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Verfahren zum Spritzspülen von oberflichenbehandeltem
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Gut sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzspülen
von oberflächenbehandeltem Gut, bei dem dieses taktweise aus mindestens einem Behandlungsbad
entnommen und anschliessend in mehreren dem Behandlungsbad nachgeschalteten Spülstufen
einer Spülkaskade gespült wird, wobei nach jeder Spülung das Gut beim Ausfahren
aus dem Spülwasser oberhalb der gerade benutzten Spülstufe mit einer im wesentlichen
gleichen Menge des noch reineren, aus der folgenden noch unbenutzten Spülstufe abgezogenen
Wassers abgespritzt und das verspritzte Wasser dem Wasservorrat der benutzten Spülstufe
zugeführt wird.
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Es ist bereits bekannt, an seiner Oberfläche behandeltes Gut in derartigen
Spülkaskaden nachzubehandeln.
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Bei diesem Verfahren wird das Wasser, ausgehend von der Endstufe der
Spülkaskade, der im Spültakt Frischwasser zugeführt wird, jeder Spülstufe über diesem
zugeordnete Spritzregister im Gegen9xos zum zum Warenfluß chargenweise als Spritzwasser
zugeführt.
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Die gebräuchlichen Fördermittel zum dosierten Verspritzen des Wassers
können jedoch die Spritzwassermengen nicht konstant halten. Außerdem verändert sich
die Verschleppung der Wertstoffe mit der Ware von Spülstufe zu Spülstufe unter dem
Einfluß der sich ändernden Viskosität und Oberflächenspannung, die aus der Konzentration
der eingeschleppten Badflüssigkeit resultiert. Dies hat zur Folge, daß sich in den
einzelnen Spülstufen im Laufe der Zeit der Wasserstand verändert.
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Man war deshalb bisher gezwungen, die einzelnen Spülstufen einer Spülkaskade
durch Rohrleitungen vom tlberlauf der Spülstufe (n) zur Spülstufe (n - 1) untereinander
zu verbinden, um einen Fluss des Überschußwassers im Gegenstrom zum Warenfluß zu
erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte
Verfahren zum Spritzspülen von oberflächenbehandelten Gegenständen so zu verbessern,
daß ohne großen Mehraufwand auf die gegenseitige Verbindung der Spülstufen mittels
Rohre und Flanschverbindungen sowie auf ein Gefälle von Spülstufe zu Spülstufe verzichtet
und in sämtlichen Spnlstufen ein Mindestniveau aufrechterhalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Wasservorrat
der Spülendstufe der Spülkaskade bei Ab spritzen des in dieser gespülten Gutes je
Spülvorgang eine Wassermenge zugeführt wird, die geringfügig größer ist als die
Spritzwassermenge, die zuvor zum Abspritzen des Gutes bei den vorausgegangenen
Spülungen
dem Wasservorrat der einzelnen Spülstufen taktweise zugeführt worden ist und dass
bei Erreichen eines maximalen Wasserstandes in der Spülendstufe aus dieser zwischen
den Spülvorgängen Wasser abgezogen und in die ihr vorgeschaltete Spülstufe gespritzt
und aus dieser sowie aus allen anderen Spülstufen mit Ausnahme der dem Behandlungsbad
nachgeschalteten und an eine Überlaufleitung angeschlossenen Spülstufe ebenfalls
nach Ansteigen des Wasserspiegels auf ein höheres, insbesondere im wesentlichen
dem maximalen Wasserstand der Spülendstufe entsprechendes Niveau zwischen den Spülgängen
Wasser abgezogen und in die jeweils vorgeschaltete Spülstufe gespritzt wird.
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Beim erfindungsgemässen Verfahren wird somit von einer Seite der Spülkaskade
- und zwar von deren Endstufe aus - der Wasserstand der einzelnen Spülstufen unter
Kontrolle gehalten, indem die in die Endstufe taktweise eingespeiste Wassermenge,
die etwas grösser als diejenige Wassermenge ist, die als Spritzwasser den anderen
Spülstufen zugeführt wird, im Laufe von Stunden zu einem Anstieg des Wasserstandes
in der Endstufe um einen bestimmten Betrag führt.
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Ist schliesslich der Wasserstand von einem Normalniveau bis zu einem
Maximalniveau angestiegen, so wird aus der Endstufe zwischen zwei Spülvorgängen
Wasser abgezogen und in die vorangehende Spülstufe eingespritzt.
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Der gleiche ausserprogrammässige, d.h. zwischen den Spültakten erfolgende
Wassertransport, vollzieht sich von Spülstufe zu Spülstufe, sobald aufgrund der
aussertaktmässigen Wasserschübe in den einzelnen Spülstufen ein Maximalniveau erreicht
ist,
ber einen bestimmten Zeitraum gemittelt fliesst letztlich von
der dem Behandlungsbad nachgeschalteten ersten Spülstufe der Spülkaskade diejenige
Wassermenge ab, die über einen bestimmten Zeitraum zusätzlich in die'Endstufe eingespeist
worden ist.
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Es kann somit nie der Fall eintreten, dass in der Spülstufe der Wasserstand
unter ein Mindestniveau abfällt.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht
schliesslich darin, dass die Spülkaskade durch eine beliebige Anzahl gleich grosser
Spülwannen gebildet werden kann, nach deren Aufstellung keinerlei weitere Installationsarbeiten
für eine gegenseitige Verbindung der Wannen erforderlich sind.
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Die der Endstufe je Spültakt zuzuführende Wassermenge kann dieser
direkt aus einer Frischwasserleitung dosiert zugepumpt werden. In diesem Falle ist
das Spritzwasser aus dem Wasservorrat der Endstufe abzuziehen.
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Vorteilhafter gestaltet sich das Verfahren Jedoch, wenn diese Nassermenge
als Spritzwasser zum Abspritzen des in der Endstufe gespülten Gutes zugeführt wird.
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dabei kann bei Erreichen des maximalen Wasserstandes in der Spülendstufe
zwischen den Spülgängen aus dieser so lange Wasser abgezogen und in die ihr vorgeschaltete
Spülstufe eingespritzt werden, bis das Niveau um einen vorbestimmten Betrag gefallen
ist, wobei es günstig ist, das Verfahren noch so zu gestalten, dass zwischen den
Spülgängen aus der Endstufe das Wasser bis zu einem bestimmten Niveau chargenweise
abgezogen und in die vorgeschaltete Spülstufe gespritzt wird.
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Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gestaltet sich
vorteilhaft mit Hilfe einer Einrichtung, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet
ist, dass an den Spülstufen einer Spülkaskade, mit Ausnahme ihrer ersten, dem Behandlungsbad
nachgeschalteten und an eine Oberlaufleitung angeschlossenen Spülstufe jeweils eine
Wasserfördervorrichtung angeschlossen ist, mit deren Hilfe in Abhängigkeit von einem
Maximalniveau der jeweils nachgeschalteten Spülstufe zeit-oder niveaugesteuert unabhängig
von den Spültakten eine vorbestimmte Wassermenge abziehbar und über ein Spritzregister
der vorgeschalteten Spülstufe zuführbar ist und dass der Spülendstufe durch eine
von ihr getrennte Wasserfördervorrichtung, insbesondere über ein Spritzregister,
im Spültakt eine Wassermenge zuführbar ist, die etwas grösser ist als die von den
übrigen Fördervorrichtungen geförderte Wassermenge.
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Als Wasserfördervorrichtungen eignen sich vorteilhaft an sich bekannte
luftbetriebene Druckflaschen, die gänzlich aus Kunststoff hergestellt und damit
säurefest gestaltet werden können.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten des Verfahrens und der Einrichtung
sind in der sich anschliessenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels
einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und/oder in den Patentansprüchen
erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Behandlungsbades
mit nachgeschalteter Spülkaskade zum Spritzspülen von oberflächenbehandelten Gegenständen,
wobei die Spülkaskade mit einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ausgestattet ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung
der vorletzten sowie der letzten Spülstufe der Spülkaskade in Verbindung mit Teilen
der Einrichtung.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlaggiur Wiedergewinnung von Wertstoffen
in einem Galvanikbetrieb. Sie dient beispielsweise zur Wiedergewinnung von Chrom,
ist in analoger Weise aber auch zur Rückgewinnung anderer Wertstoffe geeignet.
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Die Anlage umfasst ein mit 10 bezeichnetes Behandlungsbad bzw.
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Chrombad, dem eine Spülkaskade 12 nachgeschaltet ist. Diese umfasst
beispielsweise fünf Spülstufen I bis V, die oben offene mit Wasser gefüllte Behälter
14 aufweisen. Die einzelnen Behälter sind in einer Reihe im Abstand hintereinander
angeordnet, in die das aus dem Behandlungsbad 10 herausgehobene Gut nacheinander
zum Spülen eingebracht wird.
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Der Behälter 14 der ersten Spülstufe I ist an eine Aberlaufleitung
16 angeschlossen. Das Spülwasser wird über eine Friscnwasserleitung 18 zugeführt,
das in Kaskadenschaltung, d.h. im Gegenstrom zum Spülgut, den einzelnen Spülstufen
zugeführt wird.
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Die Spülwasserzuführung erfolgt hierbei über jeweils ein im Abstand
oberhalb jedes Behälters 14 der einzelnen Spülstufen angeordnetes Spritzregister
20, denen das Spülwasser durch jeweils eine zwischen den Spülstufen und hinter der
Endstufe V angeordnete Fördervorrichtung 22 unter Druck zugeführt und dabei aus
Spritzdüsen 24 verspri + it HiMb der Spritzregister wird das Spülgut abgespritzt.
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Wenn das verchromte Gut aus dem Chrombad 10 iierausgenoben und nacheinander
in das Spülbad der verschiedenen Spülstufen eingebracht
wird,
werden von dem behandelten Gut Wertstoffe mit in die Spülbäder eingeschleppt, wobei
die Verschleppungsverluste der Konzentrate bei jedem Spülung geringer werden. Um
die Verschleppung so gering wie möglich zu halten, wird das gespülte Gut, wenn es
aus einem Spülbad ausgefahren wird, mit Hilfe der Spritzregister ab gespritzt. Die
Spritzregister treten somit pro Spültakt in Funktion.
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Die das Spritzwasser fördernden Fördervorrichtungen 22 bilden hierbei,
ebenso wie die Spritzregister, einen Teil der erfindungsgemässen Einrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemässen Verfallrens, bei dem je Spülgang eine im wesentlichen
gleiche Menge des noch reineren, auß der folgenden, noch unbenutzten Spülstufe abgezogenen
Wassers zum Abspritzen des zuvor in der betreffenden Sptlstuie gespülten Gutes verspritzt
und dieses verspritzte Wasser dem Wasservorrat der benutzten Spülstufe zugeführt
wird.
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Zu diesem Zweck ist mit Ausnahme der ersten Spülstufe jeder Behälter
14 der weiteren Spülstufe II bis V über eine Verbindungsleitung 26 mit einer der
Fördervorrichtungen 22 verbunden.
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Die letzteren sind vorzugsweise durch an sich bekannte luftbetriebene
Druckflaschen gebildet. Sie weisen einen zylindrischen Behälter 28 auf, an dem eino
Druckluftleitung 30 angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer Druckluft-V8rSoryungsleitung
32 in Verbindung steht. In jeder Druckluftleitung 30 ist ein Magnetventil 34 zwischengescha.ltet
Die den einzelnen Drückflasshen zugeordnete Spritzregister 20 besitzen ein Spritswässerzufhrrohr
36, das in den Behälter der l)ruckflaschen hineinragt.
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Indem die Druckflaschen über die Verbindungsleitungen 26 mit den einzelnen
Spülbädern kommunizieren, füllen sie sich selbsttätig mit Spülwasser, die beim Ausfahren
des oberflächenbehandelten Gutes aus der jeweils vorgeschalteten Spülstufe durch
öffnen des Magnetventiles 34 mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch die sich
in den Druckflaschen befindende Wassermenge über das jeweilige Spritzregister 20
zum Ab spritzen des aus dem betreffenden Spülbad- ausfahrenden Gutes verspritzt
wird.
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Die Beendigung des Spritzvorganges kann beispielsweise über eine vorgegebene
Zeit erreicht werden.
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Beim vorliegenden Ausfühtungsbeispi41 wird sie über eine in die Druckflaschen
eingebaute Niveausteuerung erreicht, indem in deren Behälter 28 ein Schwimmerschalter
38 eingebaut ist, den bei den an den Behältern angeschlossenen Druckflaschen eine
untere Niveauschaltposition 40 sowie zwei obere Niveauschaltpositionen 42, 44 zugeordnet
sind. Die Niveauschaltposition 42 definiert in dem mit der Druckflasche in Verbindung
stehenden Behälter 14 ein Normalniveau, während der sich oberhalb des Niveauschaltpunktes
42 befindende Niveauschaltpunkt 44 ein Maximalniveau im Behälter 14 definiert. Beide
oberen Niveauschaltpositionen 42, 44 begrenzen damit einen Niveauüberstand a (Fig.2).
Durch den Schwimmerschalter wird das der Druckflasche zugeordnete Magnetventil 34
gesteuert.
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Die der Endstufe V Frischwasser zuführende Druckflasche unterscheidet
sich von den anderen, vordschriebenen Druckflaschen dadurch, dass dem Schwimmer
46 ihres Schwimmerschalters 38 lediglich ein unterer Niveauschaltpunkt 48 und ein
oberer Niveauschaltpunkt 50 zugeordnet sind. Der obere Niveauschaltpunkt 50 befindet
sich in einer Ebene oberhalb des Normalniveaus und unterhalb des Maximalniveaus
und damit in einer
Ebene zwischen dem Bereich des Niveauüberstandes
a, Dies hat zur Folge, dass eine Füllung der der Endstufe Frischwasser zuführenden
Druckflasche 22 einer Wassermenge entspricht, die etwas grösser ist als die Wassermenge,
die durch die Niveauschaltpunkte 40> 42 in den übrigen Druckflaschen bestimmt
wird. Durch diese Wassermengendifferenz wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren
folgendes erreicht: Es sei angenommen, dass vor Inbetriebnahme des Behandlungsbades
10 die Behälter 14 der einzelnen Spülstufen I bis V bis zu den durch den Niveauschaltpunkt
42 des Schwimmerschalters 38 der Druckflaschen definierten Nomalniveau mit Spülwasser
gefüllt sind. Demwentsprechend sind auch die mit den Behältern der Spülstufen II
bis V kommunizierenden Druckflaschen im wesentlichen mit der gleichen Wassermenge
gen füllt. Ebenso ist die an der Frischwasserleitung 18 angeschlossene, der dem
Behälter der letzten Spülstufe V Frischwasser als Spritzwasser zuführende Druckflasche
mit Frischwasser gefüllt. Diese Frischwassermenge wird durch die Höhe h0 zwischen
den beiden Niveauschaltpunkten 48, 50 bestimmt, während die in den übrigen Druckflaschen
vorhandene, etwas kleinere Wassermenge durch die Niveauschaitpunkte 40-, 42 bestimmt
ist.
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Es sei ausserdem angenommen, dass der Transport des oberflächenbehandelten
Gutes durch die Spülkaskade automatisch erfolgt.
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Wenn deshalb nach der Oberflächenbehandlung das Spülgutin der ersten
Spülstufe 1 gespült worden ist und aus dieser zum Transport in die Spülstufe II
herausgehoben wird, so wird das Magnetventil 34 der Druckluftleitung 30 der dem
Spritzregister 20 der Spülstufe I zugeordneten Druckflasche 22 geöffnet, sobald
das Spülgut aus dem Behälter 14 der Spülstufe I
ausfährt. Unter
der Wirkung der in die Druckflasche einströmenden Druckluft wird die in ihr vorhandene
Wassermenge über das angeschlossene Spritzwasserzuführrohr 36 dem Spritzregister
20 der Spülstufe I zugeführt, wodurch die in der ruckflasche vornandene Wassermenge
auf die Oberfläche des aus tauchenden Gutes gespritzt wird. Dabei sinkt der Flüssigkeitsstand
in der am Behälter 14 der Spülstufe II angeschlossenen Druckflasche auf das Niveau
der unteren Niveauschaltposition 40 ab. Hat der Schwimmer 46 des Schwimmerschalters
38 diese Position erreicht, wird der Spritzvorgang durch Schliessen des als 3/2-Wegeventil
ausgebildeten Magnetventils 34 beendet, so dass sich die Druckflasche automatisch
wieder mit Spritzwasser füllen kann.
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ähnlich arbeiten die übrigen an den Behältern der Spülstufen III -
V angeschlossenen Druckflaschen in Gegenrichtung zum Transport des behandelten Gutes.
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Aufgrund dessen, dass die der Endstufe V nachgeschaltete, dieser Frischwasser
über das Spritzregister 20 zuführende Druckflasche eine Wassermenge aufnimmt, die
etwas grösser ist als die weitergeförderte Wassermenge der übrigen Druckflaschen,
wird nun erreicht, dass im Verlaufe von Stunden in der Endstufe V der Flüssigkeitsstand
stetig ansteigt.
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Ist das durch die obere Niveuschaltposition 44 der am Behälter der
Endstufe angeschlossenen Druckflasche bestimmte Maximalniveau erreicht, löst der
Schwimmerschalter dieser Druckflasche ein zwischenzeitliches Spritzen in die Spülstufe
IV durch Öffnen des dieser Druckflasche zugeordneten Magnetventils 34 aus, ohne
einen Ausfahrimpuls des das Gut transportierenden Transportsystems abzuwarten.
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Erreicht das auf diese Weise zwischen den Spültakten zum Niveauausgleich
weitergeschobene Spülwasser in der Spülstufe IV einen um den Betrag a erhöhten Niveaustand,
wird durch den
Schwimmer 46 des Schwimmerschalters 38 der an den
Behälter der Spülstufe IV angeschlossenen Druckflasche wiederum die obere Niveauschaltposition
44 angefahren, so dass diese Druckflasche den iqiveauüberschuss durch Betätigen
des Spritzregisters 20 in die Spülstufe III fördert. Dieses Weiterschieben der überschüssigen
Badflüssigkeit erfolgt schliesslicn bis zur Spülstufe I. Das deren Behälter zugeführte
überschüssige Spritzwasser fliesst über die Überlaufleitung 16 ab. Somit fliesst
letztlich aus der ersten Spülstufe I die Wassermenge ab, die über einen bestimmten
Zeitraum über die der Endstufe V nachgeschaltete Druckflasche 22 in die Endstufe
eingespeist und durch deren Niveauschaltpunkte 48, 50 bestimmt wird.
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Auf diese Weise wird das Niveau der einzelnen Spülstufen der Spülkaskade
von einer Seite her unter Kontrolle und damit auf konstantem Niveau gehalten.
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Ist die Spülkaskade auf automatischen Betrieb geschaltet, wird durch
die einzelnen Druckflaschen ein Spritzvorgang stets eingeleitet, wenn ein Impuls
zum Ausfahren des Gutes aus einem Spiiibad ansteiit und der Schwimmer 46 die das
Iformalniveau darstellende obere Niveauschaltposition 42 angefahren hat. Durch den
Ausfahrimpuls wird dann das Magnetventil 34 zum Entleeren der Druckflaschen geöffnet.
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Wie oben bereits erläutert, erfolgt ein Öffnen des Magnetventils 34
unabhängig von einem Ausfahrimpuls, wenn im Laufe der Zeit der Wasserstand in der
betreffenden Spülstufe so gestiegen ist, dass der Schwimmer 46 die das Maximalniveau
darstellende obere Niveauschaltposition 44 anfährt.
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Dabei kann die Steuerung der Einrichtung so ausgelegt sein, dass bei
erreichen eines ;daximalniveaus die Druckflaschen so lange cn(lrge,lweise Spritzwasser
der jeweils vorgescnaltaten Spülstufe zuf;i;lrel, bis der Wasserstand vom Maximalniveau
wieder
auf das Normalniveau in dem Behälter gesunken ist, aus dem sie das Spritzwasser
beziehen.
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Vorteilhaft ist es, die beschriebene Einrichtung auch im Handbetrieb
fahren zu können. In diesem Falle wird bei Betätigen der Druckflaschen die obere
Niveauschaltposition 44 durch den Schwimmer 46 ihres Schwimmerschalters 38 nicht
angefahren, da dieser zuvor ja die obere Niveauschaltposition 42 passiert, in der
bereits eine Entleerung der Druckflasche eingeleitet wird.
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L e e r s e i t e