DE19617097C2 - Verfahren und Anordnung zur Entnahme von Flüssigkeiten - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Entnahme von FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur
Entnahme von Flüssigkeiten unterschiedlichster Art aus einem
oder mehreren verschiedenen Behältern bzw. zur Übergabe von
Flüssigkeiten aus einem oder mehreren verschiedenen Behältern
in andere. Derartiges Ab- bzw. Umfüllen ist zum Beispiel not
wendig, wenn bei Kraftfahrzeugen, Motoren oder ähnlichen Ma
schinen ein Wechsel von Betriebsflüssigkeiten durchgeführt
werden soll oder wenn Altfahrzeuge oder ähnliche Maschinen
umweltschonend entsorgt werden müssen.
Für ein effektives Recycling von Gebrauchtflüssigkeiten ist
es außerdem von großer Bedeutung, daß alle Arten von Flüssig
keiten, wie z. B. Wasser, Benzin, Diesel, Öl oder Bremsflüs
sigkeit, sauber voneinander getrennt, abgefüllt oder einer
Restnutzung zugeführt werden können.
Gemäß dem Stand der Technik hat sich für den Ab- und Umfüll
prozeß die Vakuumabsaugung unter Verwendung von Zwischenspei
chern durchgesetzt.
In der DD 30 717 wird eine Anordnung zur Erzeugung von Va
kuum für den Betrieb von Vakuumabfüllern beschrieben, bei de
nen die zu befüllenden Behälter mittels einer oder mehrerer
Doppelrohrdüsen evakuiert und befüllt werden. Solche Anord
nungen arbeiten nicht mit Zwischenspeichern und dienen ledig
lich der Abfüllung von Behältern, wie z. B. Flaschen, aus ei
nem Vorratsbehälter. Die abzufüllenden Behälter werden wäh
rend des Befüllens gleichzeitig evakuiert.
Verwendet wird eine Flüssigkeitspumpe, vorzugsweise eine
selbstansaugende Kreiselpumpe, welche mit Füllgut im Kreis
lauf betrieben wird, und so sowohl den Abfülldruck als auch
das für die Evakuierung erforderliche Vakuum erzeugt. Sollte
beim Evakuieren Flüssigkeit angesaugt werden, wird diese in
den Kreislauf zurückgeführt. Durch ein zwischen der Pumpe und
dem Vorratsbehälter angeordnetes Regulierventil kann das auf
die Fülldüse wirkende Vakuum geregelt werden.
Diese Anordnung ist nicht für die Entnahme von unterschiedli
chen Flüssigkeiten aus verschiedenen Behältern geeignet, da
keine Trennung zwischen der Druck- und der Vakuumerzeugung
erfolgt und die abgesaugte Flüssigkeit in den Kreislauf zu
rückgeführt wird.
Für die Entnahme von Öl aus einem Motorgehäuse wird in der DE
28 04 733 A1 eine Einrichtung vorgestellt, die für einen au
tomatischen Ölwechsel vorgesehen ist. Das Öl wird durch Vaku
um über eine Sonde aus dem Motorgehäuse über einen Zwischen
speicher herausgesaugt. Die Sonde besitzt dazu eine absperr
bare Leitung mit einem Anschluß, der automatisch von Enleeren
auf Füllen umschaltet. Zur Anpassung an unterschiedliche Mo
torarten ist die Sonde austauschbar gestaltet.
Für den ordnungsgemäßen Ablauf des Entleerungs- und Füllpro
zesses sind Schaugläser für das Bedienungspersonal vorgese
hen. Diese haben aber keinen Einfluß auf die automatische
Steuerung.
Ein kontinuierlicher Absaugprozeß ist mit der Vorrichtung
nach der DE 28 04 733 A1 nicht gegeben, denn die Vakuumpumpe
muß nach jedem Entleerungsprozeß oder, wenn der Zwischenspei
cher voll ist, abgeschaltet werden.
Die Automatisierung dient in dieser Erfindung nur dem Ziel
der rechtzeitigen Umschaltung, wenn kein Öl mehr angesaugt
wird, und der Einstellung einer vorgeschriebenen neu einzu
füllenden Ölmenge, nicht aber der Entnahme oder der Übergabe
von unterschiedlichen Flüssigkeiten aus verschiedenen Behäl
tern, die automatisch mengen-, art- und qualitätsgemäß erfaßt
und sortiert werden.
Die DE 31 13 673 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Absaugen
von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte. Mit Hilfe einer
Vakuumpumpe wird über eine Saugleitung Flüssigkeit in einen
Zwischenspeicher (in dieser Erfindungsschrift als Austrags
schleuse bezeichnet) ansaugt und diese aus dem Zwischenspei
cher, ohne daß Flüssigkeit in die Vakuumpumpe gelangen kann,
wieder in einen anderen Behälter abgelassen.
Für das abwechselnde Füllen und Entleeren des Zwischenspei
chers ist eine Ventilsteuerung notwendig, die für das Füllen
die Vakuumpumpe an den Zwischenspeicher anschließt und für
das Entleeren ein Belüftungsventil freigibt. Für die Erfas
sung des Füllstandes wird ein allgemein gebräuchlicher Füll
standsmesser verwendet.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform dieser Erfindung werden
zwei Zwischenspeicher benutzt, damit die Vakuumpumpe nicht
abgeschaltet werden muß, sondern von dem einen gefüllten Zwi
schenspeicher auf den inzwischen geleerten umschaltet.
Die Anordnung nach DE 31 13 673 A1 läßt sich nur bedingt
steuern und ist für Flüssigkeiten mit einer hohen Viskosität
nicht verwendbar. Beim Umschalten der Vakuumpumpe von dem ei
nen Zwischenspeicher auf den anderen ist nicht gewährleistet,
daß dieser zuvor auch wirklich restlos geleert wurde. Außer
dem ist die Vorrichtung nicht für die gleichzeitige Entnahme
mehrer unterschiedlicher Flüssigkeiten geeignet und eine Er
fassung und Sortierung von wiederverwendbarer und unbrauchba
rer Flüssigkeit ist ebenfalls nicht möglich.
Eine Einrichtung zum Sammeln von zu entsorgenden unterschied
lichen Gebrauchtflüssigkeiten ist aus der DE 44 29 317 A1 zu
entnehmen. Es sind mehrere Sammelbehälter mit Sammelleitungen
und mit entsprechenden Kupplungseinrichtungen vorgesehen. Für
die sortenreine Zuordnung und das Ausschließen von Verwechse
lungen wurden die Kupplungseinrichtungen für die Entnahme der
Flüssigkeiten unterschiedlich gestaltet.
Diese Einrichtung verwendet zwar eine nicht näher darge
stellte Absaugeinrichtung, aber ein gesteuerter komplexer Ab
saugprozeß oder eine Überwachung der Anlage ist aus dieser
Erfindung nicht herauszunehmen.
Die US 5 417 346 A beschreibt ein Verfahren und
eine Einrichtung zur elektronischen Steuerung der Übertragung
und dosierten Abgabe von hochreinen Chemikalien. Aus einem
Vorratsbehälter wird mittels eines negativen Druckes die be
nötigte Chemikalie in ein ganz bestimmtes Gefäß aus einer
Reihe von mehreren parallel angeordneten Gefäßen gesaugt und
aus diesen, in Abhängigkeit vom Bedarf, durch Anlegen von
Druckluft gesteuert über Ventile wieder abgegeben. Die mehre
ren Gefäße dienen hier einer Zuflußauswahl, um eine dosierte
und bedarfsabhängige Lieferung der Chemikalien zu den Endver
brauchern zu gewährleisten und nicht einem kontinuierlichen
Abpumpbetrieb. Jeder Behälter wird, wenn er angesteuert ist,
für sich separat betrieben.
Bezüglich der speziellen Anwendung für die Halbleiterproduk
tion wird eine absolute Reinheit der Medien und eine dosierte
Abgabe in relativ kleinen Mengen gefordert. Für eine schnelle
und restlose Entsorgung von Gebrauchtflüssigkeiten sowie de
ren Trennung in bezug auf eine Wiederverwendbarkeit ist diese
Einrichtung nicht geeignet und für große Mengen von Flüssig
keiten unwirtschaftlich.
In der japanischen Patentanmeldung JP 5-319 493 (A) ist eine
Einrichtung für ein sicheres Wechseln von Maschinenöl darge
stellt. Das Altöl wird abgesaugt, seine Art mittels eines
Sensors bestimmt und anschließend neues Öl aufgefüllt.
Diese Einrichtung dient nicht dazu, verschiedene abgesaugte
Flüssigkeiten nach ihrer Wiederverwendbarkeit in entsprechen
de Endspeicher zu entleeren, sondern hat das Ziel zu verhin
dern, daß ein Unkundiger beim Ölwechsel aus Versehen ein fal
sches Öl verwendet. Mit dieser Anlage ist ebenfalls keine
schnelle, kontinuierliche und/oder umweltfreundliche Entsor
gung von Gebrauchtflüssigkeiten möglich.
Schließlich sind in dem Gebrauchsmuster DE 94 02 540 U1 zwei
oder auch mehrere identische, getrennt nebeneinander angeord
nete Entnahmeeinrichtungen zum Absaugen von Motor und Getrie
beöl vorgesehen. Der Nachteil dieser Einrichtung besteht dar
in, daß kein kontinuierlicher Abfüllprozeß möglich ist und
die Behälter, die als Zwischenspeicher dienen, sehr groß
sind. Entweder muß für jede zu entsorgende Flüssigkeit ein
derartiger großer Zwischenspeicher eingesetzt oder es kann
nur in Teilmengen nacheinander abgesaugt werden. Deshalb ist
auch diese Anlage für eine Werkstatt entweder zu groß
und/oder im Betrieb zu umständlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anord
nung zur gleichzeitigen und kontinuierlichen Entnahme von un
terschiedlichen Flüssigkeiten aus verschiedenen Behältern
bzw. zur Übergabe von Flüssigkeiten aus mehreren unter
schiedlichen Behältern in andere ebenfalls unterschiedliche
Behälter zu schaffen, welche eine automatische mengen-, art-
und qualitätsgemäße Erfassung und Sortierung der Flüssigkei
ten sicherstellt, gleichzeitig mehrere unterschiedliche Flüs
sigkeiten in einem Arbeitsgang oder auch nacheinander verar
beiten kann, die Abfüllungen umweltfreundlich erfolgen und
beim Betrieb keinerlei Leckagen entstehen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Bezug auf das Verfahren
mit den in dem 1. Patentanspruch angegebenen Verfahrens
schritten und in Bezug auf die Anordnung mit den Merkmalen
des 11. Patentanspruches gelöst, indem unterschiedliche Flüs
sigkeiten aus verschiedenen Behältern entnommen oder aus meh
reren verschiedene Behältern in andere ebenfalls verschiedene
Behälter derart umgefüllt werden, daß aus einer zentralen
Druckluftversorgungseinrichtung und einer zentralen Vakuum
versorgungseinrichtung eine oder mehrere Entnahmeeinheiten
mit jeweils paarweise angeordneten Zwischenspeichern gleich
zeitig betrieben werden.
Für bestimmte Anwendungsfälle oder wenn eine zentrale Druck
luftversorgungseinrichtung und/oder eine zentrale Vakuumver
sorgungseinrichtung aus ökonomischen Gründen nicht zweckmäßig
ist, ist es auch möglich, diese durch autonome Versorgungs
einrichtungen zu ersetzen.
Die Zwischenspeicher jeweils einer Einheit werden von der
Druckluft- und der Vakuumversorgungseinrichtung über ein ge
steuertes Umschaltventil alternierend mit Überdruck und Un
terdruck beaufschlagt.
Das Umschaltventil ist eingangsseitig mit der Überdruck- und
der Unterdruckleitung verbunden und besitzt ausgangsseitig
zwei Leitungen, die jeweils mit einem Zwischenspeicher ver
bunden sind. Diese Leitungen führen, je nach Stellung des Um
schaltventils, Überdruck oder Unterdruck. Die Steuerung des
Umschaltventils erfolgt in Abhängigkeit eines Signals, wel
ches durch Füllstandsensoren in oder an den Zwischenspeichern
erfaßt wird.
Am Ausgang jedes der Zwischenspeicher sind zwei Rückschlag
ventile mit unterschiedlicher Sperr- bzw. Fließrichtung ange
ordnet, so daß entweder Flüssigkeit angesaugt oder ausgesto
ßen werden kann.
In der Beschreibung der Erfindung wird vorrangig auf das Ent
leeren von zu entsorgenden Behältern eingegangen, wie es z.
B. für die Entsorgung der Reste von Betriebsflüssigkeiten bei
zu verschrottenden Altfahrzeugen notwendig und gesetzlich ge
fordert ist. Da dieser Entnahmeprozeß prinzipiell ein Umfüll
prozeß ist, nämlich Abfüllen von Restflüssigkeiten in größere
Speicherbehälter, ist es naheliegend und möglich, das Verfah
ren und die Anordnung nach der Erfindung auch umgekehrt für
einen gesteuerten Einfüllprozeß zu benutzen.
Bei Anlegen der Vakuumeinrichtung an die Zwischenspeicher
wird Flüssigkeit über eine Saugleitung aus den zu entsorgen
den Behältern in die Zwischenspeicher abgesaugt, bis diese
einen vorbestimmten Füllstand erreicht haben oder keine Flüs
sigkeit mehr aus den zu entsorgenden Behältern angesaugt
wird. Der Anschluß der Saugleitung an die zu entsorgenden Be
hälter erfolgt über Entnahmewerkzeuge, die, um Verwechselun
gen bei der Entnahme unterschiedlicher Flüssigkeiten auszu
schließen, zweckmäßigerweise kodiert gestaltet sind.
Nach Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes in den Zwi
schenspeichern schaltet das gesteuerte Umschaltventil den je
weils an die Vakuumeinrichtung angeschlossenen Zwischenspei
cher auf die Druckluftversorgungseinrichtung um, um deren In
halt, gesteuert nach der Wiederverwendbarkeit, über eine Ab
laßleitung in die entsprechenden Endspeicher, wie Großspei
cher oder Tanks, zu entleeren.
Der wechselseitige Prozeß des Füllens und Entleerens der Zwi
schenspeicher einer Einheit erfolgt solange, bis der jeweils
zu entsorgende Behälter restlos leer ist. Sollte dabei ein
Zwischenspeicher nur teilweise gefüllt sein, weil keine Rest
flüssigkeit mehr in dem zu entsorgenden Behälter vorhanden
ist, verharrt die Anlage in diesem Zustand und setzt den Ent
nahme- und Umfüllprozeß beim nächsten zu entsorgenden Behäl
ter fort.
Das Fehlen ansaugbarer Flüssigkeit kann durch einen Sensor
oder eine Meßeinrichtung und/oder optisch durch eine Bedien
person im Ansaugbereich oder im Zwischenspeicher festgestellt
werden.
Der Wechsel bzw. die Umschaltung von einem zu entsorgenden
Behälter auf den nächsten erfolgt zweckmäßigerweise durch ei
nen handbetätigten Hahn direkt an dem Entnahmewerkzeug. Dabei
wird durch ein Signal die Vakuumzuführung unterbrochen, der
Zwischenspeicher, der gerade an die Druckluftversorgung ange
schlossen ist, leergepumpt und nach einer Verzögerung bzw.
dem Erreichen eines, durch die Füllstandssensoren an den Zwi
schenspeichern erfaßten Entleerungspunktes, erfolgt ebenfalls
die Abschaltung der Druckluftversorgung.
Wenn keine Flüssigkeit mehr abzupumpen ist oder der Entnahme
vorgang einer, mehrerer oder aller Entnahmeeinrichtungen be
endet werden soll, wird durch einen Schalter an der jeweili
gen Entnahmeeinrichtung oder für das gesamte System der Ent
nahmeeinrichtungen die Stromzuführung unterbrochen, und die
Anlage schaltet ab. Die Abschaltung erfolgt auch bei der Si
gnalisierung von Havarien in einer oder mehrerer Entnahme
einheiten.
Durch ein erneutes Einschalten kann ein Leerfahrprogramm in
Gang gesetzt werden, durch welches die Zwischenspeicher und
alle Leitungen restlos von Flüssigkeit geleert werden. Der
normale Abschaltprozeß kann auch so gestaltet sein, daß nach
Betätigung des Schalters die Stromzuführung nicht sofort un
terbrochen wird, sondern zuvor das Leerfahrprogramm aktiviert
wird und abläuft.
Durch eine Schaltung zur Energieoptimierung wird die Druck
luftversorgung derart gesteuert, daß bei unterschiedlichen
Füllständen und/oder bei unterschiedlicher Viskosität der
Flüssigkeiten ein gleichmäßiges paralleles Füllen und Ent
leeren der Zwischenspeicher erfolgt.
Die Erfassung, ob eine Flüssigkeit wiederverwendbar ist oder
nicht, erfolgt duch einen Sensor in der Saugleitung. Dieser
Sensor steuert in der Ablaßleitung ein Wegeventil, über das
die entsprechende Flüssigkeit entweder in einen Speicher für
Sollflüssigkeit oder in einen Speicher für Flüssigkeiten, die
von einer entsprechenden Norm abweichen, abgefüllt wird.
Der Sensor erkennt den Wechsel von Sollflüssigkeit zu nicht
definierter Flüssigkeit und unterbricht sofort den Zufluß zu
dem jeweils saugenden Zwischenspeicher. Bevor nun der Saug
prozeß fortgesetzt wird, erfolgt ebenfalls ein Leerfahrpro
gramm für die Zwischenspeicher. Dadurch wird eine saubere
Trennung der Flüssigkeiten erreicht, ein Vermischen ausge
schlossen und der Anteil möglicher wiederverwendbarer Flüs
sigkeit erhöht.
Jede Entnahmeeinheit besitzt ein Steuer- und Elektroversor
gungsmodul über das alle notwendigen Schalt- und Steuervor
gänge programmgesteuert ablaufen. Alle Steuer- und Elektro
versorgungsmodule des gesamten Entnahmesystems sind mit einer
zentralen Datenverabeitungsanlage verbunden, durch die eine
zentrale Überwachung und Steuerung möglich ist sowie Nach
weisführung, Lagerverwaltung, Qualitätskontrolle und ähnli
ches erfolgen kann.
Alle Entnahmeeinheiten bilden jeweils ein in sich geschlosse
nes System, so daß bei Öffnung des Systems oder bei Leckagen
der Entnahme- oder Umfüllprozeß sofort unterbrochen wird.
An Hand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der er
finderischen Lösung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Entnahmeeinheit, die aus mehreren Modulen auf
gebaut ist.
Fig. 2 ein System von Entnahmeeinheiten, das für die
gleichzeitige Entnahme mehrerer unterschiedlicher
Flüssigkeiten zusammengestellt wurde.
In Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Entnah
menahmeeinheit eines Entnahmesystems dargestellt. Sie ist an
eine zentrale Vakuumversorgungseinrichtung 1 und eine zentra
le Druckluftversorgungseinrichtung 2 angeschlossen und be
steht aus mehreren Modulen, nämlich einem Druck- und Vakuum
zuführungsmodul 3, einem Steuer- und Elektroversorgungsmodul
4, einem Energieoptimierungsmodul 5, einem Zwischenspeicher
modul 6, einem Identifikationsmodul 7, einem Leitungsmodul 8,
einem Übernahmemodul 9, und mindestens einem Übergabemodul
10.
Die zentrale Vakuumversorgungseinrichtung 1 kann auch durch
autonome Vakuumversorgungseinrichtungen, wie z. B. eine be
kannte elektrisch angetriebene Vakuumpumpe 24 oder eine
druckluftbetriebene Ejektordüse 25 ersetzt werden. Dafür sind
als verschiedene Varianten des Druck- und Vakuumzuführungsmo
duls 3, welches in der Grundausführung dem Anschluß an die
zentrale Vakuumversorgungseinrichtung 1 und die zentrale
Druckluftversorgungseinrichtung 2 dient, die Untermodule 3.1,
3.2, 3.3, 3.4 vorgesehen.
In dem Zwischenspeichermodul 6 sind zwei Zwischenspeicher 11
und 12 angeordnet. Diese werden über ein Umschaltventil 13
abwechselnd mit Überdruck aus der Druckluftleitung 14 oder
mit Unterdruck aus der Vakuumleitung 15 beaufschlagt. An den
Ausgängen der Zwischenspeicher 11, 12 sorgen Rückschlagven
tile 16, 17, 18, 19 dafür, daß, je nachdem ob gedrückt oder
gesaugt wird, der Weg über eine Saugleitung 20 oder über eine
Ablaßleitung 21 freigegeben wird. Die Rückschlagventile 16
und 18 sperren die Saugleitung 20, wenn die Zwischenspeicher
11 oder 12 mit Druck beaufschlagt sind, und die Rückschlag
ventile 17 und 19 sperren die Ablaßleitung 21, wenn an die
Zwischenspeicher 11 oder 12 eine Vakuumversorgungseinrichtung
1, 24 oder 25 angeschlossen ist.
Zur Überwachung des Füllstandes sind beide Zwischenspeicher
11, 12 mit je einer Füllstandsmeßeinrichtung 22, 23 ausgerü
stet. Sie signalisieren einen vorgegebenen maximalen Füll
stand oder die vollständige Entleerung der Zwischenspeicher
11, 12.
Der Bereich oberhalb der Zwischenspeicher 11, 12 bildet im
wesentlichen den pneumatischen Bereich der Entnahmeeinrich
tung und der Bereich unterhalb der Zwischenspeicher 11, 12
einschließlich der Rückschlagventile 16, 17, 18, 19, die in
Fig. 1 über den Zwischespeichern 11, 12 angeordnet sind, den
fluiden Bereich.
Oberhalb der Zwischenspeicher 11, 12 sind in den Verbindungs
leitungen zwischen dem Umschaltventil 13 und den beiden Zwi
schenspeichern 11, 12 Flüssigkeitsabscheider 26 angeordnet.
Zum Abfangen schädlicher Dämpfe, die aus den zu entsorgenden
Flüssigkeiten in den pneumatischen Bereich gelangen können,
sind die autonomen Vakuumerzeugungseinrichtungen 24 oder 25
mit einem Luftfilter 27 ausgerüstet.
Ein in dem Energieoptimierungsmodul 5 angeordnetes Ventil 28,
z. B. ein gesteuertes 2/2-Wegeventil, dient als Schalter zur
Unterbrechung der Druckluftzufuhr über die Druckluftleitung
14, während ein Druckbegrenzungsventil 29 der Einstellung ei
nes optimalen Druckes für die Zwischenspeicher 11, 12 dient.
In der Vakuumleitung 15 ist bei Anschluß an die zentrale Va
kuumversorgungseinrichtung 1 ebenfalls ein Ventil 30 zur Un
terbrechung der Vakuumversorgung aus der Vakuumversorgungs
einrichtung 1 vorgesehen und bei autonomer Vakuumversorgung
24 oder 25 ist zusätzlich zu dem Ventil 30 ein Vakuumschalter
31 eingebaut, der bei Überdruck (Zwischenspeicher 11 oder 12
voll) oder bei einer Stromunterbrechung automatisch schließt.
Bei Einsatz der druckluftbetriebenen Ejektordüse 25 ist das
Ventil 30 als Schalter in die Druckluftzufuhr 14 für die Düse
25 geschaltet.
Für die verschiedenen Varianten des Energieoptimierungsmoduls
5 sind in Abhängigkeit von den verwendeten Druck- und Vakuum
zuführungsmodulen 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 ebenfalls verschiedene
Untermodule 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 vorgesehen.
In dem Identifikationsmodul 7 ist in der Saugleitung 20 ein
Sensor 32 angeordnet, welcher kapazitiv, spektrometrisch oder
auch optisch die Art und den Zustand der abzusaugenden Flüs
sigkeit erfassen kann. Er stellt fest, ob diese wiederver
wendbar (Sollflüssigkeit) oder unbrauchbar (nichtdefinierte
Flüssigkeit) ist.
Beim Erkennen einer nichtdefinierten Flüssigkeit wird zu
nächst über ein Schutzventil 33 in dem Zwischenspeichermodul
6 die Saugleitung 20 unterbrochen, damit sich die nichtdefi
nierte Flüssigkeit nicht mit der zuvor angesaugten Sollflüs
sigkeit vermischt. Anschließend werden die beiden Zwischen
speicher 11 und 12 leer gefahren und ein Zweiwegeschalter 34
schaltet dann die Ablaßleitung 21 von dem Endspeicher 35 für
die Sollflüssigkeit auf den Endspeicher 36 für die nichtde
finierte Flüssigkeit um. Nach dem Umschaltvorgang wird über
das Ventil 33 die Saugleitung 20 wieder freigegeben.
In dem Leitungsmodul 8 sind unterschiedliche Leitungen 20,
21 mit den für die Entnahme und Übergabe der Flüssigkeiten
notwendigen Längen zusammengestellt und auswechselbar ange
ordnet.
Das Übernahmemodul 9 besitzt ein Entnahmewerkzeug 37, welches
für unterschiedliche Entnahmebehälter und verschiedene Ent
nahmebedingungen in einem zu entsorgenden Altfahrzeug 38 kon
figurierbar gestaltet ist.
Das Übergabemodul 10, besitzt in der Ausführung nach Fig. 1
zwei Übergabeeinheiten 10.1 und 10.2 zur Übergabe der Flüs
sigkeiten in die Endspeicher 35 oder 36.
Die Übergabeeinheiten 10.1 und 10.2 besitzen eine Zufluß- und
Entlüftungsarmatur 38 sowie einen Sensor 39 als Füllstands
meßeinrichtung und Überfüllsicherung.
Das Entnahmeverfahren arbeitet wie folgt:
Mit Hilfe der zentralen Vakuumversorgung 1 oder einer autono
men Vakuumerzeugungseinrichtung 24, 25 wird das notwendige
Vakuum für den Absaugprozeß bereitgestellt. Die Flüssigkeit
wird aus einem zu entsorgenden Behälter, z. B. ein Betriebs
stoffbehälter eines Altfahrzeuges 38, über die Saugleitung 20
in den Zwischenspeicher 11 angesaugt. Dabei passiert die
Flüssigkeit den Sensor 32, das Schutzventil 33 und das Rück
schlagventil 17. Das Rückschlagventil 19 ist geschlossen, da
der Zwischenspeicher 12 mit Druck beaufschlagt wird.
Nachdem der Zwischenspeicher 11 voll ist, wird durch Umschal
ten des Umschaltventils 13 der Unterdruck an den Zwischen
speicher 12 angelegt und somit der Saugvorgang, dieses Mal
aber über das Rückschlagventil 19, kontinuierlich fortge
führt. Gleichzeitig wird der Zwischenspeicher 11 ebenfalls
über die Schaltung des Umschaltventils 13 mit Überdruck be
legt.
Die Entleerung der Zwischenspeicher 11 und 12 erfolgt über
die Rückschlagventile 16 oder 18 in die Ablaßleitung 21. Ein
Wegeventil 34, gesteuert durch den Sensor 32, gibt den Weg in
Abhängigkeit von der Wiederverwendbarkeit in die Endspeicher
35 oder 36 (Großspeicher, Tanks) frei. Der Abfüllvorgang wird
über die Übergabeeinheiten 10.1, 10.2 gesteuert und über
wacht.
Im pneumatischen Bereich sind vor dem Umschaltventil 13 in
der Druckluftleitung 14 zwei Ventile 28 und 30 angeordnet,
die die Druckoptimierung für den Auslaßvorgang bewirken.
In dem Steuer- und Elektroversorgungsmodul 4 werden alle not
wendigen Schalt- und Steuervorgänge programmgesteuert über
wacht. Zusätzlich kann über eine elektronische Datenverarbei
tungseinrichtung 41, insbesondere bei einem System von Ent
nahmeeinheiten 42 bis 49 (dargestellt in Fig. 2) eine rech
nergestützte Ablaufsteuerung und Verwaltung erfolgen.
Fig. 2 zeigt die Anordnung mehrerer Entnahmeeinheiten 42, 43,
44, 45, 46, 47, 48, 49, die für die gleichzeitige parallele
Entnahme mehrerer unterschiedlicher Betriebsflüssigkeiten,
wie Dieselöl, Benzin, Motoröl, Getriebeöl, Hydrauliköl, Kühl
wasser, Bremsflüssigkeit oder Waschanlagenflüssigkeit, zu ei
nem Entnahmesystem zusammengestellt sind. Die Module 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, 10 einer jeden Entnahmeeinheit 42, 43, 44, 45,
46, 47, 48, 49 können dazu je nach Art der Gebrauchtflüssig
keit unterschiedlich zusammengestellt werden. Es können z. B.
wahlweise Entnahmeeinheiten 43, 44, 45, 46, 47 mit einer zen
tralen Vakuumversorgung 1 oder Entnahmeeinheiten 42, 48, 49
mit einer autonomen Vakuumversorgung 24, 25 zusammengestellt
werden.
Auch die Aufteilung Soll-Flüssigkeit oder nichtdefinierte
Flüssigkeit ist nicht in jedem Fall notwendig. So fehlt bei
den Entnahmeeinheiten 45, 46, 48 das Identifikationsmodul 7.
Die Übernahme- 9 und Übergabemodule 10 sind vorteilhafterwei
se direkt an den entsprechenden Behältern 38 bzw. Speichern
35, 36 angeordnet.
Darüber hinaus ist es möglich, nichtdefinierte Flüssigkeiten
mit einem ähnlichen umweltschädigenden Charakter in einem
Großspeicher 36 zusammenzufassen.
Die Überwachung und Programmsteuerung einschließlich der
Nachweisführung, Lagerverwaltung und Qualitätskontrolle er
folgt zentral über eine elektronische Datenverarbeitungsan
lage 41, die mit den Steuer- und Elektroversorgungsmodulen 4
der einzelnen Entnahmeeinheiten 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48,
49 verbunden ist.
Die Steuer- und Elektroversorgungsmodule 4 können auch aus
den einzelnen Entnahmeeinheiten 42 bis 49 ausgegliedert und
zentral, z. B. in der Nähe der elektronischen Datenverarbei
tungsanlage 41, angeordnet werden.
Gegenüber der in Fig. 2 dargestellten kompakten Anordnung der
Entnahmeeinheiten 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 ist es auch
möglich, die einzelnen Entnahmeeinheiten 42 bis 49 räumlich
getrennt innerhalb einer Altfahrzeug- Zerlegungsstrecke anzu
ordnen.
Claims (38)
1. Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeiten unterschiedlich
ster Art aus einem oder mehreren verschiedenen Behältern,
insbesondere zum Absaugen von Restflüssigkeiten, wie
Kraftstoff, Öl, Kühlflüssigkeit oder ähnlichen Stoffen
aus Kraftfahrzeugen, Motoren oder ähnlichen Maschinen,
durch Vakuumabsaugung unter Verwendung von mindestens
zwei Zwischenspeichern, die im Gegentaktbetrieb gefüllt
und entleert werden, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. aus einer zentralen Druckluftversorgungseinrichtung und einer zentralen Vakuumversorgungseinrichtung eine oder mehrere Entnahmeeinheiten mit jeweils paarweise angeordneten Zwischenspeichern gleichzeitig betrieben werden,
- 2. die Zwischenspeicher jeweils einer Einheit von der Druckluft- und der Vakuumversorgungseinrichtung über ein gesteuertes Umschaltventil alternierend mit Über druck und Unterdruck beaufschlagt werden,
- 3. bei Anlegen der Vakuumeinrichtung an die Zwischen speicher Flüssigkeit über eine Saugleitung aus den zu entsorgenden Behältern in die Zwischenspeicher abge saugt wird, bis diese einen vorbestimmten Füllstand erreicht haben oder keine Flüssigkeit mehr aus den zu entsorgenden Behältern angesaugt wird,
- 4. nach Erreichen des vorbestimmten Füllstandes das gesteuerte Umschaltventil den jeweils an die Va kuumeinrichtung angeschlossenen Zwischenspeicher auf die Druckluftversorgungseinrichtung umschaltet, um deren In halt in entsprechende Endspeicher über eine Ablaßlei tung zu entleeren, wobei die jeweiligen Endspeicher mittels eines weiteren Umschaltventils zielgerichtet, gesteuert nach einer vorabbestimmten Wiederverwend barkeit, befüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zwischenspeicher durch die Druckluft- und Vakuumver
sorgungseinrichtung kontinuierlich im Gegentakt gefüllt
und entleert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Versorgung mit Überdruck aus der Druckluftversor
gungseinrichtung derart gesteuert und optimiert wird, daß
bei unterschiedlichen Füllständen und bei unterschiedli
cher Viskosität der Flüssigkeiten ein gleichmäßiges pa
ralleles Füllen und Entleeren der Zwischenspeicher er
folgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei manueller Unterbrechung der Saugleitung, beim Fehlen
ansaugbarer Flüssigkeit oder wenn der Füllstand in dem
jeweiligen Zwischenspeicher nicht mehr steigt, die Vaku
umversorgung des gerade ansaugenden Zwischenspeichers un
terbrochen und nach vollständiger Entleerung die Druck
luftversorgung des anderen, mit Überdruck beaufschlagten
Zwischenspeichers ebenfalls abgeschaltet wird, die Ent
nahmeeinrichtung in diesem Zustand verharrt und der Pro
zeß kontinuierlich beim Anschluß eines neuen zu entsor
genden Behälters fortgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fehlen ansaugbarer Flüssigkeit durch einen Sensor
oder eine Meßeinrichtung in der Saugleitung oder in den
Zwischenspeichern festgestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Beendigung des Entnahmeprozesses für eine oder meh
rere Entnahmeeinheiten oder der Signalisierung einer Stö
rung die Stromzuführung unterbrochen wird und die Druck
luft- und Vakuumversorgung abschaltet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
nach Abschalten der Anlage durch erneutes Einschalten zu
nächst ein Leerfahrprogramm abläuft.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Leerfahrprogramm automatisch bei Betätigung eines
Hauptschalters abläuft und der Strom verzögert unterbro
chen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wiederverwendbarkeit der Flüssigkeit über einen Sen
sor in der Saugleitung ermittelt wird, beim Erkennen ei
ner Veränderung im Zustand der Flüssigkeit der Zufluß
über die Saugleitung unterbrochen wird und vor einer Wie
derfreigabe der Saugleitung ein Leerfahrprogramm abläuft.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verfahren programmgesteuert abläuft.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, die aus einem System mehrerer Entnahmeeinheiten (42,
43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) besteht und die Entnahmeein
heiten (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) mit einer zentra
len Druckluftversorgungseinrichtung (2) und einer zentra
len Vakuumversorgungseinrichtung (1) verbunden sind, da
durch gekennzeichnet, daß
- 1. die Entnahmeeinheiten (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) jeweils aus Modulen bestehen, nämlich mindestens einem Druck- und Vakuumzuführungsmodul (3), einem Steuer- und Elektroversorgungsmodul (4), einem Ener gieoptimierungsmodul (5), einem Zwischenspeichermodul (6), einem Übernahmemodul (9), einem Übergabemodul (10) und wahlweise einem Identifikationsmodul (7).
- 2. das Zwischenspeichermodul (6) jeder Entnahmeeinheit (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) eingangsseitig mit der gesteuerten Umschalteinrichtung (13) für den wechselseitigen Betrieb der paarweise angeordneten Zwischspeicher (11, 12) verbunden ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Module (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) zur Variation der
Modulfunktionen für bestimmte Anwendungen wahlweise in
Untermodule (3.1, 3.2, 3.4, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 10.1,
10.2) aufgeteilt sind.
13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschalteinrichtung (13) im Zwischenspeichermodul (6)
angeordnet ist und aus einem gesteuerten 5/2-Wegeventil
oder zwei 3/2-Wegeventile besteht.
14. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Energieoptimierungsmodul (5) in der Druckluftlei
tung (14) zwischen der Drucklufterzeugungseinrichtung (2)
und dem Umschaltventil (13) ein Druckbegrenzungsventil
(29) angeordnet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Druckluftleitung (14) und/oder in der Vakuumlei
tung (15) Ventile (28, 30) zur Unterbrechung der Druck
luft- oder Vakuumzuführung angeordnet sind.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventile (28, 30) zur Unterbrechung der Druckluft-
oder Vakuumzuführung 2/2-Wegeventile sind.
17. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vakuumversorgungseinrichtung (1, 24, 25) wahlweise
aus einer zentralen Vakuumversorgungseinrichtung (1) oder
einer autonomen Vakuumversorgungseinrichtung (24, 25) im
Druck- und Vakuumzuführungsmodul (3) besteht.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die autonome Vakuumversorgungseinrichtung (24, 25) eine
elektrisch betriebene Vakuumpumpe (24) ist.
19. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die autonome Vakuumversorgungseinrichtung (24, 25) eine
druckluftbetriebene Ejektordüse (25) ist.
20. Anordnung nach Anspruch 11, 12, 17 und 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß in dem Energieoptimierungsmodul (5) bei
der Verwendung einer autonomen Vakuumversorgungseinrich
tung (24, 25) in den Untermodulen (5.3, 5.4) ein Vakuum
schalter (31) angeordnet ist.
21. Anordnung nach Anspruch 15 und 19, dadurch gekennzeich
net, daß die druckluftbetriebene Ejektordüse (25) über
das Ventil (30) mit der Druckluftversorgungseinrichtung
(2) verbunden ist.
22. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die autonome Vakuumversorgungseinrichtung (24, 25) mit
einem Luftfilter (27) ausgerüstet ist.
23. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
aus den Zwischenspeichern (11, 12) eine Saugleitung (20)
und eine Ablaßleitung (21) geführt ist, die in Teilstüc
ken in dem Zwischenspeichermodul (6), in dem Identifika
tionsmodul (7), dem Leitungsmodul (8) und den Übernahme-
und Übergabemodulen (9, 10) angeordnet ist.
24. Anordnung nach Anspruch 11 und 23, dadurch gekennzeich
net, daß in der Saugleitung (20), ein Sensor (32) inner
halb des Identifikationsmoduls (7) zur Erfassung unter
schiedlicher Flüssigkeiten angeordnet ist.
25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor (32) ein kapazitiver, spektrometrischer oder
optischer Sensor ist.
26. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Übernahmemodul (9) für verschiedene Entnahmebedingun
gen und Entnahmebehälter (38) konfigurierbar gestaltet
ist.
27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß
am Übernahmemodul (9) ein auswechselbares und für ver
schiedene Entnahmekonfigurationen kodiertes Entnahmewerk
zeug (37) angeordnet ist.
28. Anordnung nach Anspruch 11 und 24, dadurch gekennzeich
net, daß in der Ablaßleitung (21) innerhalb des Identifi
kationsmoduls (7) ein Wegeventil (34) angeordnet ist,
welches der Aufteilung der abgesaugten Flüssigkeiten, in
Abhängigkeit von dem Signal des Sensors (32), in ver
schiedene Endspeicher (35 oder 36) dient.
29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wegeventil (34) ein 3/2-Wegeventil ist.
30. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
am Ausgang der Zwischenspeicher (11, 12) innerhalb des
Zwischenspeichermoduls (6), für den Wechsel von der Saug
leitung (20) zu den zu entsorgenden Behältern (38) auf
die Ablaßleitung (21) zu den Endspeichern (35, 36), Rück
schlagventile (16, 17, 18, 19) angeordnet sind.
31. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
an den Zwischenspeichern (11, 12) jeweils eine Füll
stands- Meßeinrichtung (22, 23) angeordnet ist.
32. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuer- und Elektroversorgungsmodul (4) zur elektro
nischen Steuerung jeder Entnahmeeinheit (42, 43, 44, 45,
46, 47, 48, 49) mit entsprechenden Schnittstellen zur
Meßwerterfassung und zur Ventilsteuerung ausgerüstet ist.
33. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuer- und Elektroversorgungsmodul (4) mit einer
zentralen elektronischen Datenverarbeitungsanlage (41)
verbunden ist.
34. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Saugleitung (20) zwischen den Zwischenspeichern
(11, 12) und dem Sensor (32) innerhalb des Zwischenspei
chermoduls (6) ein Schutzventil (33) angeordnet ist.
35. Anordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schutzventil (33) ein 2/2-Wegeventil ist.
36. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Identifikationsmodul (7) bei der Anordnung der Ent
nahmeeinheiten (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) in einem
Entnahmesystem wahlweise integriert ist.
37. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei oder mehrere der Module (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
wahlweise zu einer Einheit zusammengeschlossen sind.
38. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Umschalteinrichtung (13) und den Zwischen
speichern (11, 12) ein Flüssigkeitsabscheider (26) ange
ordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE19617097A DE19617097C2 (de) | 1996-04-20 | 1996-04-20 | Verfahren und Anordnung zur Entnahme von Flüssigkeiten |
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JP 5-319493 A - In: Patent Abstracts of Japan, Sect. M, Vol. 18 (1994), Nr. 136 (M-1572) * |
Also Published As
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