DE1577690C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Filtration der Flüssigkeit in einer Umlaufanlage für Tauchbäder, insbesondere Lackiertauchbäder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezeiht sich auf ein Verfahren zur Filtration der Flüssigkeit in einer Umlaufanlage für Tauchbäder, insbesondere Lackiertauchbäder, bei dem mittels eines Hauptfiltervorganges, insbesondere in einem Spaltfilter, die abzusondernde Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, ausgefiltert und — vorzugsweise — intermittierend entfernt, z. B. abgestreift wird.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim Lackieren in Tauchbädern ist es praktisch unvermeidlich, daß an den zu lackierenden Gegenständen anhaftende Schmutzteilchen sowie auch sonst von außen her Fremdkörper in die Lackflüssigkeit gelangen. Um eine einwandfreie Lackoberfläche zu erhalten, ist es daher notwendig, diese Schmutzteilchen bzw. Fremdkörper wieder aus dem Lack zu entfernen.
Um einer Entmischung des Lackes entgegenzuwir-

ken, ist es ferner erforderlich, die Lackflüssigkeit in einem ständigen Umlauf zu halten.

Die Flüssigkeit wird hierbei einem automatischen, sich mechanisch reinigenden Filter zugeführt, das z. B. als Spaltfilter ausgebildet sein kann, welches zwar die Lackteilchen durch die engen Spalte hindurchläßt, Verunreinigungen und Fremdkörper jedoch im wesentlichen zurückhält. Ein solches Filter muß jedoch von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Dies geschieht in der Regel durch eine Abstreifvorrichtung, die die auf der Oberfläehe des Filtereinsatzes sich sammelnden Schmutzteilchen und Fremdkörper abstreift, indem Filtereinsatz und Abstreifvorrichtung zueinander eine Umlaufbewegung ausführen.

Die hierbei abgestreiften Schmutzteilchen setzen sich am Boden des Filters ab. Die Reinigung des Filters erfolgt intermittierend. Durch ein Zeitrelais gesteuert wird die Abstreifvorrichtung, z. B. alle Stunde, in Tätigkeit gesetzt. In gleichen Zeitabständen wird der angesammelte Schmutz durch ein automatisch betätigtes Abschlemmventil unter dem Druck des Hauptumwälzsystems mit einem verhältnismäßig hohen Anteil an Lack aus dem Filtergehäuse ausgeschieden. Die Zeitintervalle sind durch Zeitrelais im Bereich von 5 Minuten bis 4 Stunden einstellbar.

Der abgeschiedene Schmutz und Lack wird in der Regel einem Absetzbehälter zugeleitet, dessen Inhalt bisher manuell weiterbehandelt wurde, um nach Möglichkeit den mit dem Schmutz ausgeschiedenen Lack wiederzugewinnen und nochmals verwerten zu können.

Ein solches manuelles Wiederaufbereiten der Schmutzlackflüssigkeit kann, wenn überhaupt, nur in größeren Zeitabständen erfolgen und ist verhältnismäßig umständlich und unzuverlässig. Auch steht die ausgeschiedene Flüssigkeit der Tauchanlage nicht wieder sofort zur Verfugung, so daß die sich im Umlauf befindende Lackflüssigkeit verhältnismäßig schnell abnimmt und in kurzen Zeiträumen ersetzt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bisherigen Anlage zu beseitigen. Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß die im Hauptfiltervorgang ausgefilterte und ausgeschlemmte Schmutzflüssigkeit nochmals selbsttätig in einem zweiten Reinigungsvorgang in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

Durch den Aufsatz »Apparatekombination für die mechanische Abtrennung von Feststoffen aus Suspensionen« aus Chemie-Ingenieur-Technik, 30. Jahrgang, 1958/Nr. 4, S. 226 bis 228, ist es zwar bekannt, den mittels eines Eindickfilters erzeugten Schlamm mit einem zweiten Filter nachzufiltrieren und weiterhin seinen Flüssigkeitsgehalt zu verringern und den durch die zweite Filtrationsstufe erzielten Feststoff auszutragen. Es handelt sich indessen bei den aus der Vorveröffentlichung ersichtlichen Anlagen nicht um Tauchbäder mit einer Umlaufanlage, wie bei der vorliegenden Erfindung. Vielmehr ist es ausschließlicher Zweck der bekannten Filtrieranlagen, festflüssige Systeme möglichst wirtschaftlich und offenbar vollständig zu trennen. Eine Rückführung von Filtrat zu einer Arbeitsflüssigkeit findet nicht statt, vielmehr wird das Trübfiltrat in einen Kasteneindicker zwecks weiterer Voreindickung zurückgeleitet. Eine solche Voreindickung und anschließende vollständige Trennung eines festflüssigen Systems ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Hier sollen lediglich Schmutzteilchen ausgefiltert werden, während ein Großteil der Festpartikeln (z. B. Lackpartikeln) in Her Flüssigkeit verbleiben soll. Auch kommt es hierbei nicht primär auf eine möglichst wirtschaftliche Filtrierung an, sondern darauf, daß möglichst wenig von der vorhandenen Lackflüssigkeit verlorengeht bzw. diese optimal ausgenutzt wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Schmutzflüssigkeit nach Ausfiltern im Hauptfiltervorgang in einem diesem nachgeschalteten, intermittierend betätigten Abschlemmvorgang in kurzen Zeitabständen, z. B. alle 5 Minuten bis alle 4 Stunden, abgeschlemmt wird. Hierzu wird vorteilhaft die in einem Abschlemmvorgang ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, einem Absetzvorgang als zweitem Reinigungsvorgang zugeführt, aus dem die Flüssigkeit nach Absetzen schwerer Bestandteile in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird. In dem Absetzbehälter erfolgt schon eine weitgehende Reinigung der abgeschlemmten Schmutzflüssigkeit.

Falls örtlich oder verfahrenstechnisch eine Verwendung eines Absetzbehälters nicht möglich sein sollte, schlägt die Erfindung alternativ vor, daß die in dem Abschlemmvorgang ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, unmittelbar einem zweiten Filtervorgang als zweitem Reinigungsvorgang zugeführt und nach Filtrierung in demselben in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Kombination der vorstehend genannten Alternativen derart vor, daß die durch den Abschlemmvorgang ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, zunächst einem Absetzvorgang zugeführt und anschließend — nach Absetzen schwerer Bestandteile — über einen zweiten Filtervorgang in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

Bei Anordnung eines Absetzbehälters wird die zurückgeleitete Flüssigkeit zweckmäßig aus dem oberen Teil des Absetzbehälters entnommen. Der Absetzbehälter ist vorzugsweise mit einem Trichterboden ausgerüstet, in dem sich innerhalb einer Verweilzeit die groben Schmutzteilchen absetzen können. Infolgedessen wird eine schon wesentlich geringer verschmutzte Flüssigkeit dem Filter in der Rückleitung zum Umlaufsystem zugeführt.

Weitere Merkmale der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, daß die im zweiten Filtervorgang ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, z. B. über eine intermittierende Steuerung, wieder dem zweiten Filtervorgang bzw. dem Absetzvorgang zugeleitet wird und daß die zurückgeleitete Flüssigkeit in ein an das Tauchbad angeschlossenes Überlaufbad geleitet wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein das Tauchbad aufnehmendes Behandlungsbecken, vorzugsweise mit einem dem Hauptbecken angeschlossenen Überlaufbecken, auf, ferner eine von diesem über ein Hauptfilter zum Behandlungsbecken führende Umlaufleitung und eine vom Hauptfilter zu einer Reinigungsvorrichtung und von dort zum Becken bzw. Überlaufbecken zurückführende Leitung für das im Hauptfilter vorgereinigte Schmutzwasser.

Für die Entnahme oder Rückleitung braucht nur eine Pumpe verhältnismäßig kleiner Abmessung vorgesehen zu sein, deren Leistung dem Zulauf z. B. der Schmutzlackflüssigkeit zum Behälter angepaßt ist und verhindert, daß sich der Schmutzlack im Behälter zu kurz oder übermäßig lange aufhält; je nach der Beschaffenheit des Lackes und des Hauptfilters ist die zusätzliche Förderpumpe zum Zurückleiten der aus dem Behälter entnommenen Flüssigkeit beispielsweise so bemessen,

daß ihre Förderleistung etwa der aus dem Hauptfilter ausgeschwemmten Schmutzlackflüssigkeit entspricht bzw. diese etwas überschreitet, also z. B. ein Fünfzigstel bis ein Zweihundertstel der Leistung der Hauptförderpumpe im Umlaufsystem beträgt.

Die Zusatzpumpe fördert die ausgesonderte Flüssigkeit zweckmäßig intermittierend durch ein weiteres Filter unmittelbar in das Umlaufsystem zurück. Die in diesem Filter ausgefilterte, grob verschmutzte Flüssigkeit wird vorzugsweise wieder in den Absetzbehälter zurückgeleitet, wobei die Zurückleitung dieser verschmutzten Teillackmenge zweckmäßig wieder intermittierend erfolgen kann. Wird ein Absetzbehälter verwendet, so erfolgt das Ausscheiden des Schmutzes aus dem in der Rückleitung befindlichen Filter manuell. Dies kann z. B. in größeren Zeitabständen durch Rückspülung des Filters mit Frischwasser erfolgen.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß die im Hauptfilter zusammen mit den Schmutzteilchen bzw. Fremdkörpern ausgesonderte und anschließend von diesen gereinigte Lackflüssigkeit selbsttätig nach kurzer Zeit dem Umlaufsystem wieder zur Verfügung gestellt wird, ohne daß es hier zu einer umständlichen manuellen Bedienung bedarf. Das Reinigen des Filters kann daher auch in sehr kurzen Zeiträumen erfolgen, da auch die Ausfilterung einer größeren Lackmenge bei jeder Reinigung infolge der laufenden Wiederzuführung der ausgeschiedenen Lackflüssigkeit praktisch keinen Verlust bedeutet. Im Gegenteil ermöglichen die kurz aufeinanderfolgenden Filtrierungen eine wesentliehe Verbesserung der Lackqualität.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage schematisch dargestellt.

Aus dem Tauchbecken 10 wird die Lackflüssigkeit durch eine Hauptförderpumpe 11 einem Hauptfilter 12 (oder einer Hauptfiltergruppe) über einen Leitungsteil 13a des Hauptumlaufsystems zugeleitet. Das Hauptfilter ist z. B. als Spaltfilter ausgebildet. Aus ihm wird die gefilterte Lackflüssigkeit über den Leitungsteil 13Zj des Hauptumlaufsystems wieder in das Tauchbecken 10 zurückgeleitet.

Ein Zeitrelais 14 setzt, z. B. mittels eines Motors 15, die Abstreifvorrichtung des Filters 12 in verhältnismäßig kurzen Zeiträumen intermittierend in Umdrehung, so daß der auf der Filteroberfläche ausgefilterte Schmutz abgestreift wird. Der sich im Filtergehäuse sammelnde Schmutz kann durch ein Abschlemmventil 16 und eine Leitung 17 in einen Absetzbehälter 18 geleitet werden. Das Ventil 16 wird hierbei wieder durch ein Zeitrelais 19 intermittierend, z. B. entsprechend der Reinigungsperiode des Filters 12, betätigt.

Im Behälter 18 setzt sich der Hauptanteil des Schmutzes im unteren Teil 18a ab, aus dem der Schmutz durch ein Ventil 18c abgeführt werden kann, während die — allerdings noch immer stark verunreinigte — Lackflüssigkeit sich hauptsächlich im oberen Teil 18Zj sammelt. Diese wird durch eine kleine Pumpe 20 in eine Leitung 21 gefördert, wo sie über ein Filter 22 und eine Leitung 23 in ein Überlaufbecken des Tauchbeckens 10a gefördert wird. Zweckmäßig arbeitet die Pumpe 20 intermittierend. Die im Filter 22 ausgesonderte Schmutzlackflüssigkeit kann wieder über ein durch ein Zeitrelais 24 betätigtes Ventil 25 und eine Nebenleitung 26 nochmals in die Leitung 17 bzw. den Absetzbehälter 18 für die Schmutzlackflüssigkeit abgeleitet werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ergibt sich aus vorstehendem ohne weiteres. Die im Tauchbecken 10 befindliche Lackflüssigkeit wird über das Hauptumlaufleitungssystem 13a, 130 mittels der kontinuierlich arbeitenden Pumpe 11 und über das Hauptfilter 12 in Umlauf gehalten und jeweils wieder dem Tauchbecken 10 zugeführt, wobei der im Hauptfilter 12 in Abständen (z. B. von 5 Minuten bis 4 Stunden) entsprechend der Einstellung des Zeitrelais 14 abgestreifte Schmutz über das ebenfalls in entsprechend kurzen Zeitabschnitten geöffnete Ventil 16 intermittierend dem Absetzbehälter 18 zugeleitet wird. Beispielsweise kann dieses Abschlemmen über das Ventil 16 selbsttätig etwa alle 10 Minuten durch das Zeitrelais 19 während einer Zeitdauer von beispielsweise 5 Sekunden vorgenommen werden.

Die Wahl der Zwischenzeiten zwischen zwei Reinigungsprozessen ist von dem Verschmutzungsgrad des Lackes abhängig. Bei sehr geringer Verschmutzung kann das Reinigen und Abschlemmen auch in großen Zeitabständen durch entsprechende Einstellung der Zeitrelais 14 und 19 erfolgen.

Die im oberen Teil 18Zj des Behälters gesammelte Schmutzlackflüssigkeit wird durch die kleine Pumpe 20 über das Filter 22 in das Hauptumlaufsystem bzw. in das Überlaufbecken 10a wieder zurückgefördert, wobei das Filter 22, das z. B. wieder als Spaltfilter oder auch als anderes Filter ausgebildet sein kann, eine weitere Filterung vornimmt und die ausgesonderte Schmutzlackflüssigkeit über das Ventil 25 wieder dem Behälter 18 zuführt.

Die Rückleitung in das Überlaufbecken 10a erfolgt deshalb, damit bei eventueller Verschleppung von Schmutzteilchen diese nicht in das Haupttauchbecken 10 gelangen.

Die zweckmäßig intermittierend arbeitende Pumpe 20 braucht, wie bereits oben erörtert, nur einen Bruchteil der Leistung der Hauptpumpe 11 aufzubringen, indem ihre Leistung nur beispielsweise 0,5 bis 2% der Leistung der Hauptpumpe beträgt.

Ist es aus örtlichen oder verfahrenstechnischen Gründen nicht möglich, einen Absetzbehälter zu verwenden, so wird an dessen Stelle eine unmittelbare Weiterleitung der ausgeschiedenen Schmutzlackflüssigkeit zum Filter 22 vorgesehen, wie dieses durch die strichpunktierte Leitung 27 angedeutet ist. Die Ausscheidung des Schmutzes aus diesem Filter 22 erfolgt in diesem Fall manuell, z. B. durch Rückspülung des Filters mit Frischwasser. Gegebenenfalls kann eine solche Leitung auch als zusätzliche Umlaufleitung vorgesehen werden, die durch Umsteuerventile wechselweise zum Behälter 18 einschaltbar ist.

Im übrigen ist die Anlage für alle Arten von Lacken geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Filtration der Flüssigkeit in einer Umlaufanlage für Tauchbäder, insbesondere Lakkiertauchbäder, bei dem mittels eines Hauptfiltervorganges, insbesondere in einem Spaltfilter, die abzusondernde Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, ausgefiltert und — vorzugsweise — intermittierend entfernt, z. B. abgestreift wird, dadurch gekennzeichnet, daß die im Hauptfiltervorgang (Hauptfilter 12) ausgefilterte und ausgeschlemmte Schmutzflüssigkeit nochmals selbsttätig in einem zweiten Reinigungsvorgang (Vorrichtung 18 und/oder 22) in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzflüssigkeit nach Ausfiltern im Hauptfiltervorgang (12) in einem diesem nachgeschalteten, intermittierend betätigten Abschlemmvorgang (mittels Ventils 16) in kurzen Zeitabständen, z. B. alle 5 Minuten bis alle 4 Stunden, abgeschlemmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Abschlemmvorgang (16) ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, einem Absetzvorgang (Absetzbehälter 18) als zweiten Reinigungsvorgang zugeführt wird, aus dem die Flüssigkeit nach Absetzen schwerer Bestandteile in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Abschlemmvorgang (16) ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, unmittelbar einem zweiten Filtervorgang (Filter 22) als zweiten Reinigungsvorgang zugeführt und nach Filtrierung in demselben in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Abschlemmvorgang (16) ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, insbesondere Schmutzlackflüssigkeit, zunächst einem Absetzvorgang (18) zugeführt und anschließend — nach Absetzen schwerer Bestandteile — über einen zweiten Filtervorgang (22) in das Umlaufsystem zurückgeleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten Filtervorgang (22) ausgesonderte Schmutzflüssigkeit, z. B. über eine intermittierende Steuerung (Ventil 25), wieder dem zweiten Filtervorgang (22) bzw. dem Absetzvorgang (18) zugeleitet wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgeleitete Flüssigkeit in ein an das Tauchbad (Hauptbecken 10) angeschlossenes Überlaufbad (Überlaufbecken 10a) geleitet wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein das Tauchbad aufnehmendes Behandlungsbecken (10, 10a), vorzugsweise mit einem dem Hauptbecken (10) angeschlossenen Überlaufbecken (10a), eine von diesem (10, 10a) über ein Hauptfilter (12) zum Behandlungsbecken (10, 10a) führende Umlaufleitung (13a, 13£>) und eine vom Hauptfilter (12) zu einer Reinigungsvorrichtung (18 bzw. 22)

und von dort zum Becken (10) bzw. Überlaufbecken (10a) zurückführende Leitung (17, [27], 21, 23) für das im Hauptfilter (12) vorgereinigte Schmutzwasser aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung einen Absetzbehälter (18) und/oder ein zweites Filter (22) umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch Zeitrelais (14, 19, 24) zum zeitweisen Betrieb des Hauptfilters (12) und/oder eines in der Leitung (17) zur Reinigungsvorrichtung (18, 22) angeordneten Abschlemmventils (16) und/oder eines weiteren Ventils (25) in einer von dem zweiten Filter (22) zur Einlaßseite desselben bzw. zum Absetzbehälter (18) rückführenden Leitung (26).

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 5 bzw. nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absetzbehälter (18) mit einem Trichterboden zum Absetzen der Schmutzteilchen vorgesehen ist, der vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Trichterbodens eine Ableitung mit Absperrventil (18c) aufweist.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 bzw. nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung für den zweiten Reinigungsvorgang (18 und/oder 22) zur Rückführung der darin gereinigten Schmutzflüssigkeit in das Umlaufsystem eine zusätzliche, vorzugsweise intermittierend arbeitende Pumpe (20) zugeordnet ist, deren Förderleistung etwa der aus dem Hauptfilter (12) für die Hauptfilterung ausgeschlemmten Schmutzflüssigkeit entspricht bzw. diese etwas überschreitet, z. B. nur einen kleinen Bruchteil (z. B. ¹Ao bis V200) derjenigen der Hauptförderpumpe (11) oder -pumpengruppe im Umlaufsystem beträgt.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5 bzw. nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Rückleitung (21, 23) vorgesehenes Filter (22) für den zweiten Filtervorgang als ein manuell, insbesondere mit Frischwasser, rückspülbares Filter ausgebildet ist.