DE2529760C3 - Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung, insbesondere für Lackier-Fertigungsstrecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung, insbesondere für Lackier-Fertigungsstrecken und elektrophoretische Beschichtungseinrichtungen, mit einer zur Behandlung von Werkstükken mit einer Behandlungsflüssigkeit als Tauch- und/oder Abspritzvorrichtung ausgebildeten Behandlungsstation, welche einen Ablauf für die Behandlungsflüssigkeit aufweist und an eine die abgelaufene Behandlungsflüssigkeit ersetzende Zuführeinrichtung angeschlossen ist, an welche eine eine Behandlungschemikalie in die Behandlungsflüssigkeit einbringende, steuerbare Dosiereinrichtung angeschlossen ist, welche in Abhängigkeit von dem Verunreinigungszustand der Behandlungsflüssigkeit der Behandlungsstation gesteuert ist.

Bekanntlich muß vor der Oberflächenschutzbehandlung, dem Aufbringen des Farbstoffüberzugs, das zu überziehende Werkstück vollkommen entfettet werden. Zur Entfettung der Werkstücke dienen im allgemeinen Tauchvorrichtungen, bei denen die zu behandelnden Werkstücke in einen Bottich mit einer Entfettungschemikalien enthaltenden Behandlungsflüssigkeit eingetaucht werden, oder Spritzvorrichtungen, z. B. mit Düsen versehene Spritzkränze, welche die Behandlungsflüssigkeit unter Druck auf die Oberfläche des zu entfettenden Werkstückes versprühen. Bei den meisten bekannten Entfettungseinrichtungen muß in jeder Arbeitsschicht wenigstens zwei- bis viermal die Konzentration der in der Behandlungsflüssigkeit enthaltenden Behandlungschemikalie sowie der Flüssigkeitsstand in einem die Behandlungsflüssigkeit enthaltenden Speicherbehälter überprüft werden. Zur Kontrolle der Konzentration der Behandlungschemikalie wird bei den bekannten Einrichtungen eine Probe der Behandlungsflüssigkeit genommen, aus der dann mit einem Indikator die verbrauchte Behandlungschemikalienmenge bzw. die Menge der beizugebenden Behandlungschemikalie bestimmt werden. Bei den üblichen Einrichtungen wird die zum Entfetten dienende Behandlungschemikalie in der Regel in einer Chemikalienaufbereitung in Lösung gebracht, die Lösung in Behältern gespeichert und von hier manuell durch öffnen oder Schließen von Absperrorganen in den Speicherbehälter bzw. in den Bottich oder ^n den Flüssigkeitsstrom der Spritzvorrich-

IU tung der Behandlungsstation geleitet.

Bei diesen bekannten Einrichtungen besteht — abgesehen von der umständlichen und ungenauen Handsteuerung des Vorganges — ein besonderer Nachteil darin, daß auf Grund der zeitraubenden sowie nur in Zeitintervallen erfolgenden Probenahme und Konzentrationsbestimmung im Labor, der Konzentrationswert der Behandlungschemikalie nicht auf konstantem Niveau gehalten werden kann. Diese Art der Konrolle ist auch insoweit von Nachteil, da der Verschmutzungsgrad der zu behandelnden Werkstücke unterschiedlich ist und von daher keine stetigen sondern unstetige Konzentrationsänderungen der Behandlungschemikalie auftreten, die durch in vorgegebenen Zeitintervaiien erfolgende Messungen nicht erfaßt werden, so daß auch von daher unterschiedliche Konzentrationswerte der Behandlungschemikalie in Kauf genommen werden müssen.

Es ist jeduch auch bekannt (DE-OS 2! 06 446), bei einer Entfettungseinrichtung, die beispielsweise zum Entfetten metallischer Werkstücke dient, die anschließend mit einem Überzug versehen werden sollen und die eine Behandlungsstation mit drei aufeinanderfolgenden Behandlungskammern aufweist, bei denen in der ersten Kammer eine Behandlung der Werkstücke mit den Dämpfen einer Behandlungsflüssigkeit und in der zweiten und dritten Kammer eine Behandlung durch über Sprühdüsen ausgespritzte Behandlungsflüssigkeit erfolgt, Behandlungsflüssigkeitskreisläufe zur Verbin dung der Kammern untereinander und einen Reinigungskreislauf für die Behandlungsflüssigkeit vorzusehen, welcher mit der Vorlaufleitung an die erste Kammer und mit dem Rücklauf an die dritte Kammer angeschlossen und in welchen eine Destilliereinrichtung für die Behandlungsflüssigkeit eingeschaltet ist. Die Destilliereinrichtung enthält eine bestimmte Menge an Behandlungsflüssigkeit, deren konstantes Niveau durch eine Speisung von außen aufrechterhalten und gesteuert wird. Bei dieser bekannten Entfettungseinrichtung ist

jedoch — abgesehen von dem ständigen Auffüllen des Behandlungsflüssigkeitsvorrats in der Destilliereinrichtung — ebenfalls keine Möglichkeit vorgesehen, kontinuierlich eine konstante Konzentration der Behandlungschemikalie in der Behandlungsflürsigkeit zu gewährleisten.

Bei der Einrichtung der eingangs erahnten Art (DE-OS 22 14 974) wird die Konzentration der Behandlungschemikalie in der Behandlungsstation durch Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Behandlungs flüssigkeit überwacht. Die dabei ermittelten Meßwerte werden dann aahingehend überprüft, ob ein vorgegebener Sollwert der Leitfähigkeit unterschritten ist. Liegt ein Unterschreiten vor, so erfolgt ein Zudosieren an Behandlungschemikalie. Die Möglichkeit der Korrektur des Konzentrationswertes für den Fall, daß die elektrische Leitfähigkeit größer als der vorgegebene Sollwert ist, ist nicht vorgesehen. Darüberhinaus wird der Zustand der Behandlungsflüssigkeit in der Behandlungsstation selbst gemessen, so daß nur indirekt auf die wirklich angefallenen Verunreinigungen der Behandlungsflüssigkeit geschlossen werden kann.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, eine Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung zu schaffen, welche bei kontinuierlicher Abfuhr der angefallenen Verunreinigungen eine kontinuierliche Nachdosierung der Behandlungschemikalie zur Regenerierung der Behandlungsflüssigkeit in unmittelbarer Abhängigkeit von den angefallenen Verunreinigungen erlaubt.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung, insbesondere fö" Lackier-Fertigungsstrecken, der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß an den Ablauf der Behandlungsstation eine Rezirkulationsleitungmit darin angeordnetem, die Behandlungsflüssigkeit reinigenden Ultrafilter angeschlossen ist, an dessen Filtratseite die Zuführeinrichtung angeschlossen ist und an dessen Permeatseite eine Abführeinrichtung für das abgefilterte Permeat angeschlossen ist, welche eine Meßeinrichtung aufweist, von welcher die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von der zeitabhängig gemessenen Menge des abgefilterten Permeats gesteuert ist.

Dabei kann in einer Ausgestaltung der Erfindung die Zuführeinrichtung einen Speicherbehälter enthalten, an welchen die Dosiereinrichtung angeschlossen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann durch die Meßeinrichtung beispielsweise der Durchsatz des anfallenden Permeats in der Permeatleitung laufend gemessen und danach die Dosiereinrichtung gesteuert werden. Dies ist ein Maß für die in der Behandlungsstation angefallenen Verunreinigungen, wodurch Rückschlüsse auf die Konzentration der Behandlungschemikalie in der Behandlungsflüssigkeit gezogen werden können. Eine andere bevorzugte Möglichkeit zur Ausgestaltung der Meßeinrichtung besteht darin, daß die Permeatseite des Ultrafilters an ein Sammelbecken angeschlossen ist und die Meßeinrichtung eine den Inhalt des Sammelbeckens zeitabhängig abfühlende Niveau- oder Gewichtsmeßvorrichtung ist.

Um zusätzlich eine Möglichkeit zur Nachregelung der Dosierung in Abhängigkeit von der Anzahl der die Behandlungsstation passierenden Werkstücke zu haben, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Dosiereinrichtung von der Meßeinrichtung mittels einer daran angeschlossenen Zähleinrichtung zusätzlich in Abhängigkeit von der Anzahl der die Behandlungsstation durchlaufenden Werkstücke zu steuern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher der Tauchbottich und/oder die Abspritzvorrichtung über die Rezirkulationsleitung des Auffangbekkens für die Spritzflüssigkeit mit einem Ultrafilter verbunden, dessen Filtratseite direkt oder indirekt zum Tauchbottich und/oder der Abspritzvorrichtung zurückgeleitet ist, während die Permeatseite des Ultrafilters an das mit einer Neutralisierungsvorrichtung verbundene

ίο Sammelbecken angeschlossen ist, welches mit einer Fühl- bzw. Meßeinrichtung versehen ist, die den im Sammelbecken erfolgenden Gewichts- und/oder Niveauänderungen entsprechend von den Impulsen eines Zeitrelais und/oder durch die von der Anzahl der die

i"> Entfettungseinrichtung durchlaufenden Werkstücke erteilten Impulsen gesteuert wird. Durch die Steuerimpulse de· Meßeinrichtung werden durch öffnen und Schließen jene Absperrorgane betätigt, die in der Abflußleitung des mit dem Tauchbottich und/oder der Rohrleitung der Abspritzvorrichtung direkt oder indirekt verbundenen Chemikalien-Dosierbehälters und/oder Chemikalien-Umrührbehälters vorgesehen sind.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung wird somit der konstante Konzentrationswert der fettlösenden Behandlungschemikalie durch die kontinuierliche Chemikalien-Nachdosierung gesichert, die von der Anzahl der die Einrichtung passierenden Werkstücke, dem Verschmutzungsgrad und/oder der Aufenthaltszeit der einzelnen Werkstücke im Tauchbad abhängig ist Wenn z. B. stärker verunreinigte Werkstücke die Einrichtung durchlaufen, so gelangt der fettartige Schmutzstoff von der Permeatseite des Ultrafilters in das Sammelbecken. Dadurch steigt der Flüssigkeitsspiegel oder das Gewicht an, was durch die Meßeinrichtung festgestellt wird, so daß durch deren Steuerimpulse zum Ersetzen der je nach der Menge an ausgeschiedenem Fett verbrauchten Behandlungschemikalien die in der Abflußleitung des Chemikalien-Dosierbehälters und/oder des Chemikalien-Umrührbehälters eingebauten Absperrorgane solange geöffnet werden, bis durch Nachdosierung die Behandlungschemikalie die vorgeschriebene Konzentration wieder erreicht hat
Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Probennahme, die Laboruntersuchungen und die manuelle Nachdosierung entfallen und die konstante Konzentration der Behandlungschemikalien gesichert ist.

Es ist zwar zur chemischen und/oder elektrolytischen Behandlung von Werkstücken, insbesondere Metallteilchen, in Tauch vorrichtungen an sich bekannt (DE-PS 10 88 780), die für das Eintauchen der Werkstücke vorgesehenen Hebe- und Senkvorrichtungen unabhängig von der durch das normale Taktsystem bestimmten Tauchzeit in Abhängigkeit von der Art und/oder dem Erschöpfungszustand der entsprechenden Behandlungsflüssigkeit zeitlich zu steuern. Hierbei erfolgt jedoch keine unmittelbare Messung des Erschöpfungszustandes der Behandlungsflüssigkeit, sondern es wird die zu erwartende zunehmende Erschöpfung der Behandlungsflüssigkeit empirisch festgestellt und danach wird die Zeitsteuervorrichtung auf die zunehmende Verlängerung der Tauchzeit eingestellt.
Bei einer Vorrichtung zur Überwachung säurehaltiger Lösungen, welche als Waschlösungen für Werkstücksoberflächen nach deren Behandlung in einem Überzugsverfahren verwendet werden, ist es auch an sich bekannt (DE-OS 16 21 535) den Erschöpfungszu-

stand der Behandlungsflüssigkeit unmittelbar zu messen und danach eine Nachdosierung für die Behandlungschemikalie und die Trägerflüssigkeit zu steuern. Hierbei wird jedoch ähnlich wie bei der DE-OS 22 14 974 der Zustand der Behandlungsflüssigkeit über eine Leitfähigkeitsmessung unmittelbar in der Behandlungsstation bestimmt, so daß nur indirekt ein Wert für die unmittelbar angefallenen Verunreinigungen der Behandlungsflüssigkeit erhalten wird. Außerdem ist eine ständige Abführung der Verunreinigungen aus der Behandlungsstation nicht vorgesehen.

Die Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung wird im folgenden im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispieles, welches aus der Zeichnung ersichtlich ist, erläutert. In der Zeichnung ist die prinzipielle Anordnung der bevorzugten Einrichtung dargestellt.

Bei dem aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiel werden die Fettverschmutzungen von den an einer Transportbahn 1 aufgehängten Werkstücken 2 über eine mit Düsen bestückte Abspritzvorrichtung 3 abgewaschen. Die Düsen der Abspritzvorrichtung 3 sind über eine Rohrleitung 4 und eine Pumpe 5 mit einem Speicherbehälter 6 für eine entfettende Behandlungschemikalie verbunden. Der die Behandlungschemikalie enthaltende Speicherbehälter 6 ist über eine Rohrleitung mit der Filtratseite 7a eines Ultrafilters 7 verbunden.

Die von den Werkstücken 2 abgewaschenen Schmutzstoffe gelangen als alkalische Fettemulsionen in ein Auffangbecken der Behandlungsstation 10 und von dort durch eine Pumpe 9 über eine Rezirkulationsleitung 8 zum Ultrafilter 7. Das Ultrafilter 7 verhindert den Durchgang der Fettemulsion von der Permeatseite Tb auf die Filtratseite 7a, so daß die Emulsion über eine Permeatleitung 11 in ein Sammelbecken 12 und von dort als Überlauf in eine Neutralisiereinrichtung 13 gelangt.

Das Sammelbecken 12 ist mit einer Meßeinrichtung 14 versehen, welche die Gewichts- oder Niveauänderungen der im Sammelbecken 12 gesammelten Schmutzstoffe als Funktion der Zeit wahrnimmt. Die Fühl- oder Meßeinrichtung 14 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Mechanismus verbunden, der das öffnen und Schließen von Absperrorganen 15a und 156 eines Chemikalien-Dosierbehälters 16 und eines Chemikalien-Umrührbehälters 17 vornimmt. Es werden also durch die von der Meßeinrichtung 14 erteilten Steuerimpulse die Absperrorgane 15a bzw. 156 geöffnet oder geschlossen, die über die mit einer Pumpe 18 ·; versehene Rohrleitung den Chemikalien-Dosierbehälter 16 und den Chemikalien-Umrührbehälter 17 mit dem Speicherbehälter 6 verbindet. Die Meßeinrichtung 14 ist außerdem mit einer die Werkstücke 2 zählenden Zähleinrichtung 19 verbunden, so daß die Chemikalien-

iü nachdosierung auch von diesen Impulsen gesteuert werden kann.

Im laufenden Betrieb werden die Verunreinigungen von den an der Transportbahn 1 aufgehängten Werkstücke über die Spritzdüsen der Abspritzvorrich-"i tung 3 abgespült. Die durch Schmutzstoffe verunreinigte Trübe sammelt sich von den Werkstücken 2 im Trübeauffangbecken der Behandlungsstation 10, von wo sie mittels der Pumpe 9 über die Rezirkulationsleitung 8 dem Ultrafilter 7 zugepumpt wird. Das das Ultrafilter 7 durchströmende Filtrat gelangt in den Speicherbehälter 6 für die entfettende Behandlungschemikalie, von wo diese Flüssigkeit durch die Pumpe 5 über die Leitung 4 wieder der Abspritzvorrichtung 3 zugeführt wird. Das im Ultrafilter 7 abgefilterte Permeat, d. h. die Fettemulsion, gelangt vom Ultrafilter 7 über die Permeatleitung 11 in das Sammelbecken 12. Inzwischen werden von der Meßeinrichtung 14 die Impulse der Zähleinrichtung 19 gespeichert und zugleich die Gewichts- und Niveauänderungen im Sammelbecken 12 wahrgenommen. Demgemäß werden von der Meßeinrichtung 14 Betätigungsimpulse an die Betätigungsmechanismen für das Öffnen und Schließen der Absperrorgane 15a bzw. \Sb des Chemikalien-Dosierbehälters 16 und des Chemikalien-Umrührbehälters 17 erteilt, und je nach dem Chemikalienverbrauch wird die entsprechende Menge an Behandlungschemikalie im Speicherbehälter 6 ergänzt.

Die Erfindung kann ersichtlich auch auf einen Tauchbottich angewendet werden, welcher die Abspritzvorrichtung 3 und den Auffangbehälter der Behandlungsstation 10 ersetzt. In diesem Fall wird die Transportbahn 1 so ausgestaltet, daß die Werkstücke 2 in die im Bottich befindliche mit entfettender Behandlungschemikalie versetzte Behandlungsflüssigkeit eintauchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung, insbesondere für Lackier-Fertigungsstrecken, mit einer zur Behandlung von Werkstücken mit einer Behandlungsflüssigkeit als Tauch- und/oder Abspritzvorrichtung ausgebildeten Behandlungsstation, welche einen Ablauf für die Behandlungsflüssigkeit aufweist und an eine die abgelaufene Behandlungsflüssigkeit ersetzende Zuführeinrichtung angeschlossen ist, an welche eine eine Behandlungschemikalie in die Behandlungsflüssigkeit einbringende, steuerbare Dosiereinrichtung angeschlossen ist, weiche in Abhängigkeit von dem Verunreinigungszustand der Behandlungsflüssigkeit der Behandlungsstation gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ablauf der Behandlungsstation (10) eine Rezirkulationsleitimg (8) mit darin angeordnetem, die Behandlungsflüssigkeit reinigenden Ultrafilter (7) angeschlossen ist, an dessen Filtratseite (7a) die Zuführeinrichtung (4, 5, 6) angeschlossen ist und an dessen Permeatseite (7b) eine Abführeinrichtung (11, 12) für das abgefilterte Permeat angeschlossen ist, welche eine Meßeinrichtung (14) aufweist, von welcher die Dosiereinrichtung (15a, 15i>, 16, 17) in Abhängigkeit von der zeitabhängig gemessenen Menge des abgefilterten Permeats gesteuert ist.

2. Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (4,5,6) einen Speicherbehälter (6) enthält, an welchem die Dosiereinrichtung (15a, 156, 16,17) angeschlossen ist.

3. Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführeinrichtung (11, 12) ein an die Permeatseite (7b) des Ultrafilters (7) angeschlossenes Sammelbecken (12) aufweist und die Meßeinrichtung (14) eine den Inhalt des Sammelbeckens (12) zeitabhängig abfühlende Niveau- oder Gewichtsmeßeinrichtung ist.

4. Vorbehandlungs- und Entfettungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (15a, 156, 16, 17) von der Meßeinrichtung (14) mittels einer daran angeschlossenen Zähleinrichtung (19) zusätzlich in Abhängigkeit von der Anzahl der die Behandlungsstation (10) durchlaufenden Werkstükke gesteuert ist.