DE19751673C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsäuerung von Büchern oder dergleichen - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Entsäuerung von Büchern oder dergleichen, wobei die Bücher (27) in einer nach außen hermetisch abgeschlossenen Behandlungskammer (21) angeordnet und mit Vakuum beaufschlagt werden, wobei das Pulver aus einem Vorrat heraus aufgewirbelt, in die Kammer eingesaugt und mit einem Umluftstrom auf die Buchseiten aufgebracht wird, wobei die Buchseiten durch Hin- und Herbewegung aufgeblättert werden.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsäuern von Büchern oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 bzw. 10. Eine Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsge­ mäßen Art sind beispielsweise aus DE 44 36 635 C2 bekannt.

Die Säure im Papier von Büchern ist Ursache für die Zerstörung großer Buchbestände in Bibliotheken. Es wird deshalb versucht, die Säure im Pa­ pier zu neutralisieren und eine alkalische Reserve gegen zukünftige Säu­ reangriffe aufzubauen.

Bei einem vorbekannten Verfahren wird Diäthylzink als alkalisches Gas für die Behandlung verwendet. Dieses Verfahren hinterläßt allerdings einen unerwünschten Geruch in den Büchern sowie teilweise eine schillernde Verfärbung der Einbände. Als problematisch sind auch die hohen Tempe­ raturen anzusehen, denen die Bücher wegen des exothermen Prozeßver­ laufs ausgesetzt sind. Auch können negative Langzeitwirkungen nicht ganz ausgeschlossen werden, die gegebenenfalls eine spätere Lagerung der Bü­ cher in dunklen Räumen erforderlich machen. Darüber hinaus konnte sich dieses Verfahren auch wegen der hohen Kosten wirtschaftlich nicht durch­ setzen.

Weiterhin gibt es sogenannte nasse Verfahren, bei welchen der alkalische Wirkstoff in einer Trägerflüssigkeit oder suspendiert und mit deren Hilfe auf die Buchseiten transportiert wird. Dabei sind FCKW-haltige Träger einerseits besonders geeignet, bilden andererseits aber unter Umweltge­ sichtspunkten auch ein Hauptproblem bei diesen Verfahren. Werden dem­ entsprechend andere flüssige Trägermedien angesetzt, ist ein Feuchtigkeits­ entzug unter Einsatz von Mikrowellen erforderlich, der von der Fachwelt als eine nicht erwünschte Belastung für die Bücher angesehen wird und zu Beschädigung von Metallteilen am Einband führen kann. Weitere negative Kostenfaktoren sind eine aufwendige Konstruktion wegen des niedrigen Flammpunktes in Verbindung mit der Rückgewinnung und Reinigung des Lösungsmittels sowie die erforderliche wochenlange Zwischenlagerung der behandelten Bücher. Weiterhin können die nassen Lösungsmittel nur eine begrenzte Wirkstoffmenge aufnehmen. Wenn aber die vom Papier aufge­ nommene Lösungsmittelmenge nicht genügend Wirkstoff enthält, wird kei­ ne ausreichende Behandlung erreicht.

Das eingangs erwähnte, aus der DE 44 36 635 bekannte Verfahren weist als Trockenverfahren Vorteile gegenüber den vorher beschriebenen Naß­ verfahren auf, ist aber gleichwohl noch mit erheblichen Nachteilen behaf­ tet. So wird bei diesem Verfahren ein Buch einzeln befestigt und durch re­ lativ starke Luftströmung bei einem Öffnungswinkel von ca. 165° offenge­ halten. Mittels eines Schwenkarms wird von unten durch Düsen Lauge bzw. Laugenanhydrid in Pulverform in das Buch eingeblasen. Danach wird in einem zweiten Arbeitsgang und in einer zweiten Maschine das Buch von der überschüssigen Pulvermenge mittels Preßluft befreit, womit eine er­ hebliche Beschädigungsgefahr einhergeht, und schließlich werden in einem dritten Arbeitsgang und in einer dritten Maschine die Buchseiten bedampft. Zuletzt werden die Bücher per Hand noch einmal gereinigt. Das System weist damit nicht die bei Naßverfahren auftretenden Nachteile wie Mangel an alkalischer Reserve oder "Halbmond-Effekt" auf, aber die Bücher wer­ den relativ stark mechanisch beansprucht. Außerdem sind die Bücher auch einer relativ starken Handhabungsbeanspruchung unterworfen, was durch die Einzelbuchbehandlung und den erforderlichen Maschinenwechsel be­ dingt ist. Da bei diesem Verfahren zudem nur eine subjektive Kontrolle der Menge von Basenanhydrid im Buch durchgeführt wird, kann es vorkom­ men, daß die Bücher nach der Behandlung mit Wirkstoffpulver angerei­ chert sind.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine schnelle, effektive und gleichwohl außerordentlich schonende Entsäuerung von Büchern bei ko­ stengünstiger Ausführbarkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem kennzeichnen­ den Teil von Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß dem kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 10.

Das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren ist gattungsgemäß ein Troc­ kenverfahren und vermeidet die beschriebenen Nachteile von Naßverfah­ ren. Gegenüber anderen bekannten Trockenverfahren zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, daß die Bücher bei der Arbeitsvorbereitung in eine Buchkassette mit einem Öffnungswinkel von 90° eingelegt und befestigt werden. Diese mehrere Bücher aufnehmende Buchkassette ist in einer Be­ handlungskammer angeordnet, welche nach außen hin hermetisch ver­ schlossen ist, und in welcher eine Behandlung der Bücher in vier aufeinan­ derfolgenden Phasen erfolgt, ohne daß dabei eine Verlagerung der Bücher und ein Wechsel der Maschine erforderlich wäre. Als Transportmedium für das Laugenanhydrid-Pulver, z. B. MgO, wird Luft verwendet, welche gerei­ nigt wieder in die Atmosphäre zurückgeleitet wird. Es wird somit zuverläs­ sig vermieden, daß Bedienungspersonal mit dem Wirkstoffpulver in Kon­ takt gelangt.

Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Bücher im Vakuum entsäuert werden, vorzugsweise bei einem Druck von etwa 300 mbar. Hierdurch ist es möglich, mit einer gegenüber herkömmli­ chen Verfahren erheblich niedrigeren Luftströmung auszukommen und die hierdurch bedingte mechanische Belastung der Bücher drastisch zu reduzie­ ren. Da die Bücher erfindungsgemäß mittels Umluft von zwei gegenüber­ liegenden Seiten durchgeblasen werden, ist es möglich, eine definierte Luftmenge durch eine exakt vorgegebene Pulvermenge zu sättigen und auf diese Weise sicherzustellen, daß dem Buch nur die wirklich notwendige Pulvermenge zugeführt wird unter Berücksichtigung einer alkalischen Re­ serve.

Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs­ gemäße Vorrichtung anhand einer bevorzugten Ausführungsform in Ver­ bindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bücherkassetten­ wagens,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Bücherkassette mit eingelegtem Buch,

Fig. 3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Stirnseite und

Fig. 4 eine blockschaltbildartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In einer nach außen hermetisch abschließbaren Behandlungskammer 21 ist ein Bücherkassettenwagen 22 angeordnet, welcher beispielsweise zehn Bü­ cherkassetten 23 aufnimmt, wovon in Fig. 1 jeweils nur die Außenliegen­ den gezeichnet sind.

Der Bücherkassettenwagen 22 weist Räder 24 und eine Kupplung 25 auf, welche zur Verbindung mit einer Antriebseinrichtung A dient, welche den Bücherkassettenwagen 22 in der Behandlungskammer 21 periodisch hin- und herbewegt, so daß die Buchseiten eine fächelnde Bewegung durchfüh­ ren. Hierdurch wird eine nachfolgend noch beschriebene extrem gleichmä­ ßige Beaufschlagung der einzelnen Buchseiten mit Wirkstoff möglich.

Die Buchkassetten 23 umfassen Seitenwände 26, die je nach Buchstärke einstellbar sind, welche zueinander in einem Winkel von 90° angeordnet sind, was zu einer optimalen Auffächerung der liegend angeordneten Bü­ cher 27 führt.

Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und das erfin­ dungsgemäße Verfahren werden nachfolgend in Verbindung mit Fig. 4 nä­ her erläutert:

In einer Vorbereitungsphase werden die zu behandelnden Bücher 27 in die Bücherkassetten 23 eingelegt und am Bucheinband (Deckel) befestigt. Die Bücherkassetten 23 sind gepolstert, so daß eine optimale Schonung der Bü­ cher 27 gewährleistet ist. Mit Hilfe des Wagens 22 werden die Bücher 27 in die Behandlungskammer 21 gebracht. Über die Kupplung 25 wird die Antriebseinrichtung 3 angekuppelt. Anschließend wird die Behandlungs­ kammer 21 hermetisch geschlossen. Durch Druck auf eine Starttaste wird eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS-Steuerung) in Gang gesetzt.

In einer ersten Behandlungsphase werden die Bücher 27 von Staub und losen Partikeln befreit. Hierzu werden die Umluftmotoren 2, der Horizon­ talmotor 3 für den Antrieb des Bücherkassettenwagens 22 und der Saug­ zugmotor 11 eingeschaltet. Sobald diese ihre maximale Drehgeschwindig­ keit erreicht haben, werden die Magnetventile y1, y3 und y4 geöffnet. Dar­ aufhin strömt Luft in die Behandlungskammer. Mittels des Umluftmotors 2 strömt vorgewärmte Luft (maximal 35°C) durch die Bücher 27 und belüftet die Seiten. Dabei werden lose Partikel entfernt und weggesaugt. Nach Ab­ lauf eines vorgegebenen Zeitintervalls werden die Ventile y1, y3 und y4 geschlossen.

In der anschließenden zweiten Phase, der Behandlungsphase, wird die Va­ kuumpumpe 9 eingeschaltet und Ventil y15 geöffnet und ein Vakuum von 300 mbar eingestellt.

Gleichzeitig läuft der Umluftmotor 2 und die Heizung. So werden die Bü­ cher warmgehalten. Nach Erreichen eines Unterdrucks von 300 mbar schließt Ventil y15 und die Vakuumpumpe 9 bleibt stehen. Die Ventile y5 bis y14 öffnen sich kurzfristig der Reihe nach und durch einen so erzeugten kurzen Luftstoß wird das pulverförmige Laugenanhydrid in den Behältern 1 bis 10 (6) aufgewirbelt.

Das aufgewirbelte Pulver wird in die Behandlungskammer 21 eingesaugt und durch die Düsen 28 in die Bücher 27 injiziert, und zwar in Form einer turbulenten Strömung. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis sich der Luftdruck auf 600 mbar erhöht. Die Umlaufmotoren 2 wirbeln das Pulver also durch die Bücher 27, welche hin- und herbewegt werden und verteilen es gleichmäßig auf alle Seiten. Das Papier wird mit dem Pulver gesättigt.

In einer anschließenden dritten Phase, der Konditionierungsphase wird da­ für gesorgt, daß zur Ausbildung einer Lauge aufgrund des injizierten Pul­ vers hinreichend Feuchtigkeit zur Verfügung steht, zumal das vorher ange­ legte Vakuum dafür gesorgt hat, daß die den Büchern die natürliche Rest­ feuchte entzogen wurde.

Zu diesem Zweck wird schon während der Behandlungsphase eine Wasser­ ringpumpe 4 eingeschaltet, die Dampf erzeugt. Der erzeugte Dampf kann durch die Ventile y1 und y2 entweichen. Das Ventil y1 wird dann ge­ schlossen und das Regelventil y3 langsam geöffnet und Dampf in die Be­ handlungskammer 21 eingezogen. Da die Luft in der Behandlungskammer 21 ständig warmgehalten wird, kann der Dampf auf den Bücherblättern nicht kondensieren und dringt in das Papier ein. Der Dampf wird solange eingesaugt, bis ein Druckausgleich bei ca. 1000 mbar erreicht ist. Dann werden die Ventile y2 und y3 geschlossen und die Wasserringpumpe 4 ab­ geschaltet.

In einer anschließenden vierten Phase, der Reinigungsphase, werden die Bücher 27 von dem überschüssigen Pulver gereinigt. Hierzu wird die Um­ laufpumpe 10 in einem Separator 7 eingeschaltet. Düsen besprühen alle Luftöffnungen mit Wasser. Ein Saugzugmotor 11 wird eingeschaltet. Die Ventile y1, y3 und y4 werden geöffnet. Die Luft strömt durch die Behand­ lungskammer 21 und nimmt lose Pulverpartikel mit. In dem Separator 7 wird die Luft von dem Pulverstaub separiert und sauber in die Atmosphäre zurückgeleitet. Nach einem vorgegebenen Zeitraum schließen alle Ventile und die Motoren schalten ab.

Nun kann die Behandlungskammer 21 geöffnet und der Buchkassettenwa­ gen 23 mit den Büchern 27 entnommen werden. Es wird nun eine optische Kontrolle durchgeführt und erforderlichenfalls werden einzelne Bücher 27 nachgereinigt. Außerdem wird eine pH-Messung durchgeführt, um auf die­ se Weise eine Erfolgskontrolle zu bewerkstelligen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Entsäuerung von Büchern mit einem zur Laugenbildung befähigten Pulver, wobei die Bücher (27) in einer nach außen hermetisch abgeschlossenen Behandlungskammer (21) angeordnet und mit Vakuum beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver durch ei­ nen in die Kammer eingesaugten Luftstrom aus einem Vorrat heraus auf­ gewirbelt und auf die Buchseiten aufgebracht wird, wobei die Buchseiten durch Hin- und Herbewegung aufgeblättert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mit einem turbulenten Luftstrom aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bücher (27) in der Behandlungskammer (21) horizontal mit den Buchrücken nach unten angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bücher (27) ca. 90° aufgeklappt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bücher (27) von zwei um 180° gegeneinander versetzten Luftströmen beaufschlagt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bücher (27) mit vorgewärmter Luft vorgereinigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bücher (27) über die Luft geheizt und nach Aufbringen des Pulvers mit Wasser­ dampf beaufschlagt werden, so daß aufgrund der Heizung eine Kondensati­ on des Wasserdampfes vermieden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reinigungsphase mittels eines Luftstromes lose Pulverpartikel abgestreift werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß in ein- und derselben Behandlungskammer (21) nacheinander

• 1. eine Vorreinigungsphase zum Entfernen von Staub und losen Papierpar­ tikeln auf den Buchseiten
• 2. eine Behandlungsphase unter Aufbringung von Pulver auf die Buch­ seiten
• 3. eine Konditionierungsphase unter Aufbringung von Wasserdampf auf die vorgewärmten Buchseiten und
• 4. eine Reinigungsphase zur Entfernung überflüssigen Pulvers durchgeführt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ent­ haltend eine nach außen hermetisch abschließbare Behandlungskammer, Pulvervorratsbehälter sowie mindestens eine Düse, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bücher mittels Bücherkassetten auf einem Wagen angeordnet sind, der in der Behandlungskammer hin- und herbewegbar angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bü­ cherkassetten (23) Seitenwände (26) aufweisen, die einen Innenraum in einem Winkel von 90° einschließen und gegenüber der Oberseite des Bücherkassettenwagens (22) einen Winkel 45° bilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (26) je nach Buchbreite einstellbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (26) Öffnungen für die Buchdeckelbefestigung aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ handlungskammer (21) nach außen luftdicht abschließbar ist.