DE2729186B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abführen von Wasserdampf aus einer Entwicklungseinrichtung einer Diazokopiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abführen bzw. Beseitigen von Wasserdampf aus einer mit einem Dampfgemisch aus Ammoniakdampf und Wasserdampf arbeitenden Entwicklungseinrichtung einer Diazokopiermaschine.

Bei mit Ammoniak arbeitenden Diazokopiermaschinen bekannter Art werden die Entwicklerrückstände als gasförmiges Gemisch im wesentlichen aus Ammoniakgas und Wasserdampf abgeleitet und als wäßrige Ammoniaklösung in einem Behälter gesammelt, der periodisch geleert werden muß. Dies ist einerseits umständlich und bringt andererseits die Gefahr mit sich, daß unerwünschte Ammoniakdämpfe in die Atmosphäre entweichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vnrrichtun" zum Beseitigen Hej durch die Aufnahme des Ammoniaks durch das entwickelte Papier freiwerdenden Wasserdampfs zu schaffen, welche kontinuierlich arbeiten und nicht die Gefahr mit sich bringen, daß unerwünschte Ammoniakdämpfe in die Atmosphäre entweichen.

Ein Verfahren, das diese Aufgabe löst, ist im Anspruch 1 gekennzeichnet

Eine Entwicklungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ergibt sich aus Anspruch 2. Vorteil hafte Ausgestaltungen der Einrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 3 und 4.

Erfindungsgemäß wird die in der Verfahrenstechnik an sich bekannte Teilkondensation zum Ausscheiden einer Komponente aus einem Dampfgemisch angwen-

det, wobei die Teilkondensation an einer Kühlfläche erfolgt, die unterhalb des Siedepunktes des Wassers gehalten ist Da die Kühlleistung nur gering sein muß, genügt es, einen Oberflächen- oder Kühlflächenkühler vorzusehen, der durch die umgebende Luft auf einer unterhalb der Siedetemperatur des Wassers liegenden Temperatur gehalten werden kann. Das auskondensierte Wasser wird über eine Rückströir.ungssperre bzw. ein Wasserschloß in einen Verdampfer eingeleitet, in welchem es verdampft und dampfförmig an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Das durch die Auskondensation des Wassers angereicherte Ammoniakdampf Wasserdampf-Gemisch wird in die Entwicklungsvorrichtung zurückgeführt Wird das Wasser dem Verdampfer über eine Leitung zugeführt, die kurz über

dem Boden des Verdampfungsbehälters endet, besteht hier normalerweise unmittelbar ein Wasserschloß, welches sicherstellt, daß kein Wasserdampf aus dem

Verdampfer in die Entwicklungseinrichtung gelangt Die der Erfindung zugrundeliegende Wirkungsweise,

die zu dem überraschenden, mit der Erfindung erzielten technischen Fortschritts führt, ist auf anderem Zusammenhang an sich bekannt, beispielsweise im Lehrbuch der physikalischen Chemie von Johann Eggert, S. Hirzel Verlag-Stuttgart, 1960, ab Seite 406, erläutert Sie beruht unter anderem darauf, daß mit steigender Temperatur die Löslichkeit von Ammoniak in Wasser abnimmt. Wird nun ein gasförmiges Gemisch aus Ammoniakdampf und Wasserdampf gerade soweit abgekühlt, daß der Wasserdampf kondensiert, so ist die Löslichkeit des gasförmigen Ammoniaks im nunmehr flüssigen Wasser, das jedoch praktisch noch auf Siedetemperatur ist, im wesentlichen Null, d.h. der gasförmige Ammoniak bleibt vom flüssigen, sehr heißen Wasser getrennt

Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 ist ein sicherer,

so die Verdampfung des sich im Verdampfer ansammelnden Wassers und ein automatischer, sich selbsttätig an die Belastung der Entwicklungsvorrichtung anpassender Betrieb ermöglicht.

Durch den Sicherheits-Thermostaten wird erreicht,

v-, daß die Zufuhr von Wasser zum Verdampfungsbehälter bei einer Betriebsstörung unterbrochen wird, so daß der Verdampfungsbehälter nicht überlaufen kann. Dies ist dann der Fall, wenn die Entwicklungsvorrichtung abgeschaltet wird. Dadurch wird auch vermieden, daß eine Zeit lang schlecht entwickelte Kopien wegen zu niedriger Ammoniakkonzentration erzeugt werden.

Mit der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 wird eine besonders sichere Ableitung des Wasserdampfes erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellt dar

P ι a 1 eine teilu/eice im ^f*hnitt op?f<irhnptp Vr»rH<»r_

ansicht einer Vorrichtung zum Beseitigen flüssiger Entwicklerrückstände,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrirhtung gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 die linke Seite der Vorrichtung gemäß F i g. 1.

Gemäß F i g. 1 gehört zu einer Vorrichtung zum Beseitigen flüssiger Rückstände ein Verdampfungsbehälter 10. Eine Einlaßleitung 12 erstreckt sich von einer Ammoniakentwicklungseinrichtung 14 einer Diazokopiermaschine aus zu einer Station 15 zum Abtrennen ι ο von Wasserdampf und von dort aus zu einem auf dem Verdampfungsbehälter 10 angeordneten Anschluß 16 für die Einlaßleitung. Das Dampf gemisch setzt sich aus zwei Teilen zusammen, und zwar dem Ammoniakdampf und dem Wasserdampf. Von der Station 15 wird der is Ammoniakdampf in die Entwicklungseinrichtung 14 zurückgeleitet Der Wasserdampf wird kondensiert und gelangt über die Einlaßleitung 12 zu dem Verdampfungsbehälter 10, in dem er im unteren Teil auf eine noch zu erläuternde Weise in Form von Wasser 13 gesammelt wird.

Unter dem Boden des Verdampfungsbehälters 10 ist eine Heizeinrichtung 18 angeordnet, die durch einen Betriebs-Thermostaten 20 gesteuert wird und den Behälter auf eine erhöhte Temperatur bringt, um das vorhandene Wasser zu verdampfen.

Wenn Wasser 13 über die Einlaßleitung 12 in den Verdampfungsbehälter 10 eintritt, bewirkt die Heizeinrichtung 18, daß dieses Wasser verdampft wird, so daß der entstehende heiße Dampf über einen Auslaßstuizen 21 des Verdampfungsbehälters und eine sich daran anschließende Austrittsleitung 22 zu einem Abzug der Kopiermaschine geleitet wird.

Ferner ist aus Sicherheitsgründen ein Sicherheits-Thermostat 24 vorhanden, der bei einem Versagen der J5 Heizeinrichtung 18 einen entsprechenden Rückgang der Temperatur des Verdampfungsbehälters 10 feststellt und bei der Maschine einen Abkühlungszyklus einleitet, so daß die Zufuhr von Ammoniak zu der Entwicklungseinrichtung 14 und die Entnahme flüssiger Rückstände aus der Entwicklungseinrichtung unterbrochen wird, um ein Überlaufen von Wasser in dem Verdampfungsbehälter 10 zu verhindern.

Gemäß Fig.2 kann der Verdampfungsbehälter 10 Seitenwände 30 und 32, Stirnwände 34 und 36 mit Füßen 26 und 28, eine obere Wand 38 und einen Boden 40 aufweisen. Der Verdampfungsbehälter ist vorzugsweise als Schweißkonstruktion ausgebildet, um einen dichten Abschluß zu gewährleisten, der das Entweichen des Wassers 13 verhindert. Ferner bestehen der Behälter 10 so sowie die Anschlußstutzen 16 und 21 zweckmäßig aus nichtrostendem Stahl oder dergl., so daß diese Teile von chemisch reaktionsfähigen Stoffen wie Ammoniak nicht angegriffen werden.

Bei der Heizeinrichtung 18 handelt es sich um eine elektrische Heizplatte mit einer Stromaufnahme von 300W, die in Berührung mit der Außenfläche des Bodens 40 des Verdampfungsbehälters 10 angeordnet ist. Zum Befestigen der Heizeinrichtung 18 an dem Behälter 10 dienen zwei Schienen 42 und 44, die gemäß F i g. 1 auf der Oberseite 38 des Verdampfungsbehälters 10 angeordnet sind, ferner zwei Kopfschrauben 46 und zwei Kopfschrauben 48, die sich von den Schienen 42 und 44 aus nach unten erstrecken, sowie mit Gewindebohrungen versehene Schienen 50 und 52, die sich an der Unterseite der Heizeinrichtung 18 abstützen und in welche die Kopfschrauben eingeschraubt sind.

Der Beiricbs-Theriiiosiai 20 isi mit der Seitenwand 32

z. B. durch Schrauben 54 verbunden und dient dazu, die Temperatur in dem Verdampfung-sbehälter 10 auf einer solchen Höhe zu halten, daß das Wasser 13 verdampft wird Gemäß Fig.3 ist der Betriebs-Thermostat 20 zwischen einer Klemme 56 der Heizeinrichtung 18 und einer Klemme eines Stromversorgungsnetzes angeschlossen. Durch den Betriebs-Thermostaten 20 wird die Verdampfungstemperatur in dem Behälter 10 innerhalb eines Bereichs von etwa 94 bis 122° C gehalten. Wäre keine Regelung für die Heizeinrichtung 18 vorgesehen, könnte letztere eine Temperatur bis zu etwa 260 bis 315° C erzeugen. Im Hinblick hierauf ist der Betriebs-Thermostat 20 so ausgebildet, daß er seine Kontakte bei etwa 122° C öffnet, um die Heizeinrichtung dai-an zu hindern, eine zu hohe Temperatur zu erzeugen, und um eine mögliche Beschädigung der Vorrichtung zu vermeiden. Der Betriebs-Thermostat 20 schließt seine Kontakte bei etwa 94° C, um die Temperatur in dem Verdampfungsbehälter 10 innerhalb eines bestimmten Bereichs zu halten und um zu verhindern, daß die Temperatur so weit zurückgeht, daß keine Verdampfung von Wasser in dem Behälter 10 mehr stattfindet.

Der schon genannte Sicherheits-Thermostat 24 ist mit der Oberseite 38 des Verdampfungsbehälters 10 z. B. mittels Schrauben 58 verbunden und dient, wie erwähnt, dazu, die Abgabe von Dampfgemisch aus der Entwicklungseinrichtung 14 zu unterbrechen, sobald bei der Heizeinrichtung 18 eine Betriebsstörung auftritt. Der Sicherheits-Thermostat 24 ist gemäß Fig.3 an eine Klemme 60 der Heizeinrichtung 18 sowie an die andere Seite des Stromversorgungsnetzes angeschlossen. Er tritt innerhalb eines Temperaturbereichs von etwa 60 bis 77°C in Tätigkeit. Bei einer Betriebsstörung der Heizeinrichtung 18 und wenn der Sicherheits-Thermostat 24 eine Temperatur unterhalb des vorgesehenen Betriebsbereichs feststellt, z. B. eine solche von etwa 60° C, schließt er seine Kontakte, um bei der Entwicklungseinrichtung einen Abkühlungszyklus einzuleiten, die Zufuhr von Ammoniak zu der Entwicklungseinrichtung 14 zu unterbrechen und die Zufuhr von Dampfgemisch aus der Entwicklungseinrichtung zu beenden. Diese Anordnung macht ein Überlaufen von Wasser aus dem Verdampfungsbehälter 10 unmöglich.

Gemäß F i g. 1 und 2 weist die Vorrichtung ferner ein enges Rohr 62 auf, das sich von seinem unter der Oberfläche des Wassers 13 liegenden unteren Ende 64 aus durch den Verdampfungsbehälter 10 nach oben zu dem Anschlußstutzen 16 und in die Einiaßleitung 12 hinein erstreckt, wo es durch einen Ring 63 in seiner Lage gehalten wird. Das Rohr 62 besteht ebenfalls aus nichtrostendem Stahl oder dergl., so daß es durch chemisch reaktionsfähige Flüssigkeiten wie Salmiakgeist nicht angegriffen wird. Um zu gewährleisten, daß das untere Ende 64 des engen Rohrs 62 stets unter der Oberfläche des Wassers 13 in dem Verdampfungsbehälter 10 liegt, damit kein verdampftes Wasser aus dem Verdampfungsbehälter durch das enge Rohr zu der Entwicklungseinrichtung 14 strömt, ist die Stirnwand 36 vorzugsweise etwas höher als die Stirnwand 34, so daß der Verdampfungsbehälter 10 dann, wenn seine Gebrauchsstellung durch die Fü3e 26 und 28 bestimmt wi-d, gemäß Fig. 1 unter einem kleinen Neigungswinkel angeordnet ist, damit das Wasser 13 zu dem engen Rohr 62 strömt.

Von dem engen Rohr 62 aus erstreckt sich die Einlaßleitung 12 nach oben zu der Trennstation 15, zu der ein Verzweigungsstück 65 gehört, an das sich eine mit einem Rücicstandäusläu 67 der Cntwickiungscinnch-

tung 14 verbundene Abzweigung 66 und eine an einen Ammoniakauslaß 69 der Entwicklungseinrichtung angeschlossene Abzweigung 68 anschließen. Die Abzweigung 68 ist mit einem Verbindungsstück 71 versehen, das Kühlrippen aufweist und eine Kühlfalle 70 bildet, welche dazu dient, den durch die Abzweigung 68 strömenden Dampf zurückzuhalten und zu kondensieren, während das Ammoniakgas auf eine noch zu erläuternde Weise ungehindert zu der Entwicklungseinrichtung 14 zurückströmen kann.

Die Austrittsleitung 22 erstreckt sich von dem Anschlußstutzen 21 des Verdampfungsbehälters 10 aus nach oben und endet bei 72 in einem in F i g. 1 mit gestrichelten Linien angedeuteten Abzugskanal 74, der zur Entlüftungseinrichtung der Maschine gehört. Die Auslaßmündung 72 der Austrittsleitung 22 ist gemäß F i g. 1 schräg abgeschnitten, so daß die Leitung über eine große Öffnung einem Luftstrom ausgesetzt ist, der sich in Richtung der Pfeile A mit hoher Geschwindigkeit parallel zu der Stirnfläche der Mündung 72 bewegt Zum Erzeugen dieses Luftstroms dient ein Gebläse 76. Bei dieser Anordnung wird in dem Abzug 74 und daher auch in der Austrittsleitung 22 ein Unterdruck erzeugt, der dazu beiträgt, die in Dampf verwandelten Rückstände aus dem Verdampfungsbehälter 10 abzuziehen und sie in die Entlüftungseinrichtung zu überführen.

Im folgenden ist die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben. Das aus dem Auslaß 67 der Entwicklungseinrichtung 14 entweichende, in die Abzweigung 66 eintretende Dampfgemisch setzt sich zum Teil aus Ammoniakdampf und zum anderen Teil aus Wasserdampf zusammen und hat eine Temperatur von etwa 105 bis 110⁰C. Das Dampfgemisch in Form von Ammoniakdampf und Wasserdampf durchströmen die Abzweigung 66 und gelangen zu dem Verzweigungsstück 65, wo ihnen zwei mögliche Strömungswege zur Verfügung stehen. Da jedoch der Ammoniakdampf ebenso wie der Wasserdampf ein niedriges spezifisches Gewicht haben, sind sie bestrebt, zu einem Raum zu strömen, in dem ein niedriger Druck herrscht, und daher strömen sie zu dem Verbindungsstück 63 und danach weiter nach oben.

Das durch das Verbindungsstück 68 strömende Ammoniak kann ungehindert entlang der Kühlflächen-Kühler 70 wieder zu dem Auslaß 69 zurückströmen. Der in dem Verbindungsstück 68 nach oben strömende Dampf wird dagegen durch die Kühleinrichtung 70 abgekühlt und kondensiert, so daß das Kondensat über die Einlaßleitung 12 nach unten zum Boden des Verdampfungsbehälters 10 strömt

Somit besteht der in den Verdampfungsbehälter 10 eintretende Rückstand aus nahezu reinem erhitztem Wasser, das nur wenig oder überhaupt kein Ammoniak enthält In dem Behälter 10 wird das Wasser verdampft, und der entstehende Dampf führt zu einer Erhöhung des Drucks in dem Verdampfungsbehälter. Da das untere Ende 64 des engen Rohrs 62 unter der Oberfläche des Wassers 13 in dem Behälter 10 liegt, kommt dieser höhere Druck nicht in der Leitung 12 und der Entwicklungseinrichtung 14 zur Wirkung. Wie erwähnt, bewirkt der höhere Druck in dem Verdampfungsbehälter 10 in Verbindung mit dem durch den Luftströmungskanal 74 erzeugten Unterdruck, daß die Rückstände in Form von Dampf aus dem Verdampfungsbehälter der Entlüftungseinrichtung zugeführt werden. Somit gelangen keine Ammoniakgase, Ammoniakdämpfe oder dergl. zu der Entlüftungseinrichtung oder in die Atmosphäre, da die Rückstände, die in dem Behälter 10 verdampft und an die Entlüftungseinrichtung abgegeben werden, nahezu ausschließlich aus Dampf bestehen, der durch Verdampfen des in der Abzweigung 68 kondensierten Wassers erzeugt wird. Das in den Abzweigungen 66 und 66 enthaltende Ammoniak wird erneut der Entwicklungseinrichtung 14 zugeführt, d. h. es gelangt nicht in den Abzug.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abführen von Wasserdampf aus einer mit einem Dampfgemisch aus Ammoniakdampf und Wasserdampf arbeitenden Entwicklungseinrichtung einer Diazokopiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß Dampfgemisch aus der Entwicklungseinrichtung heraus und über eine auf eine etwas unterhalb des Siedepunktes des Wassers gehaltene Kühlfläche zurück in die Entwicklungseinrichtung geleitet wird und daß das an der Kühlfläche auskondensierte Wasser in einen Verdampfer abgezogen und dort wiederverdampft und dampfförmig in die Atmosphäre abgeleitet wird

2. Entwicklungseinrichtung einer Dia^okopiermaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ί, mit einer Auslaßleitung für Entwickler-Dampfgemisch aus Ammoniakdampf und Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung (66) in eine Trennleitung (62; 12; 68,69) mündet, welche oberhalb der Mündung (65) der Auslaßleitung in die Entwicklungseinrichtung (14) führt, unterhalb der Mündung kurz über dem Boden eines Verdampfungsbehälters (10) endet und zwischen der Mündung (65) und der Entwicklungseinrichtung (14) einen Kühlflächen-Kühler (70) aufweist und daß eine Wasserdampfaustrittsleitung (22) am Verdampfungsbehälter (10) zum Ableiten von in ihm erzeugten Wasserdampf in die Atmosphäre vorgesehen ist.

J. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (18) des Verdampfungsbehälters (10) mittels eines, insbesondere auf einen Arbeitstemperaturbereich von 94 bis 122° C eingestellten, Betriebs-Thermostaten (20) steuerbar ist und daß der Verdampfungsbehälter (10) einen, insbesondere auf eine Temperatur von 60 bis 77° C eingestellten, Sicherheits-Thermostaten (24) aufweist, der bei Unterschreiten der eingestellten Temperatur die Entwicklungseinrichtung (14) abschaltet

4. Entwicklungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasseraustrittsleitung (22) an einen in die Atmosphäre mündenden Abzug (74) angeschlossen ist, der ein Gebläse (76) zur Erzeugung eines an deren Auslaßmündung (72) mit höherer Geschwindigkeit vorbeiströmenden Entlüftungs-Luftstroms aufweist.