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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf die Wiedergewinnung von Edelmetall
aus einerdieses enthaltenden Lösung und wird im Zusammenhang mit einer Vorrichtung
zum Wiedergewinnen von Silber aus verbrauchter, fotografischer Fixierlösung näher
beschrieben.
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Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art werden Kohlenstoffanoden
verwandt, welche nach und nach zerfallen, wodurch die Lösung verunreinigt wird und
eine sich verändernde Galvanisierstromdichte ergibt, wenn die Elektroden verbraucht
werden. Die Lösung kann nicht wieder verwandt werden und die Silberwiedergewinnung
liegt lediglich in der Größenordnung von 40 bis 60%o des vorhandenen Silbers. Ferner
ist das wiedergewonnene Silber nicht von bester Qualität, so daß weitere Reinigungsschritte
erforderlich sind. Allgemein gesehen begrenzen die Nachteile bei der herkömmlichen
Technik ihre Verwendung im wesentlichen auf große Firmen und Labors für die Bilaverarbeitung,
wobei die tiberprüfung und das Austauschen der Anode eine wesentliche Größe bei
der Wartung darstellen.
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Der Erfindung liegt somit die Zielsetzung zugrunde, eine verbesserte
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen Gemäß einer anderen Zielsetzung
soll eine solche Vorrichtung geschaffen werden, mit der eine wesentlich größere
Ausbeute an metallischem Silber, nämlich weit mehr als 90% des zur Verfügung stehenden
erzielt wird und mit der gleichzeitig
Silber besserer Qualität
als bisher erhalten wird, nämlich Silber von Handelsqualität Ferner sollen die vorhergehenden
Zielsetzungen mit einer Vorrichtung erreicht werden, die geruchsfrei arbeitet und
die relativ klein und einfach zu warten ist und die infolgedessen für Institutionen
geeignet ist, wie z. B. Krankenhäuser, in denen nur von Zeit zu Zeit fotografische
Verarbeitungen für die Entwicklung von Röntgenbildern durchgeführt werden.
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Eine besondere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
der genannten Art zu schaffen, mit der eine Wiederverwendung der Fixierlösung möglich
it, aus der im wesentlichen das gesamte Silber wiedergewonnen wurde.
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Eine andere besondere Zielsetzung besteht darin, eine Vorrichtung
der genannten Art zu schaffen, die Mittel aufweist, wodurch sie in Verbindung mit
einer automatischen oder halbautomatischen Einrichtung zur Verarbeitung von fotografischem
Film betrieben werden kann.
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Andere Zielsetzungen und verschiedene weitere Eigenschaften bzw. Merkmale
der Erfindung sind erläuterungsweise bei einem System zur Wiedergewinnung von Silber
aus verbrauchter, fotografischer Fixierlösung angegeben, wobei die Vorrichtung so
ausgestaltet und gesteuert wird, daß ein hoher Beinheitsgrad bei dem wiedergewonnenen
Metall ohne eine Verunreinigung der restlichen Lösung erzielt wird Dies hat zur
Folge, daß die übrigbleibende Lösung zurückgeführt werden kann und das äußerst geringe
Mengen an Fixiermittel zum Nachfüllen erforderlich sind.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Silber
und zwar insbesondere aus verbrauchter, fotografischer Fixierlösung, wobei diese
Vorrichtung so ausgebildet und gesteuert wird, daß ohne Verunreinigung der zurückbleibenden
Lösung ein hoher Reinheitsgrad bei dem wiedergewonnenen Metall erzielt wird. Als
Ergebnis hiervon kann die zurückbleibende Lösung zurückgeführt werden und zum nachfüllen
sind nur sehr geringe Mengen an Fixierchemikalien nötig . Bei Verwendung der Erfindung
im automatischen Betrieb ist sichergestellt, daß der Galvanisiervorgang nur durchgeführt
wird, wenn ein sicherer Betrieb gewährleistet ist, ohne daß eine Beeinträchtigung
der Qualität des wiedergewonnenen Metalls oder der zurückgeführten Lösung auftritt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfiilirungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung, in der die Teile
des Silberwiedergewinnungssystem nach der Erfindung se,hematisch dargestellt sind,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Badbehältereinheit zur Silberwiedergewinnung,
welche Teil des Systems gemäß Fig. 1 ist, Fig. 3 eine perspektivische Sprengdarstellung,
in der die Abdeckeinrichtung von der Badbehältereinheit gemäß Fig.2 abgenommen ist,
wie z.B.
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für die Wartung oder tiberprüfung,
Fig. 4 eine ähnliche
Darstellung einer anderen Abdeckeinrichtung, Fig. 5 ein elektrisches und hydraulisches
Schaltdiagramm, in der die Mittel zum Betrieb des Systems gemäß Fig. 1 gezeigt sind,
Fig. 6 eine vereinfachte Darstellung einer Einheit zur Silberwiedergewinnung der
Art gemäß Fig. 1, um den bei der Galvansierung auftretenden Kreislauf darzustellen,
Fig. 7 eine vereinfachte Teildarstellung, um eine abgewandelte Silberwiedergewinnungseinheit
und deren mögliche Verwendung als Mehrfacheinheit zu zeigen, Fig. 8 ein der in Fig.
6 gezeigten Darstellung ähnliche Darstellung, um den bei der Galvanisierung auftretenden
Kreislauf in jeder Einheit der in Fig. 7 dargestellten Abwandlung zeigen, Fig. 9
eine andere, vereinfachte Darstellung einer anderen Silberwiedergewinnungseinheit,
und Fig. 10 ein elektrisches und hydraulisches Schaltdiagramm, um die Steuermittel
für den Betrieb der Abwandlung gemäß Fig. 7 zu zeigen.
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In Fig. 1 ist der Erfindungsgegenstand im Zusammenhang mit einem schrittweise
arbeitenden oder halbautomatischem Filmentwicklungssystem dargestellt, wie z.B.
einem Gerät 10, welches üblicherweise in Krankenhäusern vorgesehen ist,
um
Röntgenfilme unmittelbar nach der Belichtung zu entwickeln.
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SDas Gerät ist in der Wand 11 einer Dunkelkammer 'eingebaut,wobei
Mittel 12 einen Zugang zum Beschicken bilden, d.hv einen Zugang um belichteten und
zu entwickelnden Film einzuführen. In dem Gerät befindet sich eine Folge von Badbehältern
mit Entwicklerlösung bei 13, mit Fixierlösung bei 14 und ersten und zweiten Vasch-oder
Spülstufen bei 15 bzw. 16, Es wird davon ausgegangen, daß das Gerät 10 Mittel (diese
sind nicht dargestellt) für den automatischen Transport des eingeführten Filmes
in den Entwickler bei 13 und dann in die folgenden Bäder 14,15,16 enthält, wobei
eine geeignete, der erwünschten Behandlung des Filmes entsprechende zeitliche Steuerung
vorliegt. Ferner wird angenommen, daß das Gerät 10 eine Trockeneinrichtung z.B.
bei 17 enthält, um den Film zu trocknen,bevor er automatisch zu einem Ausgabefach
oder einer Ausgabetür außerhalb der Dunkelkammer geliefert wird.
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Der Teil des Gerätes 10, der sich auf das Fixieren bezieht, kann
Mittel enthalten, wie z.B. eine mit einem Vorrat 20 für die Fixierlösung verbundene
Pumpe 19, um den Inhalt des Bades 14 nachzufüllen oder wieder zu füllen. Diese ist
über die dargestellte Leitung 21 verbunden, um direkt in das Bad 14 auszutragen.
Eine Uberlauf-oder Ausgabeleitung 33, in der eine Pumpe 23 vorgesehen sein kann,
leitet überschüssige, verbrauchte (silberbeladene) Fixierlösung zu einem erfindungsgemäßen
Galvanisierbadbehälter 25. Der Behälter 25 ist mit einer Ausgabeleitung 26 verbunden,
die zu einem Speicherbehälter 27 führt, der Teil der Ruckfiihrleitung 28-30 ist,
die eine Pumpe 29 zum Zurückführen der Fixierlösung zur Verwendung in dem Bad 14
enthält.
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Grundsätzlich umfaßt der Badbehälter 25 einen oben geöffneten, becherförmigen
Körper 31, der mit einem radialen Flansch 32 zur Abstutzung und BeSestigung des
flanschförmigen Randes der abnehmbaren Abdeckung 33 ausgebildet ist. Die Behälterteile
31 und 32 sind sowohl innen und außen elektrisch isolierte Wände und können ohne
weiteres aus glasfaserverstärktem Epoxy oder einem anderen Karz bestehen, welches
mit der erwünschten, im allgemeinen inneren zylindrischen Form geformt sind. Eine
zylindrische Anode 34 mit offenen Enden ist mittig von der Abdeckung 33 gehalten,
wobei ein Halterungspunkt mit einer Klemme für eine Leitung 35 versehen ist Die
effektive Höhe L der Anode 34 ist vollkommen in der Fixierlösung eingetaucht, d.h.
mit einem Abstand von dem Behälterboden und unterhalb des Flüssigkeitspegels 36,
welcher durch die Anordnung von tiberlaufauslässen 26 zu der Leitung 26 festgdegt
ist. Eine zylindrische Kathode 37 mit offenen Enden umgibt konzentrisch die Anode
und ist nahe der Behalterwand dargestellt, wobei sie einen Abstand von dem Behälterboden
und einen oberen Flansch aufweist,durch den sie auf dem Flansch 92 des Behälterkörpers
aufsitzt. Eine elektrische Leitungsverbindung zu dem Kathodenflansch ist von außen
bei 38 zugängig. Flüssigkeit von den Mitteln 22,23 tritt in den unteren Teil des
Behälters 25 durch einen Einlaß 39 unterhalb der Kathode ein, wobei dieser Einlaß
als das abgebogene, untere Ende eines senkrechten Rohres 40 gezeigt ist, welches
sich bis oberhalb des Flüssigkeitspegels 36 erstreckt und vorzugsweise in dem Behälterkörper
während dessen Rerstellung eingebaut bzw. eingefügt wird. Nan sieht, daß eine solche
Ausbildung eine einfache, lösbare Verbindung mit einem Schlauch oder einer anderen
Zefuhrleitung erlaubt, ohne daß der Behälter 25 geleert werden
müßte,
und ohne daß die Befestigung bzw. Anordnung des Einlasses 39 beeinträchtigt werden
muß. Schließlich ist ein elektrischer Motor 41 an der Abdeckung 33 befestigt, der
eine Welle und einen Propeller 42 aufweist, die sich konzentrisch innerhalb der
Anode erstrecken, um eine leichte, toroidische Strömung während der Zeit hervorzurufen,
während der ein Galvanisie rung sp ot ential bei 35 und 38 angelegt ist. Vorzugsweise
ist die Richtung der hervorgerufenen Strömung so, wie sie durch die Pfeile angezeigt
ist, nämlich innerhalb der Anode 34 nach unten, unterhalb der Anode radial nach
außen, zwischen den Elektroden 34 und 37 nach oben und oberhalb der Anode radial
nach innen.
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Der Speicherbehälter 27 kann ein einfaches, bedecktes Gefäß mit einem
Einlaß und einem Auslaß 43 bzw. 44 sein, die Teil des bereits beschrieben Rückführkreislaufes
sind.
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Jedoch schafft das periodische Zuführen von vorbereiteter Lösung aus
dem Vorrat 20 die Notwendlgkeit zum Ausgeben von verarbeiteter, überschüssiger Lösung,
und zwar vorzugsweise beim Behälter 27. Dieses Erfordernis kann dadurch erfüllt
werden, daß ein einfacher tberflußauslaß 45 vorgesehen ist, oder daß, wenn es erwünscht
ist, eine automatische Ventileinrichtung (diese ist nicht dargestellt) vorgesehen
wird, um das Ansammeln bis zu einem oberen Pegel B1 zu ermöglichen, bevor eine Ausgabe
durch den Auslaß 45 erfolgt, wodurch relativ selten der über schuß oder der Abstand
nah R zwischen dem oberen und unteren Pegel H1-H2 ausgegeben werden muß.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen im einzelnen einen Galvanisier badbehälter,
der sich nur geringfügig von dem im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Galvanisierbadbehälter
unterscheidet.
Deshalb werden die gleichen Bezugszahlen für die gleichen oder entsprechenden Teile
verwandt.
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Das Einlaßrohr 40 ist in das Behälterkörpermaterial eingelagert dargestellt
und bildet eine Normverbindung 40' für eine lösbare Verbindungsleitung. Durch ein
Fenster 47 in der Abdeckung 33 kann der Behälterinhalt beobachtet werden, ohne die
Verschlußbefestigung des Behälters zu betätigen. Nit Abstand an der Abdeckung. angeordnete
Handgriffe 48 ermöglichen eine einfache Handhabung der Abdeckung und aller an ihr
angeordneten Teile.
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Bei den Darstellungen in den Figuren 2 und 9 sind verglichen mit der
Figur 1 Unterschiede in Hinblick auf Einzelheiten vorhanden, so wie die Art der
Halterung der Anoden- und Kathodenelemente 34 und 37, wobei ihre Anordnung und ihre
aktiven Flächen gleich bleiben. Insbesondere paßt die Kathode 37 dicht an die innere
Wandoberfläche des Behälterkörpers 31 und ist gerade unterhalb der Höhe des Flansches
32 positioniert, wobei sie durch beabstandete, radiale Bolzen 49 in ihrer Lage gehalten
wird, welche sich oberhalb des Pegels 36 befinden und sich durch den Körper 31 erstrecken.
Einer dieser Bolzen 49 weist einen verlängerten Schaft 49' auf und dient als Kathodenanschlußklemme.
Die Anode 34 wird von einer Armkonstruktion gehalten, die einen oberen Ring 50 und
beabstandete, sich radial nach außen erstreckende Arme 51 umfaßt. Der Ring 50 hat
im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Anode, und die Innenwand ,der Anode
ist mit beabstandeten laschen 52- an dem Haltering 50 befestigt. Ein Vorsprung oder
eine glammerausbildung 51' an einem der Arme 51 dient der elektrischen
Verbindung
mit der Anode 34. Nach oben hervorstehende Zapfen 53 nehmen Befestigungslöcher in
den Armen 51 auf, wobei erstere vorzugsweise in dem Kunststoffkörper des Flansches
32 gehalten sind.
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Die Behälteranordnung wird durch die Verwendung einer geeigneten Einrichtung
(diese ist nicht dargestellt) mit dem Flansch 32 befestigt, bevor die Öffnungen
54 in der Abdeckung zu den Zapfen 53 ausgerichtet werden, wobei Mutter eingesetzt
werden können. Die Verwendung von Muttern bei den Zapfen 53 hat sich als nur dann
notwendig herausgestellt, wenn ein Hineingreifen verhindert werden soll, da ein
vollkommen zufriedenstellender Betrieb bereits erhalten wird, wenn die Abdeckungseinrichtung
lediglich auf den Behälterkörper aufgesetzt wird.
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Mit dem Rührer 42 wird eine gute toroidische Strömung für eine Anzahl
von Orten in axialer Richtung erzielt. Im allgemeinen wird bevorzugt, daß der Rührer
innerhalb der Anode, zumindest unterhalb des oberen Endes der Anode angeordnet wird,
und dies kann so tief wie die Bodenfläche des Behälters sein. Wenn der Rührer nahe
dem unteren Ende der Anode angeordnet wird, ist es wünschenswert, den Behälter boden
als einen Bezug zur Stabilisierung der Drehung der Rüherwelle zu verwenden, So ist
in Fig. 3 ein Lager 55 z.B. als ein Lauflager aus Nylon oder Mylar dargestellt,
welches in der Mitte des Behälterbodens eingelagert ist und das hervorstehende Ende
42' der Ruhrerwelle zu dessen Führung aufnimmt.
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Die Zeichnungen legen die bevorzugte Verwendung von rostfreiem Stahlblech
für die Elektroden 34, 37 und die zugeordnete
Halterung nahe.
Bei einer äußerst zufriedenstellenden Ausbildung der Erfindung besteht jede Elektrode
aus rostfreiem Stahl vom Typ 316 mit einer Dicke von ungefähr 1,6 mm, obgleich Dicken
in der Größenordnung von 0,38 bis 3,8 mm auch zufriedenstellend sind. Der Kathodendurchmesser
von 40,7 cm ist einer Behälterweite von 41 cm gut angepaßt und ein zugeordneter
Anodendurchmesser von 20,3 cm schafft eine wirkungsvolle Beziehung. Selbstverständlich
hängt die Elektrodenlänge von dem BehälterauSnahmevermögen ab. Bei einem Behälteraufnahmevermögen
von 22,5 oder 45 1 beträgt die Anodenlänge ungefähr 12,7 bzw. 25,5 cm und die Kathodenlängen
werden entsprechend bemessen. Titanbolzen werden vorzugsweise für die Bolzen 49
und 53 verwandt, In Fig. 4 ist eine etwas abgewandelte Abdeckeinrichtung dargestellt,
bei der die Anode 34 und ihre Halterungsstruktur 50, 51, 52 mittels Bolzen 56 am
Flansch der Abdeckung 33 befestigt sind. Befestigungslöcher 57 in diesem Flansch
sind zu Bolzen 53 ausgerichtet, um die volle Behälteranordnung zu verschließen bzw.
zu sichern. Die Welle für den Rührer 42 ist ausreichend kurz, damit jener vollkommen
innerhalb des von der Anode 34 eingeschlossenen Volumens enthalten ist. Somit kann
bei der Entfernung der Abdeckungseinrichtung diese neben den Behälterkörper 31 gestellt
werden, wobei sie auf der Anode 34 als Basis ruht.
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Für die periodische Wartung der beschriebenen Galvanisierbehälterkonstruktion
werden die Abdeckungseinrichtung uni die Anodenanordnung entfernt. Damit ergibt
sich ein Zugang zum Entfernen der Kathode, deren Bohrung mit bis zu einer Dicke
von 2,54 cm von metallischem Silber hoher Qualität
beladen sein
kann. Gemäß Fig. 3 bilden nach innen gerichtete und an einander gegenüberliegenden
Stellen der Kathode vorgesehene Vorsprünge 58 eine Handhabe zum Anheben und Entfernen
der Kathode, wobei Positionierungsfüße 59 einen erwünschten Abstand von dem Behälterboden
aufrechterhalten und auch als Füße dienen, wenn die Kathode aus dem Behälter herausgenommen
worden ist. Metallisches Silber wird dann durch Brechen von der Kathode entfernt,
beispielsweise durch einen oder mehrere harte Schläge mit einem Holzhammer auf die
Kathodenaußenfläche. Andererseits kann das Silber auch durch Schmelzen entfernt
werden. Beide Elektroden können dann unmittelbar wieder in Betrieb genommen werden,
obgleich aus praktischen Gründen eine Ersatzkathode eingesetzt wird, damit die beladene
Kathode zur Entfernung des Silbers an einen anderen Ort gebracht werden kann, um
dann erneut verwandt zu werden.
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Das in Fig. 5 gezeigte Schaltdiagramm weist zwei Anordnungen bzw.
Einheiten zum Steuern auf, von denen eine jede oder beide beim automatischen Betrieb
des vorhergehend beschriebenen Systems verwandt werden kann bzw. können. Eine dieser
Steueranordnungen ist mit einem Wahlschalter 71 dargestellt, der sich in der oberen
Stellung befindet und eine Verbindung zu einer Zeitschaltung 60 herstellt, die so
eingestellt werden kann, daß jeweils ein Steuerimpuls innerhalb eines ausgewählten
Intervalls abgegeben wird, beispielsweise ein Impuls alle vier Stunden. Dieser Impuls
wird einem bistabilen Flip-Flop Relais 61 zugeführt, wobei die Verbindung so erfolgt,
daß ein Startsignal einem anderen Flip-Flop Relais 63 über e Ule eine Verzögerungseinrichtung
62 zugeführt wird. las heißt, daß das Verstreichen einer vorbestimmten Verzögerung
bei
62 eine zu erfüllende Bedingung ist, bevor die Startbedingung des Relais 63 vorliegt.
Wenn einmal das Relais 63 betätigt worden ist, wird die Erregungssteuerung für den
Ruhrermotor 41 und die Steuerung für die Galvanisierungsversorgung 64 für die Elektroden
35 und 38 bewirkt.
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In einem Zweig dieses Schaltkreises ist eine stromabhängige Einrichtung
65 vorgesehen, die durch wahlweise einstellbare Mittel 66 eingestellt wird, um ein
Ausgangssignal an eine Steuerleitung 67 abzugeben, wenn der festgestellte Galvanisierungsstrom
kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Ein solches Signal in der Leitung 67 wird
durch Verbindung mit den Relais 61 und 63 verwandt, um die Starteinrichtung zu unterbrechen,
wodurch ein erneuter Beginn verhindert wird, sollte der Stromwert einen vorbestimmten,
nicht ausreichenden Wert aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verzögerung
bei 62 zumindest dafür ausreichen sollte, die Beendigung des Zeitimpulses bei 60
sicherzustellen, bevor der Galvanisierschaltkreis eingeschaltet bzw. erregt wird.
Dadurch wird sichergestellt, daß, wenn ein nicht geeigneter Galvanisierungsstrom
festgestellt wird, die Zeitschaltung 60 bis zum Verstreichen des ausgewählten Zeitintervalls
für den nächsten Impuls untauglich ist, der in der hier angenommenen Weise nach
vier Stunden erfolgt, um das Einschalten eines weiteren Galvanisierungsvorganges
zu versuchen, Die andere SteuermaBnahme, welche gleichzeitig von der Zeitschaltung
60 betrieben werden kann und welche jedoch über den Wahlschalter auch die einzige
Betriebssteuerung für den Galvanisierungsschaltkreis sein kann, hängt vom Betrieb
des Entwicklungsgerätes 10 ab. Dieses Gerät weist, wie es dargestellt ist, einen
Endschalter 68 mit einem lastarm auf, der
auf das Einführen eines
Filmes bei 12 anspricht. Ein solcher Schalter 68 oder eine ähnliche Einrichtung
ist in den meisten Filmentwicklungsgeräten vorhanden und über eine geeignete Steuereinrichtung
69 verbunden, um Ventile zu betätigen oder Verdrängungspumpen zur vorbestimmten,
schrittweisen Zuführung von Nachfüllentwickler und -Sixierlösung von hergestellten
Vorratslösungen anzutreiben. Der vorliegende Fall bezieht sich lediglich auf die
Anpassung im Hinblick auf die Fixierlösung und ihren Vorrat 2z von dem durch Betätigung
der Pumpe 19 mittels der Steuertinrichtung 69 eine Menge in der Größe eines vorbestimmten
Volumens V1 genommen wird. Die Steuereinrichtung 69 ist ebenfalls mit einer Pumpeinrichtung
29 verbunden, um dem Bad 14 ein vorbestimmt es Volumen V2 der zurückgeführten Fixierlösung
von dem Speicherbehälter 27 zuzuführen, Die Steuereinrichtung 69 ist ferner mit
der Verzögerungseinrichtung 62 verbunden, um einen Starteingang abzugeben. Es wird
darauf hingewiesen, daß Einstellungen vorgenommen werden, um die richtige Proportionierung
der angegebenen Volumina sicherzustellen, das heißt die mindestens notwendigen frischen
Chemikalien werden von dem Vorrat 20 abgepumpt. Ferner ist eine auf den Pegel im
Fixierbad 14 ansprechende Einrichtung 70 betriebsmäßig mit der Pumpeinrichtung 23
verbunden, um verbrauchte, silberbeladene Fixierlösung aus dem Behälter 14 mit einer
Menge abzupumpen, um den erwünschten Pegel im Fixierbad aufrechtzuerhalten.
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Die verbrauchte Fixierlösung wird natürlich unmittelbar dem Behälter
25 zugeführt und sie kann eine ausreichende Silberanreicherung für den Inhalt im
Behälter 25 haben, um einen Galvanisierungsvorgang zu ermöglichen. Diese Bedingung
wird durch die vorhergehend beschriebene, stromabhängige Einrichtung
65
festgestellt. Wenn ein ungeeigneter Strom vorliegt, wird der Galvanisierungsschaltkreis
abgeschaltet, wenn jedoch der Strom einen geeigneten Wert hat, werden die toroidische
Strömung und der Galvanisierungsvorgang aufrechterhalten bis die Einrichtung 65
so arbeitet, daß der Galvanisierungsvorgang abgeschaltet wird, weil der kleinste,
geeignete Stromwert festgestellt worden war.
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Man sieht, daß die Erfindung alle angegebenen Zielsetzungen mit einer
relativ einfachen und von vornherein sauberen Galvanisierungsbehälterkonstruktion
erfüllt. Die Anordnung, Steuerung und Wahl der Stoffe ist derart, daß die Elektroden
häufig wiederverwandt werden können. Mehr als 98 Prozent des zur Verfügung stehender
Silbers wird wiedergewonnen. Die behandelte Fixierlösung wird zurückgeführt. An
den umgebenden Raum, der im Falle einer Dunkelkammer in einem Erankenhaus sehr begrenzt
ist, werden keine Gase abgegeben. Es wird auch keine Lösung durch besonders hohen
Strom bei großer Spannung "verbrannt". Beispielsweise kann bei den angegebenen Abmessungen
für die Anode und die Kathode und bei einem relativ hohen Galvanisierungspotential
von 5 Volt ein Strom bis zu 15 Ampere vorliegen, ohne daß das Silber verbrannt wird.
Jedoch wird der Strom vorzugsweise auf einem Wert im Bereich von 2 bis 7,5 Ampere
gehalten. Der maximale Strom wird dadurch festgestellt, daß ausreichend oft Galvanisierungsversuche
vorgenommen werden und indem das Impulsintervall der Zeitschaltung 60 verringert
wird das zu verarbeitende Fixierbad schwer beladen ist und fortwährend verwandt
wird,
Die Erfindung wurde im einzelnen unter Bezugnahme auf bevorzugte,
gezeigte Ausführingsbeispiele beschrieben, Jedoch wird darauf hingewiesen, daß Abänderungen
durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Be'-ielsweise
kann durch Polaritätsumkehr des Galvanisierpotentials, das an den Elektroden 34
und 37 liegt, die äußere Elektrode zur Anode und die innere Elektrode zur Kathode
werden, wobei dann metallisches Silber auf der Außenfläche der deren Elektrode abgelagert
wird. Die Verwendung der Ausdrücke "Kathode" und "Anode" in Bezug auf die Elektroden
34 und 37 ist also im vorliegenden Zusammenhang vielmehr im beschreibenden Sinne
als im Sinne einer Einschränkung zu verstehen, Die Entwicklung der beschriebenen,
toroidischen Strömung ist dem Galvanisierungsvorgang bei der beschriebenen.
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Galvanisierbadbehältereinheit 25 zu eigen, wobei die Bunktion des
Rührers 42 lediglich darin zu sehen ist, eine Strömung in der gleichen Richtung
zu erzeugen, und stellt deshalb eine Einrichtung dar, um eine solche Strömung zu
verstärken. Zum Verständnis ist es sinnvoll, kurz das Hervorrufen der Eigenströmung
beim Galvanisierungsbetrieb in dem Behälter 25 unter Bezugnahme auf die Fig. 6 zu
erörtern. Dies dient als eine Einführung zur Beschreibung der weiteren Ausführungsform
gemäß Fig. 7 bis 10.
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In Fig. 6 ist der mechanische Rührer 42 weggelassen worden, um die
Diskussion auf die toroidische, hervorgerufene Kreiseigenströmung beim Anlegen eines
Galvanisierungspotentials an die Leitungen 35 und 38 für die konzentrisehen Elektroden
34 und 37 der Badbehältereinheit 25 gemäß Fig. 1 zu begrenzen. Die Strömungspfeile
in Fig. 6
deuten die Richtung der toroidischen Strömung an, nämlich
nach unten in einem inneren Bereich innerhalb der inneren Elektrode 34 und nach
oben in dem Ringbereich zwischen den Elektroden 34 und 37, radial nach außen quer
zwischen diesen Bereichen in dem Bodenfreiraum unterhalb des unteren Endes der inneren
Elektrode 34 und radial nach innen quer zu diesen Bereichen in dem oberen Bereich,
wo das obere Ende der Elektrode 34 sich unterhalb des Pegels entsprechend dem Behälterfassungsvermögens
des Auslasses 26' befindet. Bevor ein Galvanisierungspotential angelegt wird, bilden
die verbrauchten, fotographischen Chemikalien, die den Behälter füllen, eine relativ
dichte Elektrolytlösung, die Silberionen enthält. Diese Dichte wird örtlich im Ringbereich
zwischen den Elektroden 34 und 37 aufgrund von Anlagerung auf der Kathodenoberfläche
verringert. Mit einer so örtlich verringerten Losungsdichte sucht die schwerere
Lösung innerhalb der inneren Elektrode 34 aufgrund der Schwerkraft einen Ausgleich
mit der restlichen Lösung, wodurch die weniger dichte Lösung von sich aus im Galvanisierungsbereich
nach oben und aus diesem verschoben wird, um dann in den inneren Bereich innerhalb
der Elektrode 34 zu gelangen bzw, zu strömen.
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Wegen der bei dem beschriebenen Galvanisierungsvorgang vorliegenden,
relativ niedrigen Stromdichte werden lediglich einige Silberionen bei jedem Durchgang
nach oben durch den Galvanisierungsbereich abgelagert. Als Ergebnis hiervon wird
die toroidische Strömung, welche durch die Pfeile angedeutet ist, fortwährend aufrechterhalten,
bis eine wesentliche Erschöpfung des Silbergehaltes der Lösung auftritt, und wenn
neue, verbrauchte Lösung durch den Einlaß 40 zugeführt wird, setzt sich der toroidische
Strömungsvorgang fort.
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Bei der in Figur 7 gezeigten Anordnung ist eine Vielzahl von Galvanisierungselektrodenpaaren
A, B usw.
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in seitlich beabstandeter Beziehung voneinander und von einer Wand
70 gehalten. Die innere Elektrode 34' eines jeden Paares kann wie die im Zusammenhang
mit Fig. 1 beschriebene Elektrode 34 sein, wobei jedoch zur anfänglichen Erörterung
angenommen wird, daß sie innen geschlossen ist, wobei sie nichtsdestotrotz eine
wirksame, äußere, zylindrische Oberiläche aufweist, um ein Galvanisierungspotential
Jn Bezug auf eine konzentrisch angeordnete zylindrische, äußere Elektrode 37' mit
offenen Enden herzustellen. Im Gegensatz zu Fig. 1 ist es die äußere Elektrode 77',
die die Länge L aufweist und vollkommen mit einem Abstand ikH1 unterhalb des Fassungsvermögenspegels
71 und einem Abstand H2 oberhalb des Behälterbodens eingetaucht ist. Bei Anlegen
eines Galvanisierungspotentials über die Verteilerleitungen 72 und 73 zu den entsprechenden
Elektroden eines jeden Paares A,B usw.
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ist es wiederum der ringförmige Galvanisierungsbereich (zwischen den
Elektroden eines jeden Paares), in dem sich eine verringerte Dichte aufgrund des
Galvanisierungsvorganges entwickelt, und da die Lösung außerhalb der äußeren Elektrode
37' dichter ist, entwickelt sich eine toroidische Strömung um die Elektrode 37'
aufgrund des Dichteunterschiedes und weil die Lösung quer in radialer Richtung nach
innen unter der Elektrode 37' und in radialer Richtung nach außen über die Elektrode
37' frei strömen kann, wie es durch die Richtungspfeile für die Vielzahl von Elektrodenpaaren
A,B usw. angedeutet ist.
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In Fig. 8 ist die Art einer doppelten, toroidischen Strömung dargestellt,
welche durch den Galvanisierungsvorgang reduziert wird, wenn beide Elektroden 34'
und 37' eines vorgegebenen Elektrodenpaares (oder von jedem Elektrodenpaar in Fig.
7) offene Enden aufweist und vollkommen um d El unterhalb des Vberströmungspegels
71 und mit Abstand H2 F oberhalb des Behälterbodens eingetaucht sind.
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In diesem Fall kann der erste, toroidische Pfad so sein, wie es in
Bezug auf die Fig. 6 beschrieben worden ist, nämlich um die innere Elektrode 34'
als Kern des ersten Toroids, und der zweite toroidische Pfad kann so sein, wie es
in Bezug auf die Fig. 8 beschrieben worden ist, nämlich um die äußere Elektrode
37' als Kern des zweiten Toroids. Es wird darauf hingewiesen, daß die nach oben
gerichtete Strömung in em Zwischenring oder in dem Galvanisierungsbereich zwischen
den Elektroden 34' und 37' eine Strömung ist, welche von den beiden toroidischen
Strömungspfaden geteilt wird. In allen diesen Fällen (Fig. 6,7 und 8) kommt es nicht
darauf an, ob die innere Elektrode eine Anode oder eine Kathode ist. Jedoch wird
bevorzugt, daß die äußere Elektrode in Hinblick auf ihre größere Galvanisierungsfläche
die Kathode ist.
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Es wird darauf hingewiesen, daß zur Unterstützung der toroidischen
Strömungswirkung der mittige Rührer 42 bei einer Elektrodenkonfiguration, bei der
die innere Elektrode 34' offene Enden hat und vollkommen eingetaucht ist und von
dem Behälterboden einen Abstand aufweist, wie es gemäß Fig. 8 der Fall ist, derart
vorgesehen sein kann, wie es für die innere Elektrode 34 bei der Badbehältereinheit
25 gemäß Fig. 1 erörtert worden ist. In einem solchen Fall
wird
bevorzugt, daß die Antriebseinrichtung für den Rührer oberhalb des Fassungsvermögenspegels
71 angeordnet ist. Im Falle einer inneren Elektrode mit geschlossenen Enden jedoch
tritt keine Strömung innerhalb der inneren Elektrode auf und deshalb kann das obere
Ende einer solchen inneren Elektrode oberhalb des Fassungsvermögenspegels 71 liegen,
damit eine nicht zersetzbare, elektrische Leitung zu einem RRhrermotor geführt werden
kann, welcher innerhalb der inneren Elektrode angeordnet ist. Eine solche Bnordr
ag ist in Fig. 9 dargestellt, wobei die innere Elektrode 3411 eine Länge L' hat,
die größer als die Länge L der vollkommen eingetauchten, äußeren Elektrode 37' ist.
Die zwei Elektroden sind um a H2 von dem Behälterboden (wie in Fig. 8) beabstandet,
wobei die größere Länge L' der Elektrode 37" ausreicht, um deren oberes, geschlossenes
Ende oberhalb des Pegels 71 anzuordnen. Ein Motor 75 innerhalb der Elektrode 37"
weist natürlich eine passende Untersetzung auf, so daß lediglich eine äußerst sanfte
und langsame Unterstützung der Strömung der Wirkung der Rührerflügel 76 zuzuordnen
ist.
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Bei Anordnungen, bei denen mehrere Paare von Elektroden A, B usw.
in seitlich beabstandeter, reihenförmiger Anordnung, wie es in dem Behälter 70 gemäß
Fig. 7 der Fall ist, vorgesehen sind, ist es wünschenswert, daß jedem Galvanisierungsbereich
im wesentlichen der gleiche Anteil an neuer Elektrolytlösung über den Einlaß 40
zugeführt wird. Um eine solche Aufteilung zu erzielen, ist der Einlaß 40 in Fig.
7 so dargestellt, daß er eine Vielzahl von einzelnen Einlaßstellen versorgt, wobei
jede den Auslaß eines Rückschlagventils bildet, wie z.B. das Ventil 77a für das
Elektrodenpaar A und das Ventil 77b für das Elektrodenpaar B. Es wird darauf hingewiesen,
daß durch geeignete Ausbildung und/oder Einstellen
eine Zufuhr
mit gleichem Volumen von neuer, silberbeladener Fixierlösung bei 77a, 77b usw. bei
jedem Betrieb der Pumpe 23 auftritt, welche den Einlaß 40 versorgt.
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Trotz der unternommenen Anstrengungen, eine gleiche Aufteilung der
Galvanisierlast an jedem Elektrodenpaar sicherzustellen, wie es gerade beschrieben
worden ist, ist es möglich, daß eine oder mehrere Elektrodenpaare örtlich ihren
Vorrat an silberbeladener Fixierlösung verbrauchen, bevor ein oder mehrere Elektrodenpaare
die gleiche Ausbeute erzielen. Dieser Zustand kann dadurch festgestellt werden,
daß getrennte, auf den Strom ansprechende Einrichtungen 65 jedem Galvanisierschaltkreis
für jedes Elektrodenpaar zugeordnet werden, wodurch mit diesen Einrichtungen 65
örtlich der Galvanis ierungsvorgang beendet werden kann, wenn der vorgegebene, niedere
Stromwert örtlich erreicht ist.
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Bei einer in Fig. 10 dargestellten Abwandlung sind auf den Strom ansprechende
Einrichtungen 80 jedem Galvanisierschaltkreis zugeordnet und können den gerade vorliegenden
Stromwert überwachen, um ein geeignetes, den Strom anzeigendes Ausgangssignal zu
erzeugen, und es kann ferner eine Einrichtung 81 damit verbunden sein, die auf eine
Vielzahl solcher Ausgangssignale anspricht, um festzustellen, ob der Stromverbrauch
in irgendeinem besonderen Schaltkreis um einen vorbestimmten Wert kleiner als der
Stromverbrauch in einem oder mehreren der anderen Schaltkreise ist. Bei dem dargestellten
Falle, bei dem zwei Elektrodenpaare A, B gespeist werden, ist die Einrichtung 81
eine auf einen Polaritätsunterschied ansprechende Einrichtung mit getrennten Steuerausgangsverbindungen
zu einem ersten und einem zweiten Solenoid für ein
richtungsabhängiges
Ventil 82 in der Fixierlösungsversorsorgungsleitung 40 für das Bad 70. In Abhängigkeit
davon, welches Solenoid erregt ist, wird Fixierlösung vorzugsweise über die Leitung
83 zu dem Elektrodenpaar A oder über die Leitung 84 dem Elektrodenpaar B geleitet.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn keines der Solenoide erregt wird bei jedem
Betrieb - der Pumpe 27 im wesentlichen gleiche Anteile von neuer, silberbeladener
Elektrolytlösung über beide Leitungen 83 und 84 zugeführtes t. -en, enn also ein
Stromunterschied durch die Einrichtung 81 festgestellt wird, welcher im Hinblick
auf die Polarität einen niedereren Stromverbrauch durch das Elektrodenpaar A als
der Stromverbrauch des Paares B anzeigt, und wenn die Größe dieses Unterschiedes
einen vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird das richtige Solenoid des Ventils
82 betätigt, um den nächsten Austrag der Pumpe 23 in die Leitung 83 zu führen, oder
zumindest mit einer größeren Menge in die Leitung 83 als in die Leitung 84. Wenn
der bei A verbrauchte Strom so ansteigt, daß der vorbestimmte Unterschied bei 81
nicht länger auftritt, dann wird das Solenoid des Ventils 82 entregt, damit das
Ventil 82 in seine Mittelstellung zurückkehrt, in der der Fluß von der Pumpe 23
auf die Leitungen 83 und 84 in gleicher Menge aufgeteilt wird.
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Es wird darauf hingewiesen, daß das Prinzip gemäß Fig. 10, gemäß welchem
frische, silberbeladene Lösung vorzugsweise zu dem Elektrodenpaar mit dem geringsten
Arbeitsbeitrag geführt wird, auch dort angewandt werden kann, wo mehr als zwei Elektrodenpaare
gleichzeitig eingeschaltet sind.
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In einem solchen Fall kann beispielsweise eine automatische, elektrische
Fühleinrichtung vorgesehen sein, wobei jedes
Elektrodenpaar, welches
um einen vorbestimmten Wert weniger Strom als das Paar mit dem größten Strom zieht,
automatisch mit einem größeren Anteil an silberbeladener Lösung bei der nächsten
Betätigung der Pumpe 23 versorgt wird. Die in Fig. 10 dargestellte Anordnung dient
lediglich zur Erläuterung des Falles mit einer Mehrzahl von Paaren, wobei die Anzahl
der Elektrodenpaare gleich zwei ist.
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Die Erfindung wurde insbesondere im Zusammenhang mit dem besonderen
Fall der Wiedergewinnung von Silber aus verbrauchter, fotographischer Fixierlösung
beschrieben. Man kann jedoch erkennen, daß die Erfindung weiter und auf die Wiedergewinnung
von elementarem Metall anwendbar ist, wie z.B. von Edelmetallen aus irgendeiner
elektrolytischen Lösung, welche Ionen des wiederzugewinnenden Metalls enthält. Die
Elektrodenoberflächen können aus anderen als den beschriebenen Werkstoffe sein,
wobei jedoch rostfreier Stahl wegen seiner Haltbarkeit, wegen der nicht auftretenden
Verunreinigung des Galvanisierniederschlages hoher Qualität und wegen der Einfachheit
der Entfernung des Galvanisierniederschlages bevorzugt wird.