DE202004015446U1

DE202004015446U1 - Anlage zum Beizen von Gegenständen aus Stahl

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Publication number: DE202004015446U1
Application number: DE200420015446
Authority: DE
Original assignee: Siedentop Edelstahl Oberf GmbH; Siedentop Edelstahl-Oberflachentechnik GmbH
Current assignee: Siedentop Edelstahl Oberf GmbH; Siedentop Edelstahl-Oberflachentechnik GmbH
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2014-10-06

Abstract

Anlage zum Beizen von Gegenständen aus Stahl, insbesondere Edelstahl, im Chargenbetrieb mit einem Beizmitteltank (2), einer Beizkabine (1) mit einer Düsenanordnung (11), einer Beizmittelzuführleitung (21) vom Beizmitteltank (2) zur Düsenanordnung (11) in der Beizkabine (1) und einem Spülwassertank (3), der an die Düsenanordnung (11) der Beizkabine (1) über eine Spülwasserzuführleitung (31) angeschlossen ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beizkabine (1), der Beizmitteltank (2) sowie der Spülwassertank (3) nach außen abgedichtet sind und zwischen dem Beizmitteltank (2) und der Beizkabine (1) eine erste Gaspendelleitung (23) und zwischen dem Spülwassertank (3) und der Beizkabine (1) eine zweite Gaspendelleitung (33) vorgesehen sind, wobei die Anlage in einem oder mehreren transportablen Containern (10) angeordnet ist und ein in sich geschlossenes System ohne Abluftabführung bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Beizen von Gegenständen aus Stahl, insbesondere Edelstahl, mit einem Beizmitteltank, einer Beizkabine mit einer Düsenanordnung, einer Beizmittelzuführleitung vom Beizmitteltank zur Düsenanordnung in der Beizkabine und einem Spülwassertank, der an die Düsenanordnung der Beizkabine über eine Spülwasserzuführleitung angeschlossen ist.
Derartige Anlagen zur Oberflächenbehandlung von Metallen sind in unterschiedlichster Ausgestaltung im Stand der Technik bekannt. Bei der Verarbeitung von Metallen, insbesondere von Edelmetallen, wird auf dessen Oberfläche häufig eine Metalloxidschicht oder Zunderschicht gebildet, die sowohl das Aussehen wie auch die mögliche Weiterverarbeitung des Materials beeinträchtigt. Bei rostfreiem Stahl haftet diese unerwünschte Schicht sehr fest auf der Oberfläche, so dass aggressive Säuren zum Beizen Verwendung finden. Eine übliche Beizsäuremischung ist Salpetersäure und Flusssäure, die in wässriger Lösung verwendet wird.
Im Stand der Technik ist das manuelle Sprühbeizen bekannt, bei dem das Beizmittel mit einer Sprühlanze von Hand aufgetragen wird. Die Beize ist dabei viskos eingestellt und haftet gut auf der Metalloberfläche. Nach einer Einwirkzeit von % bis 2 Stunden wird die Beize dann mit Wasser abgewaschen. Bei dieser Arbeitsweise entstehen unmittelbar nitrose Gase aus der Salpetersäure und Fluorgase aus der Flusssäure, die wegen ihrer gesundheitsschädlichen Wirkungen abgesaugt werden müssen. Um die umweltschädliche Wirkung zu begrenzen, muss die Abluft mit einem Abluftwäscher gereinigt werden, wobei etwa 50 % der nitrosen Gase und 98 % der Fluorgase ausgewaschen werden. Der Beizer muss beim Versprühen und Abwaschen der Beize geeignete Schutzkleidung mit Atemschutz tragen, da am Arbeitsplatz entsprechende Grenzwerte überschritten werden.
Außerdem sind Tauchbeizverfahren bekannt, bei denen der zu beizende Gegenstand durch ein in einem Beizbecken aufgenommenes Beizmittel geführt wird. Bei der Verwendung der üblichen Beizsäuremischung entstehen ebenfalls nitrose Gase und Fluorgase. Eine Randabsaugung an den Beizbecken ist daher ebenfalls erforderlich. Um das unkontrollierte Austreten von Gasen aus dem Tauchbecken zu verringern, ist aus der DE 26 08 550 C2 bekannt, die Tauchbecken durch planenartige Abdeckungen abzudecken. Gleichwohl entsteht giftige Abluft, die nötigenfalls auch über einen Abluftwäscher zu reinigen ist.
Ferner ist das sog. Autoklavbeizen bekannt, bei dem die Beizware in ein leeres luftdicht abschließbares Becken gelegt und mit Beize geflutet wird. Die dabei aus dem Becken verdrängte Luft muss ebenfalls über Abluftwäscher gereinigt werden. Nach Ablauf der Beizzeit wird die Beize wieder zurück in den Beizvorratstank gepumpt, nachteilig ist dabei, dass ein großes Volumen Beizflüssigkeit bewegt werden muss.
Ferner sind Spritzbeizverfahren bekannt, bei denen die Beizlösung über Düsen fein dosiert auf das zu behandelnde Werkstück aufgesprüht wird. Dieses Verfahren wird, wie DE 198 42 971 A1 beschreibt, zum Beizen von ebenflächigen, insbesondere bandförmigen Behandlungsgut eingesetzt. Das Beizmittel kann im Kreislauf geführt werden, so dass im Spritzbereich gesammeltes Beizmittel wiederum über die Düsen versprüht wird. Gleichwohl müssen entstehende Gase abgesaugt und, bei Verwendung von Salpetersäure haltigen Beizen, über einen Abluftwäscher gereinigt werden.
Um die zunehmend schärfer werdenden Arbeitsschutz- und Umweltschutzbestimmungen einzuhalten, werden daher Beizanlagen häufig in luftdicht abgeschlossenen Beizkabinen verwendet. Die EP 0 949 355 A1 schlägt eine eingehauste, bei permanentem Unterdruck arbeitende Beizanlage vor, die mit einer Luftzuführung und einer Absaugung arbeitet. Ferner ist aus der DE 36 35 525 C3 eine abgeschlossene Anlage zum Beizen von Werkstücken bekannt, bei der eine unter Unterdruck gehaltene, luftdicht abgeschlossene Kabine die Behandlungsstationen der Beizanlage enthalten.
Ferner wurden Beizlösungen vorgeschlagen, die insbesondere auf die Verwendung der bisher üblichen Salpetersäure verzichten, um die Umwelteigenschaften zu verbessern. Beispielsweise schlägt die DE 197 21 135 A1 eine eine Salzsäure als einzige Säure enthaltende Beizlösung vor, die in einer Spritzbehandlung aufzubringen ist. Alternativ wird in der DE 38 37 053 A1 ein aus einer wässrigen Fluorwasserstoffsäure bestehendes Beizbad vorgeschlagen, dem kontinuierlich Ozon als Oxidationsmittel zugeführt wird. Aus der EP 0 958 405 B1 ist eine Beizlösung mit beispielsweise Schwefelsäure und Flusssäure sowie Wasserstoffperoxid und einem Stabilisator bekannt, mit der ein gutes Reinigungsergebnis ohne Verwendung der umweltkritischen Salpetersäure erreicht wird. Darüber hinaus ist in der EP 0 808 919 B1 ein Beizverfahren mit einem Beizmittel aus Salz- und Schwefelsäure und einer Aktivierung mit einer Wasserstoffperoxidlösung bekannt.
Um den Wasserverbrauch zu verringern und die Umwelteigenschaften zu verbessern, ist beispielsweise aus der DE 42 20 401 A1 eine Anlage für die Behandlung von Werkstücken mit einem Prozessbad und nachfolgenden Spülbädern mit einer Wasserkreislaufführung bekannt, bei der zur Auffrischung der Spülbäder und Regulierung der Prozesslösungskonzentration Wasser aus der Prozesslösung selbst gewonnen wird.
In der DE 41 17 760 C1 wird ein Endlos-Produkt, wie Rohre, Drähte, Bänder in einem Behandlungsbad kontinuierlich im Tauchverfahren mit einem Beizmittel behandelt. Dabei ist eine Absaugung vorgesehen, die durch Ausbildung eines geringfügigen Unterdrucks die unerwünschte Freigabe von giftigen Dämpfen verhindert. Die Abluftführung muss zur Einhaltung von Umweltschutzvorgaben mit aufwendigen Filteranlagen ausgestattet sein.
Die DE 44 11 163 A1 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Teilen oder Komponenten durch Besprühen und/oder Überfluten mit einem Lösemittel, das im Chargenbetrieb arbeitet. Als Lösemittel wird insbesondere Dichlormethan verwendet, was aufgrund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften besondere Vorkehrungen bei der Verarbeitung bedarf. In der Behandlungskammer wird ein Vakuum erzeugt, in das das Dichlormethan eingesprüht wird. Nach mehreren Spühvorgängen muss die Behandlungskammer, die darin befindlichen Produkte sowie das in der Kammer ausgebildete Luft-Gas-Gemisch aufwendig gereinigt werden. Dazu muss das Luft-Gas-Gemisch mehrfach aus der Kammer evakuiert und gereinigt werden. Die gereinigte Luft wird dann an die Umgebung abgegeben. Zum Betanken des Vorratsbehälters für das Dichlormethan ist eine Gaspendelleitung vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage zum Spritzbeizen so auszubilden, dass eine verbesserte Umweltverträglichkeit und Ressourcenschonung im Vergleich zum Stand der Technik bei gleichzeitig flexibler Einsatzmöglichkeit gegeben ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Anlage gemäß Anspruch 1.
Dadurch, dass beim Aufsprühen des Beizmittels ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Beizmitteltank durchgeführt wird, womit in der Beizkabine entstehende Gase teilweise zum Beizmitteltank zurückgeführt werden, wird ein Druckausgleich zwischen dem sich leerenden Beizmitteltank und der durch das Einsprühen des Beizmittels beaufschlagten Beizkabine erreicht, ohne dabei Abluft an die Umgebung abzugeben. Ebenso wird das in sich geschlossene System ohne Abluftabführung auch für den an das Beizen anschließenden Spülvorgang angewendet, wenn nach dem Beizen aus einem Spülwassertank Spülwasser auf die in der Beizkabine vorgehaltenen Gegenstände aufgesprüht und ein Gasausgleich zwischen Beizkabine und Spülwassertank durchgeführt wird, womit die beim Spülen entstehenden Restgase teilweise zum Spülwassertank zurückgeführt werden. In der Anlage wird dies dadurch erreicht, dass die Beizkabine, der Beizmitteltank sowie der Spülwassertank nach außen abgedichtet sind und zwischen dem Beizmitteltank und der Beizkabine eine erste Gaspendelleitung und zwischen dem Spülwassertank und der Beizkabine eine zweite Gaspendelleitung vorgesehen sind. Dabei ist die Anlage in einem oder mehreren transportablen Containern angeordnet, um sie jederzeit flexibel einsetzen zu können. Da die Anlage ohne Abluftabführung auskommt, kann für das Anschließen des Containers an Ver- und Entsorgungsleitungen auf eine gesonderte Abluftabführung mit einer damit zusammenhängenden schwierigen gasdichten Anbindung verzichtet werden.
Bevorzugt wird dabei sowohl für das Beizmittel wie auch für das Spülwasser die gleiche Düsenanordnung in der Beizkabine verwendet. Vorteilhaft wird auch ein großer Teil der Zuführleitung alternierend für Beizmittel bzw. Spülwasser verwendet. Damit wird bei Beginn des Spülvorganges bereits ein Großteil der Zuführleitung sowie die Düsenanordnung mit dem Spülwasser durchspült und folglich von der aggressiven Beize gereinigt. Ein unerwünschter Verbleib von Beizmittel in der Düsenanordnung und in einem Großteil der Zuführleitungen wird damit sicher vermieden.
Dabei wird die gemeinsame Nutzung der Zuführleitungen durch entsprechend angeordnete Absperrventile erreicht. Ferner können auch in den Gaspendelleitungen Absperrventile vorgesehen sein, um eine übermäßige Vermischung der sich in den beiden Verfahrensschritten bildenden verschiedenen Abgaskonzentrationen aus dem Beizmittel zu vermeiden. Die sich während des Beizvorgangs bildenden erheblich konzentrierten Abgase, meist Fluorgase, können somit an einer Vermischung mit den weniger stark konzentrierten Abgasen des gleichen Stoffes beim Spülvorgang und in dem Spülwassertank gehindert werden.
Das Spülwasser kann bereits Fraktionen des Beizmittels enthalten, muss also nicht besonders rein sein und dient zum Abspülen der auf dem Gegenstand anhaftenden Beizmittelrückstände.
Wenn der Spülvorgang mehrstufig aus mehreren Spülwassertanks erfolgt, wobei mit jedem Spülvorgang die Reinheit des Spülwassers zunimmt, wird eine mehrstufige Spülkaskade realisiert, die eine besonders wirkungsvolle Abreinigung der Beizwaren ermöglicht. Dabei erfolgt der erste Spülvorgang mit einem bereits stärker mit Beizmittel belasteten Spülwasser, der zweite Spülvorgang mit einem geringer belasteten Wasser und so weiter bis schließlich der letzte Spülvorgang mit reinem Spülwasser erfolgt.
Wenn das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Beizmittel während und/oder nach dem Beizvorgang und das sich auf dem Kabinenboden sammelnde Spülwasser während und/oder nach dem/den Spülvorgängen in den Beizmitteltank bzw. den/die Spülwassertanks zurückgefördert werden, werden sowohl das Beizmittel wie auch das Spülmittel somit mehrfach verwendet, was sowohl den Beizmittel- wie auch den Spülwasserverbrauch stark reduziert.
Dadurch, dass am Boden der Beizkabine ein Sammelmittel zum Sammeln der versprühten Flüssigkeiten ausgebildet ist, von dem Rückförderleitungen zum Beizmitteltank bzw. zum Spülwassertank führen, wird sowohl das heruntertropfende Beizmittel wie auch das Spülwasser in der Beizkabine gesammelt und in die Tanks zurückgeführt. Dabei sind ebenfalls die Gaspendelleitungen aktiv und erlauben einen Gasausgleich zwischen Beizkabine und dem jeweiligen wiederbefüllten Tank.
Wenn nach dem Spülvorgang Frischwasser in der Beizkabine vernebelt wird, wobei das sich auf dem Kabinenboden sammelnde leicht saure Wasser zum Spülwassertank mit größter Reinheit des Spülwassers gefördert wird, bindet dieser Sprühnebel die im Gasraum der Kabine aus dem Beizmittel entstandenen Gase und läßt diese als Aerosole wie ein Luftwäscher absinken. Für diesen Sprühnebel wird bevorzugt Frischwasser verwendet, das über gesonderte besonders feine Nebeldüsen oberhalb der Düsenanordnung in der Beizkabine abgegeben wird. Die sich dabei bildende Feuchtigkeit bindet nämlich die restlichen Gasteilchen des auswaschbaren Beizmittels. Diese Feuchtigkeit schlägt sich nieder und sammelt sich am Kabinenboden. Von dort wird das nun geringfügig belastete Frischwasser in den Spülmitteltank bzw. den Spülmitteltank mit reinstem Spülwasser gepumpt.
Vor dem Öffnen der Beizkabine wird das Absinken der Aerosole weitestgehend vollständig abgewartet, um dann die oberflächenbehandelten Gegenstände aus der Beizkabine entnehmen zu können. Bevorzugt können die gebeizten und gespülten Werkstücke zusätzlich manuell von einem Beizer mit Wasserhochdruck abgespritzt werden. Auf eine Absaugung kann hier verzichtet werden, da die einzuhaltenden Grenzwerte für die Abgase des Beizmittels, meist Fluorgase, deutlich unterschritten werden.
Bevorzugt wird nach dem Spülvorgang bzw. nach der Frischwasservernebelung ein Passivieren, bevorzugt mit stabilisierter Zitronensäure, und anschließender Wasserspülung durchgeführt. Ferner sollte vor dem Beizen eine Entfettung der zum Beizen vorgesehenen Gegenstände durchgeführt werden.
Dadurch, dass der Container einen Anschluss für zuzuführendes Frischwasser und einen Anschluss für abzuführendes Abwasser hat, wird eine einfache Schnittstelle zwischen den an einem Industriestandort vorhandenen Ver-/ Entsorgungsleitungen geschaffen. Der Frischwasseranschluss kann beispielsweise mit einer flexiblen, druckwasserfesten Anschlussleitung variabel und bedarfsgerecht erfolgen. Ähnlich kann der Anschluss des abzuführenden Abwassers erfolgen, wobei hier ein ausreichendes Gefälle zur Abführung des Abwassers zu beachten ist. Selbstverständlich ist der Container auch über eine Stromanschlussleitung mit dem stationären Stromversorgungsnetz verbunden, so dass die im Container zum Betrieb der Anlage erforderlichen Aggregate, wie Pumpen, Stellventile, Steuerungsrechner und Belechtungen etc. mit elektrischer Energie versorgt werden können. Ferner kann auch ein Anschluss für eine Druckluftversorgung ergänzend zur Stromversorgung zur Betätigung der pneumatischen Ventile und Pumpen vorgesehen sein.
Das abzuführende Abwasser wird über eine im Container vorgesehene Abwasseraufbereitungsanlage so aufbereitet, dass eine Einleitung gemäß Abwasservorschriften möglich ist.
Wenn lösbare Verbindungsleitungen zwischen den Containern vorgesehen sind, kann die erfindungsgemäße, mobile Beizanlage auch auf mehrere Container verteilt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Beizkabine in einem ersten Container untergebracht ist, wobei Beizmitteltank und die Spülwassertanks in einem weiteren oder in weiteren Containern unterbracht sind. Zwischen den Container sind dann lösbare Verbindungsleitungen vorzusehen, die die Zuführung von Beizmittel und Spülwasser bei gleichzeitiger Rückführung von verdrängtem Gas in den Gaspendelleitungen (Rückförderleitungen) oder vice versa ermöglichen.
Wenn der Beizmitteltank ein Aufnahmevolumen für Beizmittel hat, das kleiner als 1 m³ ist, ist die Beizanlage nach dem Bundesemissionsschutzgesetz genehmigungsfrei. Ein flexibler Einsatz der Beizanlage mittels transportablen Container ist damit genehmigungsrechtlich unproblematisch.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zum Beizen anhand der beiliegenden Zeichnung detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
1 eine Anlage zur Oberflächenbehandlung in einem schematisierten Leitungsplan.
Die Beizkabine 1 ist zur Umgebung hermetisch abgedichtet in einem Container 10 ausgebildet. In der Beizkabine 1 sind die zu beizenden Gegenstände beispielsweise in einem Beizkorb A vorgelegt. Oberhalb des Beizkorbes A ist eine Düsenanordnung 11 zum Besprühen der zu beizenden Werkstücke im Beizkorb A mit einem Beizmittel B. Das Beizmittel B ist in einem Beizmitteltank 2, der ebenfalls nach außen abgedichtet im Container 10 angeordnet ausgebildet ist, bevorratet. Vom Beizmitteltank 2 führt eine Beizmittelzuführleitung 21 zur Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1. Das Beizmittel B wird dabei mittels Förderpumpe 22 zur Düsenanordnung 1 gefördert.
In der Beizkabine 1 ist am Boden unterhalb des Beizkorbes A ein Sammelmittel 12 für herabtropfendes Beizmittel B angeordnet. Das Sammelmittel 12 führt in einem geeigneten Gefälle die auftreffenden Flüssigkeiten zu einem am Sammelmittel 12 vorgesehenen Sammelpunkt 13, von dem eine Rückförderleitung 14 in den Beizmitteltank 2 führt. Für die Rückförderung des Beizmittels B ist die gleiche Förderpumpe 22 der Beizmittelzuführleitung 21 vorgesehen. Entsprechend sind Absperrventile 211, 212, 141, 142 in den zugeordneten Leitungen 21 bzw. 14 vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Beizmitteltank 2 und der Beizkabine 1 eine erste Gaspendelleitung 23 mit einem Absperrventil 231 vorgesehen.
Weiter ist in 1 ein im Container 10 vorgesehener Spülwassertank 3 dargestellt, in dem Spülwasser C bevorratet ist. An dem Spülwassertank 3 führt eine Spülwasserzuführleitung 31 ebenfalls zur Düsenanordnung 11 der Beizkabine 1. Zur Förderung des Spülwassers C über die Zuführleitung 31 zur Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1 ist in der Zuführleitung 31 eine Förderpumpe 32 vorgesehen. Von den Beizwaren A abtropfendes Spülwasser wird über Sammelmittel 12 zum Sammelpunkt 13 geführt und dort über eine Rückförderleitung 15 in den Spülwassertank 3 zurückgefördert. Die Rückförderung über Rückförderleitung 15 wird ebenfalls über die Förderpumpe 32 durchgeführt. Dafür sind entsprechende Absperrventile 311, 312, 151, 152 in den zugeordneten Leitungen 31 bzw. 15 vorgesehen. Ferner ist zwischen dem Spülwassertank 3 und der Beizkabine 1 eine zweite Gaspendelleitung 33 vorgesehen, die ein zugeordnetes Absperrventil 331 aufweist.
Weiter ist oberhalb der Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1 eine Nebeldüsenanordnung 16 mit einer Zuführleitung 17 angeordnet. Die Zuführleitung 17 führt Frischwasser D zur Beizkabine 1. Zur Steuerung der Frischwasserzufuhr ist ein Absperrventil 171 in der Zuführleitung 17 vorgesehen. Die Zuführleitung 17 ist mit einem Frischwasseranschlussstutzen 172 aus dem Container 10 herausgeführt. An diesem Anschlussstutzen 172 ist ein nicht dargestellter flexibler, druckfester Versorgungsschlauch zur Frischwasserzuführ für den Anlagencontainer 10 angeschlossen. Die Frischwasserzufuhr erfolgt von entsprechenden Versorgungsleitungen am Standort des Containers 10.
Ferner ist im Container 10 eine Abwasseraufbereitungsanlage 4 angeordnet, die von dem Spülwassertank 3 (bei kaskadierend angeordneten Spülwassertanks der Tank mit der stärksten Beizmittelbelastung) über einen Überlauf 41 abfließendes Spülwasser zur Einleitung in das öffentliche Abwassernetz nach den einschlägigen Vorschriften aufbereitet. Von der Aufbereitungsanlage 4 führt eine Abwasserleitung 42 über ein Absperrventil 421 zu einem Abwasseranschlussstutzen 422. Der Abwasseranschlussstutzen 422 führt aus dem Container 10 heraus und erlaubt die Abführung des Abwassers in das örtliche Abwasserkanalnetz.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Beizverfahren anhand des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Zunächst wird die Beizkabine 1 über eine nicht dargestellte Tür im Container 10 und Kabine 1 mit den zu beizenden Gegenständen, beispielsweise in einem Beizkorb A eingelegt, bestückt. Bei größeren Gegenständen können diese auch unmittelbar in die Beizkabine 1 eingestellt werden. Ggf. werden die Beizgegenstände vor dem Beizverfahren entfettet. Zu Beginn des Vorgangs sind alle Absperrventile 141, 142, 151, 152, 171, 211, 212, 231, 311, 312, 331 geschlossen und die Förderpumpen 22, 23 nicht angesteuert.
Nun wird der Container 10 und die Beizkabine 1 verschlossen und der Beizvorgang gestartet. Dazu werden die Absperrventile 211, 212 der Zuführleitung 21 geöffnet. Ferner wird das Absperrventil 231 der Gaspendelleitung 23 geöffnet und die Förderpumpe 22 angesteuert. Nunmehr wird Beizmittel B aus dem Beizmitteltank 2 über die Zuführleitung 21 zur Düsenanordnung 11 in die Beizkabine 1 gefördert. Das Beizmittel B wird im sog. Spritzbeizverfahren über die Düsenanordnung 11 fein versprüht und auf die darunter liegenden, zu beizenden Gegenstände A gesprüht.
Während der Förderung des Beizmittels B aus dem Beizmitteltank 2 über Zuführleitung 21 mittels Förderpumpe 22 sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Beizmitteltank 2, womit folglich über die Gaspendelleitung 23 eine Gasaus gleichsströmung von der Beizkabine 1 in den Beizmitteltank 2 ausgelöst wird. Es wird dabei mit Beizmittel B angereicherte Luft in den Beizmitteltank 2 gelangen. Nach ausreichender Beizwirkung auf den Beizgegenständen A wird die Förderpumpe 22 gestoppt und die Absperrventile 211, 212 sowie der Beizmittelzuführleitung 21 geschlossen.
Nunmehr werden die Ventile 141, 142 der Rückförderung 14 geöffnet. Zwischenzeitlich sammelt sich über Sammelmittel 12 im Sammelpunkt 13 an der Beizware A abtropfendes Beizmittel B, das über die Rückförderleitung 14 in den Beizmitteltank 2 mittels Förderpumpe 22 rückgefördert wird. Entsprechend wird die Förderpumpe 22 angesteuert. Um ein unkontrolliertes Rückfließen von Spülmittel B über die Leitung 14 zu vermeiden, ist dort bevorzugt ein Rückschlagventil 143 angeordnet. Bei dieser Rückförderung des Beizmittels steigt der Flüssigkeitsspiegel in dem Beizmitteltank 2, so dass über die erste Gaspendelleitung 23 eine Gasausgleichsströmung vom Beizmitteltank 2 zur Beizkabine 1 entsteht. Nachdem nun im wesentlichen von den Beizgegenständen A abtropfendes Beizmittel B rückgefördert wurde, wird die Förderpumpe 22 und die Ventile 231, 141, 142 geschlossen.
Nunmehr wird der Spülvorgang aktiviert. Dazu werden die Absperrventile 311 und 312 der Zuführförderleitung 31 sowie das Absperrventil 331 der zweiten Gaspendelleitung 33 geöffnet und die Förderpumpe 32 gestartet. Nunmehr wird Spülwasser C aus dem Spülwassertank 3 über die Spülwasserzuführleitung 31 der Düsenanordnung 11 in der Beizkabine 1 zugeführt. Bevorzugt wird dabei auch ein Teil der Zuführleitung der Beizmittelzuführung gemeinsam verwendet, um aggressives Beizmittel B bereits in der Zuführleitung 21, 31 über die Düsenanordnung 11 auszutragen.
Nunmehr werden die Gegenstände im Beizkorb A mit Spülwasser C die Düsenanordnung 11 besprüht. Während des Spülvorganges sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dem Spülwassertank 3, so dass über die zweite Gaspendelleitung 33 mit Beizmittel in geringer Konzentration versetzte Luft aus der Beizkabine 1 in den Spülmitteltank 3 gelangt.
Mit Erreichen des gewünschten Spülergebnisses wird die Förderpumpe 32 gestoppt und die Absperrventile 311 und 312 der Spülwasserzuführleitung 31 geschlossen. Gleichzeitig wird über das Sammelmittel 12 im Sammelpunkt 13 am Boden der Beizkabine 1 das Spülwasser C, das mit Rückständen des Beizmittels B versetzt ist, aufgefangen.
Nunmehr wird durch Öffnen der Absperrventile 151 und 152 sowie Starten der Förderpumpe 32 über die Rückförderleitung 15 das Spülwasser C in den Spülwassertank 3 rückgefördert. Am Sammelpunkt 13 ist in der Rückförderleitung 15 ebenfalls ein Rückschlagventil 153 vorgesehen, um ein unkontrolliertes Zurückströmen des Spülwassers C in die Beizkabine 1 zu unterbinden.
Während der Rückförderung des Spülwassers C in den Spülwassertank 3 steigt dort der Flüssigkeitsspiegel, womit zum Druckausgleich Luft über die zweite Gaspendelleitung 33 zur Beizkabine 1 zurückgedrückt wird. Wenn im wesentlichen das abgetropfte Spülwasser über die Rückförderleitung 15 abgefördert ist, wird die Förderpumpe 32 gestoppt und die Ventile 151 und 152 der Rückförderleitung 15 wie das Absperrventil 331 der zweiten Gaspendelleitung 33 geschlossen.
Nun wird durch Öffnen des Absperrventils 171 der Frischwasserzuführleitung 17 Frischwasser D der Nebeldüsenanordnung 16 in der Beizkabine 1 zugeführt. Über die Nebeldüsenanordnung 16 wird das Frischwasser besonders fein versprüht. Dabei werden in diesem Wassernebel in Art eines Luftwäschers die restlich verbliebenen Beizmittelgase, meist Fluorgase, gebunden und als leicht saures Wasser auf das Sammelmittel 12 am Kabinenboden absinken. Erst wenn sich der Wassernebel im wesentlichen gesetzt hat, wird das sich am Sammelpunkt 13 angesammelte leicht saure Frischwasser D durch Öffnen der Absperrventile 151, 152 und 331 und Starten der Förderpumpe 32 in den Spülwassertank 3 gefördert. Die zweite Gaspendelleitung 33 dient dabei dem Druckausgleich.
Bei einem Ansteigen des Spülwasserstandes im Spülwassertank 3 läuft Spülwasser C über Überlauf 41 zur Abwasseraufbereitungsanlage 4. Das Spülwasser wird in der Aufbereitungsanlage 4 aufbereitet und über Abwasserleitung 42 und Absperrventil 421 und Abwasseranschlussstutzen 422 gemäß den Abwasservorschriften aufbereitet an das Abwasserkanalnetz am Aufstellungsort des Containers 10 abgegeben.
Nun kann die Beizkabine 1 geöffnet werden und die gebeizten Gegenstände entnommen werden. Ggf. kann eine Bedienperson die gebeizten und gespülten Werkstücke mit Wasserhochdruck abspritzen. Aufgrund der guten Reinigungswirkung und der Luftwäsche kann bei dieser Arbeit auf eine Absaugung vollständig verzichtet werden. Dabei ist insbesondere wichtig, dass als Beizmittel ein Beizmittel ohne Salpetersäure verwendet wird, da sich die bei Verwendung eines Beizmittels mit Salpetersäure bildende nitrosen Gase nicht mit Wasser aus der Luft auswaschen lassen.

1: Beizkabine
10: Container
11: Düsenanordnung
12: Sammelmittel
13: Sammelpunkt
14: Rückförderleitung
141: Absperrventil
142: Absperrventil
143: Rückschlagventil
15: Rückförderleitung
151: Absperrventil
152: Absperrventil
153: Rückschlagventil
16: Nebeldüsenanordnung
17: Frischwasserzuführleitung
171: Absperrventil
172: Frischwasseranschlussstutzen
2: Beizmitteltank
21: Beizmittelzuführleitung
211: Absperrventil
212: Absperrventil
22: Förderpumpe
23: erste Gaspendelleitung
231: Absperrventil
3: Spülwassertank
31: Spülwasserzuführleitung
311: Absperrventil
312: Absperrventil
32: Förderpumpe
33: zweite Gaspendelleitung
331: Absperrventil
4: Abwasseraufbereitungsanlage
41: Überlauf
42: Abwasserleitung
421: Absperrventil
422: Abwasseranschlussstutzen
A: Beizkorb bzw. Beizgegenstand
B: Beizmittel
C: Spülwasser
D: Frischwasser

Claims

Anlage zum Beizen von Gegenständen aus Stahl, insbesondere Edelstahl, im Chargenbetrieb mit einem Beizmitteltank (2), einer Beizkabine (1) mit einer Düsenanordnung (11), einer Beizmittelzuführleitung (21) vom Beizmitteltank (2) zur Düsenanordnung (11) in der Beizkabine (1) und einem Spülwassertank (3), der an die Düsenanordnung (11) der Beizkabine (1) über eine Spülwasserzuführleitung (31) angeschlossen ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beizkabine (1), der Beizmitteltank (2) sowie der Spülwassertank (3) nach außen abgedichtet sind und zwischen dem Beizmitteltank (2) und der Beizkabine (1) eine erste Gaspendelleitung (23) und zwischen dem Spülwassertank (3) und der Beizkabine (1) eine zweite Gaspendelleitung (33) vorgesehen sind, wobei die Anlage in einem oder mehreren transportablen Containern (10) angeordnet ist und ein in sich geschlossenes System ohne Abluftabführung bildet.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (11) nacheinander vom Beizmittel (B) und vom Spülwasser (C) beaufschlagbar ausgebildet ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Beizmittel- und Spülwasserzuführleitungen (21, 31) und/oder in den Gaspendelleitungen (23, 33) absperrbare Ventile (211, 212, 311, 312, 231, 331) vorgesehen sind.
Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Beizkabine (1) ein Sammelmittel (12) zum Sammeln der versprühten Flüssigkeiten (B, C) ausgebildet ist, von dem Rück förderleitungen (14, 15) zum Beizmitteltank (2) bzw. zum Spülwassertank (3) führen.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rückförderleitungen (14, 15) absperrbare Ventile (141, 142, 151, 152) vorgesehen sind.
Anlage nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zuführleitungen (21, 31) und/oder in den Rückförderleitungen (14, 15) Pumpen (22, 32) vorgesehen sind.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Düsenanordnung (11) in der Beizkabine (1) eine Nebeldüsenanordnung (16) vorgesehen ist, die mit Frischwasser (D) beaufschlagbar ist, wobei das vernebelte Frischwasser einen innerhalb der Beizkabine (1) angeordneten Luftwäscher bildet.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Container (10) einen Anschluss (172) für zuzuführendes Frischwasser und einen Anschluss (422) für abzuführendes Abwasser hat/haben.
Anlage nach Anspruch 8 bei mehreren Containern, dadurch gekennzeichnet, dass lösbare Verbindungsleitungen zwischen den Containern (10) vorgesehen sind.
Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beizmitteltank (2) ein Aufnahmevolumen für Beizmittel (B) hat, das kleiner als 1 m³ ist.