschiedenen Arten von Karosserien umfaßt. Aus dem Blockdiagramm und den typisierten Datenobjekten werden automatisch die Differenzengleichungen erzeugt. Hierfür werden hinterlegte Zusammenhänge ausgewertet. Insbesondere ist für den Objekttyp Filter der oben beschriebene Zusammenhang hinterlegt, dass ΔM_Grobgut(d) = T_Fx(d)·ΔM_Zuführgut(d)und ΔM_Filtrat(d) = [1 – T_Fx(d)]·ΔM_Zuführgut(d)gilt.
Mit Hilfe der graphischen Benutzeroberfläche legt der Benutzer die Werte für die Attribute der Datenobjekte fest. Hierfür klickt er auf das Symbol für das entsprechende Datenobjekt Beispielsweise legt er/sie das anfängliche Volumen Vol_1(t_0) der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 fest. Weiterhin legt er/sie den Eintrag ΔM9(t) an Partikeln fest, die durch das Eintauchen der Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 eingetragen werden. Vorzugsweise hängt ΔM9(t) nur von der Art der Karosserie ab, aber nicht vom Zeitpunkt t. Außerdem gibt er/sie die Verteilung VF_9(d) der Partikel-Durchmesser, die von einer Karosserie 2 während des Eintauchens in das Tauchbecken 1 eingetragen werden. Der Benutzer gibt die Trenngrade der Filter vor, im Beispiel der 2 also die drei Trenngrade T_F1(d), T_F2(d) und T_F3(d). Weiterhin legt er/sie die Volumenströme S1, S2, S3, S7 fest. Im einfachsten Falle sind diese zeitlich konstant, der Benutzer legt jeweils einen Wert für den Volumenstrom z. B. in [m³/h] fest. Für S4 braucht der Benutzer keinen Wert einzugeben, denn der Volumenstrom S4 wird wie oben beschrieben berechnet.
Die Verteilungsfunktion VF_9(d) der Durchmesser der von einer Karosserie 2 abgelösten Partikel sowie die Trenngrade der Filter hängen ab von dem Partikel-Durchmesser. Eine Ausführungsform, diese Werte vorzugeben, ist die, dass der Benutzer für jeden der wie oben beschrieben vorgegebenen Kategorien Kat_j je einen Wert für die Verteilungsfunktion und die Trenngrade vorgibt. Er/sie gibt also die Werte VF_9(d_1), VF_9(d_2), VF_9(d_3) und so fort vor, außerdem die Werte T_1(Kat_1), T_F1(Kat_2), T_F1(Kat_3) und so fort. Automatisch geprüft wird, ob gilt: 0 <= VF_9(d_1) <= VF_9(d_2) <= VF_9(d_3) <= ... <= 1 sowie
Alternativ gibt der Benutzer vor, welcher – auf die Masse bezogene – Anteil f_1 der Partikel, die von einer Karosserie 2 gelöst werden, einen Durchmesser haben, der kleiner oder gleich d_1 ist. Weiterhin gibt er/sie vor, welcher Anteil f_2 die Partikel mit einem Durchmesser zwischen d_1 und d_2 haben, und so fort. Vorgegeben werden also Werte f i für den – auf die Masse bezogenen – Anteil der abgelösten Partikel, deren Durchmesser zwischen d_j – 1 und d_j liegt (i=1, ...,M). Außerdem gibt der Benutzer die Gesamt-Masse ΔM9 von Partikeln, die bei einem Reinigungsvorgang von einer Karosserie 2 in das Tauchbecken 1 gelangen, vor. Es ist ΔM9(Kat_j) = ΔM9*f_j.
Diese Werte werden wie oben beschrieben empirisch ermittelt, z. B. durch Versuche mit einer Referenz-Karosserie und Referenz-Filtern.
Der Benutzer gibt die beiden Parameter d₅₀ und σ² vor, beispielsweise beide in der Maßeinheit [10^–6 m] . Die Verteilungsfunktion VF_9 wird beispielsweise mit Hilfe des Integrals über der Dichtefunktion f_9 numerisch berechnet.
Um den Trenngrad T_Fx eines Filters Fx vorzugeben, gibt der Benutzer die beiden Parameter d₅₀ und σ² ein. Diese variieren von Filter zu Filter. Der Trenngrad T_Fx(d) für einen Partikel-Durchmesser d wird dann vorzugsweise gemäß der Rechenvorschrift
mit einem d_x aus dem Intervall von d_j – 1 bis d_j berechnet.
Vorzugsweise wird das Verfahren dazu verwendet, die Reinigungsanlage mit dem Tauchbecken 1 und dem Filtersystem F auszulegen. Bei der Auslegung lassen sich folgende Stellgrößen variieren:

– das anfängliche Volumen Vol_1(t_0) der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1,
– das Volumen pro Zeiteinheit der sauberen Flüssigkeit, die mit dem Strom S1 dem Tauchbecken 1 zugeführt wird,
– das Volumen pro Zeiteinheit der verschmutzten Flüssigkeit 20, die mit dem Strom S2 dem Tauchbecken 1 entnommenen wird,
– das Volumen pro Zeiteinheit der verschmutzten Flüssigkeit 20, die mit dem Strom S3 dem Tauchbecken 1 entnommen und dem Filtersystem F zugeführt wird,
– der Aufbau des Filtersystems F aus einzelnen Filtern und die Verschaltung dieser Filter,
– die Trenngrade der einzelnen Filter Fx des Filtersystems F.

Wie lange eine Karosserie 2 im Tauchbecken 1 verweilt, ist durch die Taktzeit der Fertigungsanlage vorgegeben und läßt sich in diesem Beispiel nicht variieren.
Das Verfahren wird mehrmals mit unterschiedlichen Auslegungen durchgeführt. Für jede Auslegung liefert das Verfahren insbesondere:

– die Gesamt-Masse M1(t_i,Kat_j) der Partikel einer Kategorie Kat_j, die sich zum Zeitpunkt t_i im Tauchbecken 1 befindet,
– die Verteilung der Partikel-Durchmesser nach Erreichen des eingeschwungenen Gleichgewichtszustands zum Zeitpunkt t_N, die beispielhaft durch 3 gezeigt wird, und
– die zeitliche Entwicklung der Partikel-Konzentration c(t) im Tauchbecken 1, die beispielhaft durch 4 gezeigt wird.

Falls eine der beiden Kurven auf eine schlecht arbeitende Reinigungsanlage hindeutet, wird die Auslegung geändert. Das Verfahren ermöglicht es, die Reinigungsanlage systematisch auszulegen und die Auswirkungen verschiedener Auslegungen vorab miteinander zu vergleichen, ohne eine reale Reinigungsanlage aufbauen und erproben zu müssen. Damit spart das Verfahren Zeit und Kosten ein. Eine Vorhersage erfordert wesentlich weniger Zeit als ein Versuch mit einer realen Reinigungsanlage.
Beispielsweise werden verschiedene Entwürfe für das Filtersystem F vorgegeben und miteinander verglichen. Die Entwürfe unterscheiden sich z. B. hinsichtlich der Verschaltung und/oder der Trenngrade der einzelnen Filter voneinander. Für jeden Entwurf wird die maximale Gesamt-Menge der Partikel einer Kategorie ermittelt. Automatisch wird derjenige Entwurf ermittelt, der zu der geringsten maximalen Gesamt-Menge an Partikeln einer vorgegebenen Kategorie führt.
Die Stellgrößen S2, S3 und T_F(d) beeinflussen die Partikel-Konzentration nach Erreichen des Gleichgewichtszustandes umgekehrt linear, die Stellgröße Vol_1 überhaupt nicht, und die Stellgröße S1 dient dazu, das Volumen Vol_1 zeitlich konstant zu halten. Dies zeigt folgende Überlegung:
Mit c(Kat_j) wird die im Gleichgewichtszustand auftretende Konzentration der Partikel, die zur Kategorie Kat_j gehören, im Tauchbecken 1 bezeichnet. Wie oben beschrieben, wird die zeitliche Entwicklung der Masse der Partikel im Tauchbecken 1 näherungsweise durch die Differenzengleichung

beschrieben. Im Gleichgewichtszustand, der zum Zeitpunkt t_N eintritt, ist ΔM1(t_N,d) annähernd gleich 0. Außerdem ist M1(t_N+1) = M1(t_N). Für die folgende Ausführungsform wird außerdem vorausgesetzt, dass im Gleichgewichtszustand das Volumen der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 annähernd gleich bleibt.
Somit gilt:
Hieraus folgt für die Partikelkonzentration c(Kat_j) im Gleichgewichtszustand:
Die drei Stellgrößen ΔS3, ΔS7 und T_F(Kat_j) treten linear im Nenner der Partikelkonzentration auf.
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung wird für jede Kategorie Kat_j (j=1, ...,M) eine maximal zulässige Partikelkonzentration c_max(Kat_j) vorgegeben, beispielsweise indem eine für alle Kategorien gültige obere Schranke c max vorgegeben wird. Zu keinem Zeitraum darf die tatsächliche Konzentration der Partikel in der Flüssigkeit 20 im Tauchbecken 1 diese maximal zulässige Partikelkonzentration übersteigen. Geprüft wird, ob die berechneten Konzentrationen c(t_i,Kat_j) für jeden Zeitpunkt t_1 (i=0,1,2,3, ...) und jede Kategorie Kat_j (j=1, ...,M) kleiner oder gleich der oberen Schranke c_max(Kat_j) ist.
In einer weiteren Fortbildung wird berechnet, welche Menge an unverschmutzter Flüssigkeit 20 in einem Zeitraum von t_i bis t_i+1 jeweils in das Tauchbecken 1 strömen muß, damit die berechnete Konzentration nicht die vorgegebene obere Schranke übersteigt. Hierfür wird zunächst jeweils ein niedriger Wert für ΔS1(t_i+1) (i=0,1,2,3, ...) vorgegeben und berechnet, welche Partikel-Konzentrationen c(t_i+1,Kat_j) aus dieser Vorgabe jeweils resultieren. Ist die Partikelkonzentration zu hoch, werden die Werte für ΔS1(t_i+1) (i=0,1,2,3, ...) probeweise vergrößert, bis eine ausreichend niedrige Partikelkonzentration erreicht_ist.
In einer weiteren Fortbildung wird wiederum eine maximal zulässige Partikelkonzentration vorgegeben. Abgeleitet wird, welcher Eintrag von Partikeln in jeweils einem Zeitraum zwischen t_i und t_i+1 maximal zulässig ist, um die vorgegebene obere Schranke für die Partikelkonzentration nicht zu übersteigen. In dieser Fortbildung wird also nicht der Strom S1 angepaßt, sondern der Partikeleintrag mit dem Strom S9. Beispielsweise wird die Gleichung
nach ΔM9 umgestellt. Hieraus wird folgende obere Schranke hergeleitet:
Vorzugsweise wird mit Hilfe dieser Ungleichung jeweils ein Wert für ΔM9(t_i,Kat_j) abgeleitet. Durch Auswertung der Differenzengleichung wird geprüft, ob tatsächlich die obere Schranke für die Partikelkonzentration eingehalten wird.
In 5 wird ein Blockdiagramm einer weiteren Reinigungsanlage gezeigt. In dieser Ausführungsform besteht das Tauchbe cken 1 aus einem ersten Tauchbecken 10 und einem zweiten Tauchbecken 11. Das zweite Tauchbecken 11 fungiert als weiteres Tauchbecken 10 zur Nachbehandlung von Karosserien. Eine Karosserie wird zunächst_in das erste Tauchbecken 10 getaucht und diesem nach einer Zeit wieder entnommen. Anschließend wird die bereits vorgereinigte Karosserie in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 zur weiteren Reinigung eingetaucht.
Abweichend von der Reinigungsanlage der 1 wird dem ersten Tauchbecken 10 keine frische Flüssigkeit zugeführt, sondern verschmutzte Flüssigkeit 20 aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Dieser Strom von Flüssigkeit von 11 nach 10 wird in 5 mit S34 bezeichnet. Weil in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 nur vorgereinigte Karosserien eingeführt werden, ist die Flüssigkeit 20 im Strom S34 deutlich weniger verschmutzt als die im Strom S2. Dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 wird frische oder gereinigte Flüssigkeit durch den Strom S1 zugeführt. Die Masse der Partikel in diesem Strom S1 ist vernachlässigbar gering. An der Karosserie 2 haftet dann, wenn diese dem ersten Tauchbecken 10 entnommen wird, verschmutzte Flüssigkeit 20.
Weil eine Karosserie 2 anschließend in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 eingetaucht wird, fließt ein Strom S31 von verschmutzter Flüssigkeit 20 vom ersten Tauchbecken 10 in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Dieser Strom S31 ersetzt den Strom S7 der 1. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Karosserie 2 nach der Entnahme aus dem ersten Tauchbecken 10 noch solange über das Tauchbecken 10 gehalten, dass alle von der Karosserie 2 abtropfende Flüssigkeit 20 wieder in das erste Tauchbecken 10 gelangt und in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 nur diejenige Flüssigkeit 20 gelangt, die z. B. aufgrund der Oberflächenspannung an der Oberfläche der Karosserie 2 haftet.
Das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 ist mit einem weiteren Filtersystem F_N verbunden. Ein Strom S3_N fließt vom Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 in das weitere Filtersystem F_N.
Dieses trennt den Strom S3_N in einen Strom S2_N von Grobgut und einen Strom S4_N von gereinigter Flüssigkeit 20, die wieder in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 gelangt.
Zwischen einem Zeitpunkt t_i und einem nachfolgenden Zeitpunkt t_i+1 finden folgende Massenströme von Partikeln in das und aus dem ersten Tauchbecken 10 der Reinigungsanlage der 5 statt:

– Partikel werden von der eingetauchten Karosserie 2 gelöst und gelangen in die Flüssigkeit 20 im ersten Tauchbecken 10.
– Aus dem ersten Tauchbecken 10 fließt ein Strom S3 mit verschmutzter Flüssigkeit 20 in das Filtersystem F.
– Das Filtersystem F entnimmt einen Strom S2 mit stark verschmutzter Flüssigkeit 20 dem Kreislauf.
– Aus dem Filtersystem F fließt ein Strom S4 mit gereinigter Flüssigkeit 20 zurück in das erste Tauchbecken 10.
– Beim Entnehmen der Karosserie 2 aus dem Tauchbecken wird ein Strom S31 von verschmutzter und an der Karosserie 2 haftender Flüssigkeit 20 dem ersten Tauchbecken 10 entnommen.
– Ein Strom S34 mit verschmutzter Flüssigkeit 20 fließt aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 in das erste Tauchbecken 10.
– Flüssigkeit 20 ohne Partikel verdunstet aus dem ersten Tauchbecken 10.

Die Gesamt-Menge der Partikel in der Flüssigkeit 20 der Kategorie Kat_j, die sich zum Zeitpunkt t_im ersten Tauchbecken 10 befinden, wird mit M10(t,Kat_j) bezeichnet, das Volumen der Flüssigkeit 20 im ersten Tauchbecken 10 zum Zeitpunkt t mit Vol_10(t). Für das erste Tauchbecken 10 und den Zeitraum von t_i bis t_i+1 sowie für jede Kategorie Kat_j wird daher folgende Bilanz der Partikel-Masse erzeugt: M10(t_i+1,Kat_j) – M10(t_i,Kat_j) = ΔM10(t_i+1,Kat_j) = ΔM9(t_i+1,Kat_j) – ΔM3(t_i+1,Kat_j) + ΔM4(t_i+1,Kat_j) = ΔM31(t_i+1,Kat_j) + ΔM30(t_i+1,Kat_j).
Analog zu dem oben beschriebenen gilt
Für das Volumen Vol_11 wird folgende Differenzengleichung aufgestellt: Vol_11(t_i+1) = Vol_11(t_i) + ΔS34(t_i+1) – ΔS3(t_i+1) + ΔS4(t_i+1) – ΔS31(t_i+1)
Diese Bilanzen werden wie oben beschrieben automatisch aufgrund des in 5 gezeigten Flussdiagramms der Reinigungsanlage generiert.
In dem Zeitraum von t_i nach t_i+1 finden folgende Massenströme von Partikeln in das und aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 statt:

– Dadurch, dass eine Karosserie 2 dem ersten Tauchbecken 10 entnommen und anschließend in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 eingetaucht wird, gelangt verschmutzte Flüssigkeit 20 vom ersten Tauchbecken 10 in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Dieser Strom wird in 5 mit S31 bezeichnet.
– Weitere Partikel werden von der eingetauchten Karosserie 2 abgelöst und gelangen in die Flüssigkeit 20 im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Dies bewirkt einen zusätzlichen Ein trag von Partikeln in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Dieser Eintrag wird als Strom S9_N bezeichnet.
– Aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 fließt ein Strom S3_N mit verschmutzter Flüssigkeit 20 in das Filtersystem F_N.
– Das Filtersystem F_N entnimmt einen Strom S2 mit stark verschmutzter Flüssigkeit 20 dem Kreislauf.
– Aus dem Filtersystem F_N fließt ein Strom S4_N mit gereinigter Flüssigkeit 20 zurück in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11.
– Beim Entnehmen der Karosserie 2 aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 wird ein Strom S7_N von verschmutzter und an der Karosserie 2 haftender Flüssigkeit 20 dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 entnommen.
– Ein Strom S1 mit unverschmutzter oder gut gereinigter Flüssigkeit 20 fließt in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11.
– Flüssigkeit 20 ohne Partikel verdunstet aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11.

Mit T_F_N(Kat_j) wird der Trenngrad des weiteren Filtersystems F_N bezeichnet, mit M11(t,Kat_j) die Masse aller Partikel, die sich zum Vorhersage-Zeitpunkt t_im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 befinden und die zur Kategorie Kat_j gehören. Mit ΔM11(t_i+1,Kat_j) wird die gesamte Masse der Partikel bezeichnet, die mit dem Strom S31 im Zeitraum von t_i bis t_i+1 in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 eingetragen werden und die zur Kategorie Kat_j gehören. Mit ΔM9_N(t_i+1,Kat_j) wird die gesamte Masse der Partikel bezeichnet, die zusätzlich im Zeitraum von t_i bis t_i+1 von der Karosserie 2 abgelöst und mit dem Strom S9_N in das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 eingetragen werden und die zur Kategorie Kat_j gehören. Das Volumen der Flüssigkeit 20 im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 zum Zeitpunkt t sei Vol_11(t).
Für das Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 und den Zeitraum von t_i bis t_i+1 wird folgende Bilanz der Partikel-Masse aufgestellt: M11(t_i+1,Kat_j) – M11(t_i,Kat_j) = ΔM11(t_i+1,Kat_j) = ΔM31(t_i+1,Kat_j) – ΔM34(t_i+1,Kat_j) + ΔM9_N(t_i+1,Kat_j) – ΔM3_N(t_i+1,Kat_j) + ΔM4_N(t_i+1,Kat_j) – ΔM7_N(t_i+1,Kat_j)
Entsprechend zu dem oben Beschriebenen gilt:
Für das Volumen Vol_11(t) der Flüssigkeit 20 im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 wird folgende Differenzengleichung erzeugt: Vol_11(t_i+1) = Vol_11(t_i) + ΔS31(t_i+1) – ΔS34(t_i+1) – ΔS3_N(t_i+1) + ΔS4_N(t_i+1) – ΔS7_N(t_i+1) + ΔS1(t_i+1)
Diese Differenzengleichungen werden so wie oben beschrieben schrittweise gelöst. Berechnet werden insbesondere:

– die Verteilung der Partikel-Durchmesser im ersten Tauchbecken 10 nach Erreichen des eingeschwungenen Gleichgewichtszustands,
– die Verteilung der Partikel-Durchmesser im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 nach Erreichen des eingeschwungenen Gleichgewichtszustands,
– die zeitliche Entwicklung der Partikel-Konzentration c_10(t,Kat_j) im ersten Tauchbecken 10 und
– die zeitliche Entwicklung der Partikel-Konzentration c_11(t,Kat_j) im Nachbehandlungs-Tauchbecken 11.

Analog zum Tauchbecken 1 gilt für die Partikel-Konzentrationen in den beiden Tauchbecken 10 und 11:
Auch in dieser Reinigungsanlage lassen sich verschiedene Stellgrößen auslegen. Das Verfahren wird vorzugsweise dazu angewendet, verschiedene Auslegungen zu erproben und die jeweils bewirkten Partikelkonzentrationen in den beiden Tauchbecken 10 und 11 zu berechnen. Insbesondere lassen sich folgende Einstellungen variieren:

– die Volumina der Ströme S1, S34, S3 und S3_N
– die Trenngrade der Filtersysteme F und F_N
– die Anfangs-Volumina Vol_10(t_0) und Vol_11(t_0) von Flüssigkeit 20 in den beiden Tauchbecken 10 und 11.

6 zeigt ein Blockdiagramm für die Reinigungsanlage von 5 mit einem zusätzlichen Filtersystem F_M. Dieses Filtersystem reinigt den Strom S34 von verschmutzter Flüssigkeit aus dem Nachbehandlungs-Tauchbecken 11. Der Strom mit gereinigter Flüssigkeit wird in 6 mit S35 bezeichnet, der vom Filtersystem F_M aus dem Kreislauf entfernte Strom mit stark verschmutzter Flüssigkeit mit S2_M.
Die Reinigungsanlage kann auch mehrere kaskadierte Nachbehandlungs-Tauchbecken haben. Eine Karosserie 2 wird zunächst in das erste Tauchbecken 10 und dann nacheinander in die kaskadierten Nachbehandlungs-Tauchbecken 11 und 12 getaucht. Das in dieser Abfolge letzte Nachbehandlungs-Tauchbecken wird mit frischer Flüssigkeit versorgt. Verschmutzte Flüssigkeit 20 fließt von jedem Nachbehandlungs-Tauchbecken in das vorige Nachbehandlungs-Tauchbecken sowie vom ersten Nachbehandlungs- Tauchbecken 11 in das erste Tauchbecken 10. Das Verfahren läßt sich auch auf eine derartige Reinigungsanlage anwenden, wobei wiederum Differenzengleichungen generiert und gelöst werden.
7 zeigt beispielhaft ein Blockdiagramm für eine Reinigungsanlage mit einem ersten Tauchbecken 10 und zwei Nachbehandlungsbecken 11 und 12. Im Beispiel der 7 durchläuft eine Karosserie 2 nacheinander die Becken 11, 12 und 13. Das zweite Nachbehandlungsbecken 13 wird durch einen Strom S1 mit frischer Flüssigkeit 20 versorgt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Ausführungsform wird die Reinigungsanlage von 5, 6 oder 7 ohne ein Filtersystem betrieben. Die Massenbilanzen ändern sich entsprechend. Die geänderten Massenbilanzen gehen aus den oben genannten Massenbilanzen z. B. dadurch hervor, dass der Trenngrad jedes Filtersystems auf 0 gesetzt wird. Dann gilt ΔM3(t_i+1,Kat_j) = ΔM4(t_i+1,Kat_j).
Liste der verwendeten Bezugszeichen und Symbole

Claims

Verfahren zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels (20) durch eine Substanz, wobei – das Reinigungsmittel (20) in einer Reinigungsanlage verwendet wird, die ein Filtersystem (F) umfaßt, – in der Reinigungsanlage eine Abfolge von mindestens zwei Reinigungsvorgängen durchgeführt wird, wobei in jedem der Reinigungsvorgänge mit Hilfe des Reinigungsmittels (20) jeweils mindestens ein mit der Substanz verschmutzter Gegenstand (2) gereinigt wird und – das Filtersystem (F) während der Reinigungsvorgänge die Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) senkt und das Verfahren die Schritte umfaßt, dass als Anfangs-Gesamt-Menge der Substanz ermittelt oder vorgegeben wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz sich vor dem ersten Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge berechnet wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, wobei – als eine Substanz-Zufluß-Menge des Reinigungsvorgangs berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangt, – als eine Substanz-Abfluß-Menge des Reinigungsvorgangs berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1)) der Substanz das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel (20) herausfiltert und – die Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang unter Verwendung der berechneten Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs, der berechneten Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs und der berechneten Gesamt-Menge (M_1(t_i)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem vorigen Reinigungsvorgang berechnet wird und wobei für die Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem ersten Reinigungsvorgang die Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz vor dem ersten Reinigungsvorgang verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge bei der Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird, welche Gesamt-Masse die Substanz im Reinigungsmittel (20) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge bei der Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird, welches Gesamt-Volumen die Substanz im Reinigungsmittel (20) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz Partikel, die nicht_in dem Reinigungsmittel (20) löslich sind, umfaßt und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge bei der Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird, wie viele dieser Partikel sich im Reinigungsmittel (20) befinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filtersystem (F) verschmutztes Reinigungsmittel (20) zum Herausfiltern der Substanz zugeführt wird und gereinigtes Reinigungsmittel (20) zum Reinigen wiederverwendet wird, ein für alle Reinigungsvorgänge gültiger Trenngrad (T_F) des Filtersystems (F) als Quotient aus einer Gesamt-Menge der vom Filtersystem (F) aus dem zugeführten Reinigungsmittel (20) herausgefilterten Substanz und einer Gesamt-Menge der Substanz, die dem Filtersystem (F) mit dem zugeführten Reinigungsmittel (20) zugeleitet wird, ermittelt wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM3(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs mit dem Reinigungsmittel (20) dem Filtersystem (F) zugeleitet wird, und – die Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs in Abhängigkeit von der Gesamt-Menge (ΔM3(t_i+1)) der im jeweiligen Reinigungsvorgang zugeleiteten Substanz und dem Trenngrad (T_F) des Filtersystems (F) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Entwurf des Filtersystems (F) vorgegeben wird, – wobei der Entwurf festlegt, auf welche Weise mehrere Einzelfilter (F1, F2, F3) zum Filtersystem (F) verschaltet werden, – je ein Trenngrad (T_F1, T_F2, T_F3) jedes Einzelfilters (F1, F2, F3) ermittelt wird und – der Trenngrad (T_F) des Filtersystems (F) in Abhängigkeit von der Verschaltung der Einzelfilter (F1, F2, F3) zum Filtersystem (F) und den Trenngraden (T_F1, T_F2, T_F3) der Einzelfilter (F1, F2, F3) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – unterschiedliche Entwürfe des Filtersystems (F) vorgegeben werden – und für jeden dieser Entwürfe je ein Verfahren nach Anspruch 6 durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – für jeden der Entwürfe die maximale Gesamt-Menge der Substanz ermittelt wird, die sich bei Verwendung dieses Entwurfs nach einem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, – und derjenige Entwurf ermittelt wird, der zu der geringsten maximalen Gesamt-Menge führt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorganges der Abfolge Reinigungsmittel (20) in die Reinigungsanlage zufließt und Reinigungsmittel (20) aus der Reinigungsanlage abfließt, eine Anfangs-Menge (Vol_1(t_0)) des Reinigungsmittels (20) in der Reinigungsanlage vor dem ersten Reinigungsvorgang ermittelt oder vorgegeben wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – der Zufluß (ΔS1(t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) in die Reinigungsanlage während des Reinigungsvorgangs berechnet oder vorgegeben wird, – der Abfluß (ΔS2(t_i+1),ΔS7(t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) aus der Reinigungsanlage während des Reinigungsvorgangs berechnet wird und – berechnet wird, welche Menge (Vol_1(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) sich nach dem Reinigungsvorgang in der Reinigungsanlage befindet, wobei für die Berechnung der Reinigungsmittel-Menge nach dem Reinigungsvorgang die berechnete Menge des Reinigungsmittel-Zuflusses (ΔS1(t_i+1)) während des Reinigungsvorganges, die berechnete Menge des Reinigungsmittel-Abflusses (ΔS2(t_i+1)),(ΔS7(t_i+1)) während des Reinigungsvorganges und die berechnete Reinigungsmittel-Menge (Vol_1(t_i)) nach dem vorigen Reinigungsvorgang verwendet werden, wobei für die Berechnung der Reinigungsmittel-Menge nach dem ersten Reinigungsvorgang die Anfangs-Menge (Vol_1(t_0)) des Reinigungsmittels (20) in der Reinigungsanlage verwendet wird und die Reinigungsmittel-Mengen (Vol_1(t_0),Vol_1(t_1), ...) und die berechneten Reinigungsmittel-Abfluß-Mengen (ΔS2(t_i+1)),(ΔS7(t_i+1)) der Reinigungsvorgänge für die Berechnung der Substanz-Abfluß-Mengen (ΔM2(t_0),ΔM2(t_1), ...) der Reinigungsvorgänge verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge bei der Berechnung der Reinigungsmittel-Menge – die Gesamt-Masse oder – das Gesamt-Volumen des Reinigungsmittels (20) in der Reinigungsanlage nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge berechnet wird, in welcher Konzentration (c (t_i+1)) die Substanz nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) vorhanden ist, wobei die Konzentration (c (t_i+1)) in Abhängigkeit von – der berechneten Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang und – der berechneten Reinigungsmittel-Menge (Vol_1(t_i+1)) in der Reinigungsanlage nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorganges in Abhängigkeit von dem berechneten Abfluß (ΔS2(t_i+1) ), (ΔS7 (t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorganges berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – in Abhängigkeit von dem berechneten Zufluß (S1) des Reinigungsmittels (20) während des Reinigungsvorganges berechnet wird, welche Menge der Substanz mit dem Zufluß (S1) des Reinigungsmittels (20) in die Reinigungsanlage während des Reinigungsvorganges zufließt, – und diese berechnete Substanz-Menge für die Berechnung der Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) des Reinigungsvorganges verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zeitlicher Verlauf des Zuflusses (S1) des Reinigungsmittels (20) vorgegeben wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Zufluß-Menge (ΔS1(t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorgangs in Abhängigkeit vom vorgegebenen zeitlichen Zufluß-Verlauf berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche zeitliche Verläufe des Zuflusses (S1) des Reinigungsmittels (20) vorgegeben werden und das Verfahren nach Anspruch 14 für jeden dieser vorgegebenen zeitlichen Verläufe durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zeitlicher Verlauf des Abflusses (ΔS2(t_i+1)),(ΔS7(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) während der Reinigungsvorgänge vorgegeben wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Abfluß-Menge (ΔS2 (t_i+1)), (ΔS7 (t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorgangs in Abhängigkeit vom zeitlichen Abfluß-Verlauf berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Schranke für die Konzentration der Substanz im Reinigungsmittel (20) vorgegeben wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – berechnet wird, wie groß der Zufluß von Reinigungsmittel (20) in die Reinigungsanlage während des Reinigungsvorganges mindestens sein muß, damit dann, wenn der berechnete Minimal-Zufluß als die Menge des Reinigungsmittel-Zuflusses (ΔS1(t_i+1)) im Reinigungsvorgang verwendet wird, der Quotient aus der berechneten Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang und der berechneten Reinigungsmittel-Menge (Vol_1(t_i+1)) in der Reinigungsanlage nach dem Reinigungsvorgang kleiner oder gleich der vorgegebenen oberen Schranke ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Unterteilung der Substanz in eine erste Kategorie und mindestens eine weitere Kategorie vorgegeben wird, – in jedem der Reinigungsvorgänge der jeweilige Gegenstand (2) von Substanzen beider Kategorien gereinigt wird und – für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Gesamt-Menge (M1(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der ersten Kategorie, die sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befinden, berechnet und als Gesamt-Menge (M1(t_i+1,Kat_j)) der Substanz im Reinigungsmittel (20) nach dem Reinigungsvorgang verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz ermittelt oder vorgegeben wird, welche Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0,Kat_j)) der Substanz der ersten Kategorie sich vor dem ersten Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der ersten Kategorie im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangen, – die berechnete Menge der in das Reinigungsmittel (20) gelangen Substanz der ersten Kategorie als die berechnete Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t i+1)) des Reinigungsvorgangs verwendet wird, – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der ersten Kategorie das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel (20) herausfiltert, und – die berechnete Menge der aus dem Reinigungsmittel (20) herausgefilterten Substanz der ersten Kategorie als die berechnete Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz Partikel, die nicht_in dem Reinigungsmittel (20) löslich sind, umfaßt und zur ersten Kategorie diejenigen Partikel der Substanz gehören, deren größter Durchmesser (d) zu einem vorgegebenen Bereich möglicher Partikel-Durchmesser gehört.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassifizierung der Substanz in mehrere Kategorien (Kat_1, ...,Kat_M) vorgegeben wird, und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – für jede Kategorie (Kat_j) berechnet wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, und – bei der Berechnung, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, die für den Reinigungsvorgang berechneten Gesamt-Mengen der Kategorien (M1(t_i+1,Kat_j)) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Kategorie (Kat_j) ermittelt oder vorgegeben wird, welche Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) sich vor dem ersten Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge und für jede Kategorie (Kat_j) – als eine Substanz-Zufluß-Menge der Kategorie (Kat_j) berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangt, – als eine Substanz-Abfluß-Menge der Kategorie (Kat_j) berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvor ganges aus dem Reinigungsmittel (20) herausfiltert, und – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet – wofür die berechnete Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1,Kat_j)) der Kategorie (Kat_j), die berechnete Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1,Kat_j)) der Kategorie (Kat_j) und die berechnete Gesamt-Menge (M_1(t_i,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) nach dem vorigen Reinigungsvorgang verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filtersystem (F) verschmutztes Reinigungsmittel (20) zugeführt wird, für jede Kategorie (Kat_j) ein für alle Reinigungsvorgänge gültiger Trenngrad (T_F(Kat_j)) des Filtersystems (F) für die Kategorie als Quotient der Gesamt-Menge der vom Filtersystem (F) aus dem zugeführten Reinigungsmittel (20) herausgefilterten Substanz der Kategorie (Kat_j) und der Menge der Substanz der Kategorie (Kat_j), die dem Filtersystem (F) mit dem zugeführten Reinigungsmittel (20) zugeleitet wird, ermittelt wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge und für jede Kategorie (Kat_j) – ermittelt wird, welche Gesamt-Menge (ΔM3(t_i+1,Kat_j)) der Substanz der Kategorie (Kat_j) mit dem Reinigungsmittel (20) im Verlaufe des Reinigungsvorgangs dem Filtersystem (F) zugeleitet wird, – die Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1,Kat_j)) der Kategorie (Kat_j) in Abhängigkeit von der Gesamt-Menge der im jeweiligen Reinigungsvorgang zugeleiteten Substanz der Kategorie (Kat_j) und dem Trenngrad (T_F(Kat_j)) des Filtersystems (F) für die Kategorie (Kat_j) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem Referenz-Reinigungsvorgang mittels des Reinigungsmittels (20) ein mit der Substanz verschmutzter Referenz-Gegenstand gereinigt wird, – gemessen wird, welche Gesamt-Menge der Substanz im Verlaufe des Referenz-Reinigungsvorgangs in das Reinigungsmittel (20) gelangt, – und die Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) jedes Reinigungsvorganges in Abhängigkeit von der gemessenen Referenz-Menge berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsanlage einen mit dem Filtersystem (F) verbundenen Behälter (1, 10, 11, 12) zum Aufnehmen des Reinigungsmittels (20) während der Reinigungsvorgänge umfaßt, als die Anfangs-Gesamt-Menge der Substanz ermittelt oder vorgegeben wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Sub stanz sich vor dem ersten Reinigungsvorgang in dem im Behälter (1, 10, 11, 12) enthaltenen Reinigungsmittel (20) befindet, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge berechnet wird, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang in dem im Behälter (1, 10, 11, 12) enthaltenen Reinigungsmittel (20) befindet, wobei – als die Substanz-Zufluß-Menge des Reinigungsvorgangs berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das im Behälter (1, 10, 11, 12) enthaltene Reinigungsmittel (20) gelangt, – als die Substanz-Abfluß-Menge des Reinigungsvorgangs berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1)) der Substanz das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem im Behälter (1, 10, 11, 12) enthaltenen Reinigungsmittel (20) herausfiltert, – die Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang unter Verwendung der berechneten Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs, der berechneten Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs und der berechneten Gesamt-Menge (M_1(t_i)) der Substanz im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem vorigen Reinigungsvorgang berechnet wird und – die Gesamt-Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) unter Verwendung der berechneten Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1, 10, 11, 12) einen ersten Teil-Behälter (10) und einen zweiten Teil-Behälter (11, 12) umfaßt, während jedes Reinigungsvorgangs verschmutztes Reinigungsmittel (20) aus dem zweiten Teil-Behälter (11, 12) in den ersten Teil-Behälter (10) geleitet wird und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das im ersten Teil-Behälter (1) befindliche Reinigungsmittel (20) gelangt, – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM9_N(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das im zweiten Teil-Behälter (11, 12) befindliche Reinigungsmittel (20) gelangt, – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM34(t_i+1)) der Substanz mit dem verschmutzten Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorgangs aus dem zweiten Teil-Behälter (10, 11) in den ersten Teil-Behälter (10) geleitet wird, – und unter Verwendung dieser drei Gesamt-Mengen sowie der Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs berechnet wird, welche Gesamt-Menge (M10(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im ersten Teil-Behälter (10) und welche Menge (M11(t_i+1)) im zweiten Teil-Behälter (10, 11) befindet.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorgangs verschmutztes Reinigungsmittel (20) aus dem ersten Teil-Behälter (10) in den zweiten Teil-Behälter (11, 12) gelangt, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM31(t_i+1)) der Substanz mit dem verschmutzten Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorgangs aus dem ersten Teil-Behälter (10) in den zweiten Teil-Behälter (11, 12) gelangt, – und diese Gesamt-Menge (ΔM31(t_i+1)) zusätzlich für die Berechnung der Gesamt-Menge (M10(t_i+1)) der Substanz im ersten Teil-Behälter (10) und der Gesamt-Menge (M11(t_i+1)) im zweiten Teil-Behälter (11, 12) nach dem Reinigungsvorgang verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorgangs verschmutztes Reinigungsmittel (20) vom Behälter (1, 10, 11, 12) in das Filtersystem (F) geleitet wird, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – zusätzlich berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔM3(t_i+1)) der Substanz mit dem Reinigungsmittel (20) während des Reinigungsvorgangs vom Behälter (1, 10, 11, 12) in das Filtersystem (F) geleitet wird, – und diese zugeleitete Substanz-Menge (ΔM3(t_i+1)) für die Berechnung der Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorganges der Abfolge Reinigungsmittel (20) in den Behälter (1, 10, 11, 12) zufließt und Reinigungsmittel (20) aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) abfließt, ermittelt oder vorgegeben wird, welche Anfangs-Menge (Vol_1(t_0)) des Reinigungsmittels (20) sich im Behälter (1, 10, 11, 12) vor dem ersten Reinigungsvorgang befindet, und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – der Zufluß (ΔS1(t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) in den Behälter (1, 10, 11, 12) während des Reinigungsvorgangs berechnet oder vorgegeben wird, – der Abfluß (ΔS2(t_i+1), ΔS7(t_i+1)) von Reinigungsmittel (20) aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) während des Reinigungsvorgangs berechnet wird und – berechnet wird, welche Menge (Vol_1(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) sich nach dem Reinigungsvorgang im Behälter (1, 10, 11, 12) befindet, wobei für die Berechnung der Reinigungsmittel-Menge nach dem Reinigungsvorgang die berechnete Menge des Reinigungsmittel-Zuflusses (ΔS1(t_i+1)) in den Behälter (1, 10, 11, 12) während des Reinigungsvorganges, die berechnete Menge des Reinigungsmittel-Abflusses (ΔS2 (t_i+1)),(ΔS7(t_i+1)) aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) während des Reinigungsvorganges und die berechnete Reinigungsmittel-Menge (Vol_1(t_i)) im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem vorigen Reinigungsvorgang verwendet werden, wobei für die Berechnung der Reinigungsmittel-Menge nach dem ersten Reinigungsvorgang die Anfangs-Menge (Vol_1(t_0)) des Reinigungsmittels (20) im Behälter (1, 10, 11, 12) verwendet wird
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge bei der Berechnung der Reinigungsmittel-Menge – die Gesamt-Masse oder – das Gesamt-Volumen des Reinigungsmittels (20) im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 29 oder Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt oder vorgegeben wird, welche Gesamt-Menge des Reinigungsmittels (20) sich während der Reinigungsvorgänge außerhalb des Behälters (1, 10, 11, 12) befindet, und für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge die Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) unter Verwendung – der berechneten Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang, – der berechneten Gesamt-Menge des Reinigungsmittels (20) nach dem Reinigungsvorgang im Behälter (1, 10, 11, 12) und – der Gesamt-Menge des Reinigungsmittels (20) außerhalb des Behälters (1, 10, 11, 12) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorgangs verschmutztes Reinigungsmittel (20) aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) in das Filtersystem (F) geleitet wird, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – zusätzlich berechnet wird, welche Gesamt-Menge (ΔS3(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) während des Reinigungsvorganges aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) in das Filtersystem (F) geleitet wird, und – die berechnete Gesamt-Menge (Vol_1(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) im Behälter (1, 10, 11, 12) und die berechnete Gesamt-Menge (ΔS3(t_i+1)) des aus dem Behälter (1, 10, 11, 12) in das Filtersystem (F) geleiteten Reinigungsmittels (20) für die Berechnung der dem Filtersystem (F) zugeleiteten Substanz-Menge (ΔM3(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass während jedes Reinigungsvorgangs gereinigtes Reinigungsmittel (20) vom Filtersystem (F) in den Behälter (1, 10, 11, 12) geleitet wird, für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge – zusätzlich berechnet wird, welche Menge (ΔM4(t_i+1)) des Reinigungsmittels (20) während des Reinigungsvorgangs vom Filtersystem (F) in den Behälter (1, 10, 11, 12) geleitet wird, – und diese zusätzlich berechnete Reinigungsmittel-Menge (ΔM4(t_i+1)) für die Berechnung der Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge zusätzlich die Konzentration (c(t_i)) der Substanz in dem vom Behälter (1, 10, 11, 12) aufgenommenen Reinigungsmittel (20) in Abhängigkeit von – der berechneten Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz im Behälter (1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang und – der berechneten Reinigungsmittel-Menge (Vol_1(t_i+1)) im Behälter ((1, 10, 11, 12) nach dem Reinigungsvorgang berechnet wird.
Computerprogramm-Produkt, das in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfaßt, mit denen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
Computerprogramm-Produkt, das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert_ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34 auszuführen.
Datenverarbeitungsanlage zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels (20) durch eine Substanz, wobei – eine Reinigungsanlage, die ein Filtersystem (F) umfaßt, das Reinigungsmittel (20) verwendet, – die Reinigungsanlage eine Abfolge von mindestens zwei Reinigungsvorgängen durchführt, wobei die Reinigungsanlage in jedem der mindestens zwei Reinigungsvorgängen mit Hilfe des Reinigungsmittels (20) jeweils mindestens einen mit der Substanz verschmutzten Gegenstand (2) reinigt und – das Filtersystem (F) während der Reinigungsvorgänge die Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) senkt, wobei die Datenverarbeitungsanlage Lesezugriff auf einen Datenspeicher besitzt, in dem abgespeichert oder abspeicherbar ist, welche Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz sich vor dem ersten Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, wobei die Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung jeweils eines Berechnungsschrittes für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge ausgestaltet_ist, dass die Datenverarbeitungsanlage in jedem Berechnungsschritt eines Reinigungsvorgangs berechnet, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, wobei dieser Berechnungsschritt folgende Teilschritte umfaßt: – Berechnen einer Substanz-Zufluß-Menge des Reinigungsvorgangs durch Berechnen, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangt, – Berechnen einer Substanz-Abfluß-Menge des Reinigungsvorgangs durch Berechnen, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1)) der Substanz das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel (20) herausfiltert, – Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) in Abhängigkeit von der berechneten Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs, der berechneten Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs und der berechneten Gesamt-Menge (M_1(t_i)) der Substanz nach dem vorigen Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20), und wobei die Datenverarbeitungsanlage für den Berechnungsschritt für den ersten Reinigungsvorgang der Abfolge die abgespeicherte Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz verwendet.
Computerprogramm-Produkt zur Vorhersage der Verschmutzung eines Reinigungsmittels (20) durch eine Substanz, wobei – eine Reinigungsanlage, die ein Filtersystem (F) umfaßt, das Reinigungsmittel (20) verwendet, – die Reinigungsanlage eine Abfolge von mindestens zwei Reinigungsvorgängen durchführt, wobei die Reinigungsanlage in jedem der mindestens zwei Reinigungsvorgängen mit Hilfe des Reinigungsmittels (20) jeweils mindestens einen mit der Substanz verschmutzten Gegenstand (2) reinigt und – das Filtersystem (F) während der Reinigungsvorgänge die Menge der Substanz im Reinigungsmittel (20) senkt wobei das Computerprogramm-Produkt eine Informationsweiterleitungsschnittstelle zu einem Datenspeicher besitzt, in dem abgespeichert oder abspeicherbar ist, welche Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz sich vor dem ersten Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, wobei das Computerprogramm-Produkt zur Durchführung jeweils eines Berechnungsschrittes für jeden Reinigungsvorgang der Abfolge dergestalt ausgebildet_ist, dass das Computerprogramm-Produkt_in jedem Berechnungsschritt eines Reinigungsvorgangs berechnet, welche Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz sich nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) befindet, wobei dieser Berechnungsschritt folgende Teilschritte umfaßt: – Berechnen einer Substanz-Zufluß-Menge des Reinigungsvorgangs durch Berechnen, welche Gesamt-Menge (ΔM9(t_i+1)) der Substanz im Verlaufe des Reinigungsvorgangs vom im Reinigungsvorgang gereinigten Gegenstand (2) in das Reinigungsmittel (20) gelangt, – Berechnen einer Substanz-Abfluß-Menge des Reinigungsvorgangs durch Berechnen, welche Gesamt-Menge (ΔM2(t_i+1)) der Substanz das Filtersystem (F) im Verlaufe des Reinigungsvorganges aus dem Reinigungsmittel (20) herausfiltert, – Berechnung der Gesamt-Menge (M1(t_i+1)) der Substanz nach dem Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20) in Abhängigkeit von der berechneten Substanz-Zufluß-Menge (ΔM9(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs, der berechneten Substanz-Abfluß-Menge (ΔM2(t_i+1)) des Reinigungsvorgangs und der berechneten Gesamt-Menge (M_1(t_i)) der Substanz nach dem vorigen Reinigungsvorgang im Reinigungsmittel (20), und wobei das Computerprogramm-Produkt für den Berechnungsschritt für den ersten Reinigungsvorgang der Abfolge die abgespeicherte Anfangs-Gesamt-Menge (M1(t_0)) der Substanz verwendet.