DE3874391T2

DE3874391T2 - Vorrichtung und verfahren zum neutralisieren von oxidierenden mitteln in einer waschmaschine.

Info

Publication number: DE3874391T2
Application number: DE8888102045T
Authority: DE
Inventors: Daniel F Brady; Peter W Rauen
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2008-02-13
Also published as: EP0287761B1; AU1136688A; NZ223338A; JPS63283700A; AU597474B2; EP0287761A2; DE3874391D1; EP0287761A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Neutralisation von oxidierenden Mitteln in einer Waschlösung und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Überwachen und präzisen Regulieren der Konzentrationen von oxidierenden und reduzierenden Mitteln im letzten Spülschritt eines Waschzyklus.
Die Verwendung von oxidierenden Mitteln wie Fleckenentfernern und Bleichmitteln zum Behandeln von Wäsche während eines Waschprogramms oder -zyklus ist heutzutage sowohl für häusliche als auch für kommerzielle Waschvorgänge alltäglich. Die am häufigsten verwendeten stark bleichenden Mittel sind Natriumhypochlorit (Chlorbleiche) und Kaliumpermanganat. Chlorbleiche ist weiter verbreitet als der andere bedeutende Bleichmitteltyp, Wasserstoffperoxid, weil sie bedeutend weniger kostet, effektiver in der Entfernung bestimmter Arten von Flecken und ein besseres Entkeimungsmittel ist.
Ein Nachteil der Verwendung solcher Fleckenentferner wie Chlorbleiche ist, daß eine Beschädigung des Gewebes resultieren kann, wenn die Bleiche im Übermaß verwendet wird oder wenn die Bleiche nicht gründlich aus dem Gewebe gespült wird. Chlorbleiche ist ein Beispiel für ein Oxidationsmittel, das durch Freisetzen "freien" Sauerstoffs wirkt, welcher wiederum Flecken vermindert. Wenn infolge eines Waschgangs dem Chlorüberschuß gestattet wird, in dem Gewebe zu verbleiben, wird das Sauerstoff-produzierende Mittel der Bleiche fortfahren, die Gewebefasern anzugreifen, die in oxidierte Cellulose, bekannt als Oxycellulose, übergehen. Infolgedessen könnte das Gewebe Löcher entwickeln oder in geschwächten Bereichen zerreißen. Da die Zugfestigkeit des Gewebes abnimmt, wird die Lebensdauer des Gewebes verkürzt und das Gewebe zerreißt leichter. Die verursachte Beschädigung ist irreversibel. Darüberhinaus ist selbst eine relativ geringe an Restchlor, z. B. ein bis zwei Teile pro Million, ausreichend, um Gewebebeschädigungen hervorzurufen.
Vereinfachungshalber wird sich der Rest der Diskussion lediglich auf Oxidationsmittel vom Chlorbleichentyp richten, es wird jedoch klar werden, daß die allgemeinen Probleme und Prinzipien, die im Zusammenhang mit Oxidationsmitteln vom Chlorbleichentyp diskutiert werden, ebenso gut auf andere Art von Fleckenentfernern und oxidierenden Mitteln und auf ihre entsprechenden neutralisierenden oder reduzierenden Mittel zutreffen.
Das Problem der Chlorentfernung oder -neutralisation in einem Waschzyklus ist weniger ausgeprägt in herkömmlichen Trog-artigen oder Batch-Waschmaschinen, in denen der gesamte Wäschetrog typischerweise nach jedem Abschnitt eines Waschprogramms befüllt und entwässert wird. Die Möglichkeit, chlorhaltige Fleckenentferner-Zusatzstoffe vollständig aus der Wäsche zu spülen, ist bei solchen "herkömmlichen" Maschinen ziemlich gut. Darüberhinaus verwenden solche "herkömmlichen" Waschmaschinen typischerweise getrennte Wasch- und Bleichgänge, die ermöglichen, daß die Bleiche Lösungen mit relativ niedrigem pH-Wert zugesetzt wird und dadurch das relativ vollständige Herausspülen des Chlors aus dem Gewebe während der Spülgänge verbessern. Bis zu dem Maße, daß Chlorzusätze nicht vollständig aus solchen herkömmlichen Waschsystemen entfernt oder in diesen neutralisiert werden, treffen die Prinzipien dieser Erfindung jedoch auf sie zu.
Für eine detailliertere Beschreibung der die Oxidationsmittel und ihre entsprechenden reduzierenden/neutralisierenden Mittel betreffenden Prinzipien, einschließlich einer Diskussion der Bedeutung von "Bleiche", "aktives Chlor" und "verfügbares Chlor", siehe White, George, Handbook of Chlorination, 1972, Seite 189 bis 190, welches hierin unter Bezugnahme aufgenommen wird.
Das Problem des Entfernens von Chlor aus der Wäsche und/oder dessen Neutralisation ist für kommerzielle Waschanwendungen, in denen die normalen Bleichmittelgehalte typischerweise gegenüber dem üblichen Gehalt von 0,95 Liter (1 Quart) 1%iger Bleiche pro 45,3 kg (100 Pound) Wäsche bedeutend erhöht wird, um eine effektive Fleckenentfernung zu erreichen, bedeutend ausgeprägter. Das Problem wird für kommerzielle Anwendungen, in denen stetig betriebene Batch-Waschmaschinen oder Tunnelwaschmaschinen verwendet werden, weiter verstärkt. Tunnelwaschmaschinen werden für industrielle Waschanwendungen, insbesondere für solche Anwendungen wie das Betreiben von Krankenhaus-, Hotel- und anderen Wäscheversorgungsdiensten, wo täglich große Mengen Wäsche gereinigt werden müssen, zunehmend populär. Im allgemeinen weisen Tunnelwaschmaschinen eine Reihe von einzelnen Modulen oder Abteilen auf, von denen jedes einem anderen Schritt des Wasch- Programms oder -zyklus zugeordnet ist. Die zu waschenden Textilien werden automatisch durch ein kontinuierliches Beladungs-, Wasch-, Spül-, Konditionierungs- und Entnahmeverfahren transportiert, indem sie vom Eingang zum Ausgang der Tunnelwaschmaschine fortschreiten. Die Tunnelwaschtechnik verringert die Arbeit bedeutend, da die Wäsche, wenn sie erst einmal in Partien sortiert wurde, welche nacheinander in den Eingabetrichter der Tunnelwaschmaschine geladen werden, nicht weiter gehandhabt wird, bis sie konditioniert oder getrocknet worden ist. Die mit Tunnelwaschmaschinen verbundenen Betriebskosten sind niedriger als die der Waschsysteme herkömmlicher Art und die Bearbeitungszeit wird bedeutend verringert, da keine Verzögerungszeit zum Füllen der Maschine mit Wasser oder Wartezeit für Trocknungs- oder Entnahmevorgänge auftritt.
Tunnelwaschmaschinen werden im wesentlichen entweder in einer Doppeltrommel (Modular)-Konfiguration oder einer Einzeltrommel(Einzelmantel)-Anordnung gebaut. Die modularen Waschmaschinen haben nebeneinanderliegende, aber getrennt ausgelegte einzelne Abteile, von denen jedes eine andere Funktion erfüllt. Die Wäschepartien bewegen sich fortschreitend durch die Abteile, welche einen inneren Zylinder der Maschine bilden, und werden bei Abschluß des Verfahrensschrittes darin durch Anheben der Wäschepartien über die Mittelachse der Waschmaschine und Schieben durch eine zentrale Verbindung zwischen den Modulen nacheinander von Modul zu Modul übertragen. Die Einzeltrommel-Tunnelwaschmaschinen verwenden zum Festlegen der verschiedenen Schritte eines Waschprogramms und zum Vorwärtsbewegen der Wäschepartien durch die Trommel typischerweise ein archimedisches Wasserschraubenprinzip, welches ein Schraubenelement verwendet, das der Länge nach durch die Trommel verläuft. Typischerweise legt jeder Gang oder jedes Segment der Spiralschraube ein Wäscheabteil fest und der Übertragungsvorgang wird erreicht, wenn der Zylinder oder die Schraube um eine komplette Drehung rotiert, um die Textilien in das nächste Abteil hineinzubewegen. Tunnelwaschvorrichtungen sind in der Technik gut bekannt und eine vollständige Beschreibung derartiger Vorrichtungen wird hier nicht gegeben. Das bisher Gesagte dient lediglich als eine grobe Einführung in die durch die Verwendung von Tunnelwaschmaschinen in kommerziellen Waschanwendungen zu erreichenden Vorteile, und als eine Einleitung in die durch derartige Waschsysteme gebildeten Schwierigkeiten, überschüssige oxidierende Mittel in mit ihnen bearbeiteter Wäsche zu neutralisieren.
Typischerweise benötigt eine Tunnelwaschvorrichtung zum effektiven Behandeln einer Partie Wäsche die dreifache Menge an Bleichmittel, die eine Waschmaschine der "herkömmlichen" Trog- Ausführung benötigt. Ein Grund für den übermäßigen Bleichmittelbedarf ist, daß das wirksame Bleichmittel, typischerweise während des Waschgangs in einer Tunnelwaschmaschine zugesetzt wird, in dem die Gegenwart von Detergenzien und Alkalien die pH-Werte der Lösungen in den Waschkammern bedeutend erhöht. Selbst wenn das Bleichmittel während eines Spülgangs in einem Tunnelwaschsystem zugesetzt wird, ist wegen der auf dieser Stufe vorherrschenden relativ niedrigen Temperaturen und der relativ hohen Durchflußgeschwindigkeit des Wassers in der Spülzone eine bedeutende Menge an Bleichmittel erforderlich. Dementsprechend hat die Industrie, da es in kommerziellen Waschvorrichtungen wie Tunnelwaschmaschinen recht unpraktisch ist, überschüssiges Chlor gründlich aus dem Wäschegewebe zu entfernen, typischerweise auf den Zusatz von Neutralisationsmitteln, typischerweise während der letzten "Spül"-Stufe des Waschzyklus, zurückgegriffen, um das überschüssige Chlor zu neutralisieren. Wenn Chlorbleichmittel verwendet werden, wird das Neutralisationsmittel typischerweise als ein Antichlorprodukt bezeichnet. Ein gebräuchliches Antichlor ist Natriumthiosulfat.
In der kommerziellen Reinigungsindustrie ist es geläufig gewesen, das Neutralisationsmittel in das letzte Spülmodul oder -abteil einer Tunnelwaschmaschine, das typischerweise den vorletzten Verfahrensschritt des Waschprogramms darstellt, einzuspritzen. Der letzte Schritt eines Waschzyklus wird typischerweise dazu verwendet, die Wäsche zum Wiederaufnehmen solcher konditionierenden Chemikalien wie Weichspüler, Säuerungsmittel u. ä., die zuvor von der Wäsche abgelöst wurden, in die Textilien zu rekonditionieren. Typischerweise ist das zum letzten Spülgang gegebene Antichlor oder Neutralisationsmittel zum Neutralisieren überschüssigen Chlors in dem Gewebe auf einer "zeitlich abgestimmten Zufuhr"-Basis zugesetzt worden. Das heißt, eine feststehende, vorbestimmte Menge des Antichlors ist typischerweise zu der Partie Wäsche des letzten Spülgangs gegeben worden, ungeachtet der tatsächlichen, die Neutralisation erfordernden Menge an Restchlor in der Wäsche. Die Menge des zum Spülwasser gegebenen Antichlors ist gelegentlich von Waschzyklus zu Waschzyklus variiert worden, abhängig von der Art des im Spülabteil befindlichen Gewebes, welches z. B. dafür bekannt sein kann, mehr oder weniger Chlor zurückzuhalten. Im allgemeinen ist die "zeitlich abgestimmte Zufuhr"-Technik zum Zugeben von Antichlor-Neutralisationsmittel in den Spülbehälter jedoch eine hochspekulative Technik, die auf dem besten Wissen des Betreibers oder des Herstellers der Waschvorrichtung beruht, wieviel Neutralisationsmittel zugesetzt werden sollte.
Tatsächlich ist die die Neutralisation erfordernde Oxidationsmittelmenge in dem Spülabteil einer Waschmaschine hoch variabel. Der Restchlorgehalt in der Spüllösung hängt von einer Fülle von Variablen, wie der während des Waschzyklus zugesetzten Chlormenge, der Gewebeart, der vorliegenden Verschmutzung, der Temperatur, dem pH-Wert, dem Detergenz- und Alkaliengehalt, der Zeitdauer, in der die Wäsche der Fleckenentfernerlösung ausgesetzt war, dem Eisengehalt des Wassers und der Art der Fleckenentferner/Oxidationsmittellösung, die verwendet worden war, ab. Offensichtlich führt die gegenwärtig praktizierte Methode des Einspritzens einer feststehenden Menge eines Neutralisations/- Antichlormittels in die Spüllösung zum Neutralisieren der Oxidationsmittel darin auf einer zeitlich abgestimmten Zufuhr-Basis zu einer schlechten Lösung des Problems. Einspritzen von zuwenig Neutralisationsmittel führt, wie oben erörtert, aufgrund des überschüssigen Restchlors in dem Gewebe zu beträchtlichen irreversiblen Schädigungen des Gewebes. Auf der anderen Seite löst das Einspritzen von zuviel Antichlor in die Lösung die Problematik des zerstörenden Restchlors, stellt aber unnütze Vergeudung des relativ teuren Antichlorproduktes dar und erzeugt eine unerwünschte Bildung von Salzrückständen in dem Textilgewebe, welche ein Ergrauen der Textilie beim Bügeln verursacht, die Lebensdauer der Textilie vermindert und dazu führt, daß sich das Gewebe rauh anfühlt, falls es nicht mit einem Weichspüler weiterbehandelt wird. Bei Anwendung von zeitlich abgestimmten Zufuhr-Techniken ist es nicht ungewöhnlich, in der Textilie verbliebene Salzrückstände zu finden, die 20 bis 30 Teile pro Million übersteigen könnten.
Aus der DE-A-29 20 492 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Waschgänge in Haushalts-Waschmaschinen bekannt. Dieses Stand der Technik-Dokument offenbart keinerlei Verfahren zum Neutralisieren eines Oxidationsmittels in dem Wäschebad. Die Verwendung eines Bleichmittels wird auf Seite 10, Zeile 12, Seite 11, Zeile 9 und Seite 13, Zeile 5 des Dokumentes angegeben, doch es gibt keinerlei Offenbarung hinsichtlich der Neutralisation solcher Bleichmittel. Das einzige in dem Dokument offenbarte Neutralisationsmittel dient der Neutralisation der Waschlauge, nicht der Reduktion des Bleichmittels, während des ersten Waschgangs. Darüber hinaus offenbart das Dokument lediglich eine Ein-Aus-Regelung im Zugabe-Schritt, aber nicht einen geschlossenen Regelkreis, wie er in der vorliegenden Erfindung gelehrt wird.
FR-A-80 04 638 behandelt die Verbesserung der Waschqualität in einem Wäschebad. Dieses Stand der Technik-Dokument offenbart eine Messung der Oberflächenspannung, der Wasserhärte und der elektrischen Leitfähigkeit des Wäschebads, es gibt jedoch keine Offenbarung hinsichtlich des Neutralisierens eines Oxidationsmittels in dem Wäschebad.
Die vorliegende Erfindung geht diese mit den heutigen Techniken zum Aufheben der Rückhaltung überschüssigen Oxidationsmittels in gewaschenen Textilien verbundenen Probleme an, indem ein automatisiertes Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Neutralisieren lediglich der tatsächlich während eines jeglichen gegebenen Waschzyklus vorliegenden Oxidationsmittelmenge geschaffen werden und welche die Übereinspritzung von Neutralisations- oder Reduktionsmitteln in den Waschzyklus, die zu Gewebeschädigungen führen kann, vermeiden.
Die vorliegende Erfindung schafft ein automatisiertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Neutralisieren überschüssiger Oxidationsmittel, wie chemischer Fleckenentfernungszusätze, in einer Waschlösung, wie sie in der letzten Spülstufe eines Waschprogramms vorliegt. Das Oxidations-Reduktions-Potential der zu neutralisierenden Lösung wird in einem geschlossenen Regelkreissystem ständig überwacht. Die Menge an Oxidationsmittel wird gemessen und mit einer maximal akzeptablen Schwellwertmenge verglichen. In Ansprache auf den Vergleich wird ein Signal zum Auslösen der Zugabe von Neutralisationsmittel erstellt. Der Prozeß wird unterbrochen, wenn die wiederholt gemessene Menge an verbleibendem Oxidationsmittel geringer als die maximal akzeptable Schwellwertmenge ist. In einer bevorzugten Anwendung der Erfindung wird die Einspritzung des Neutralisationsmittels periodisch gepulst durchgeführt, wobei der zwischen den Pulsen liegende Arbeitszyklus ausreichend lang ist, um es der zuletzt eingespritzten Neutralisationsmittelabmessung zu ermöglichen, vollständig zu dispergieren und in der Lösung zu reagieren, bevor die Einspritzung zusätzlichen Neutralisationsmittels zugelassen wird. Die Einspritzung neutralisierender Reduktionsmittel in die Lösung wird genau kontrolliert, damit, wenn die Neutralisation der in der Lösung vorliegenden Oxidationsmittel erreicht worden ist, die Einspritzung zusätzlichen neutralisierenden Reduktionsmittels verhindert wird, um die Konzentrationen sowohl der Reduktions- als auch der Oxidationsmittel in der Lösung vorzugsweise bei bis zu ungefähr 1 Teil pro Million zu halten.
Demnach reguliert die Erfindung wirkungsvoll die Oxidations- und Reduktionsmittel, um praktisch 100% ihrer nach einem Behandlungsgang im Gewebe verbleibenden Rückstände zu entfernen. Die vorliegende Erfindung vermindert auch die Kosten von Neutralisationsbehandlungen, indem die Übereinspritzung teurer Reduktionsmittel in das Bad ausgeschlossen wird und verlängert die Lebensdauer des Gewebes durch Reduzierung darin zurückgehaltener Oxidationsmittel und Salze.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Neutralisieren von Oxidationsmitteln in einem Wäschebad geschaffen, umfassend:
(a) Wählen einer maximal akzeptablen Schwellwertmenge für das Oxidationsmittel in dem Bad und Erzeugen eines Schwellwertsignals als Anzeige dafür;
(b) quantitatives Messen der Menge an zu neutralisierendem Oxidationsmittel in dem Bad und Erstellen eines Meßsignals in Ansprache darauf;
(c) Vergleichen des Meß- und des Schwellwertsignals und Erstellen eines Vergleichssignals in Ansprache darauf;
(d) Zugeben eines Neutralisationsmittels einer zur Reduktion des Oxidationsmittels in dem Bad geeigneten Art in Ansprache auf das Vergleichssignal;
(e) Wiederholen der Schritte (b), (c) und ggf. (d); und
(f) Unterbrechen der Zugabe des Neutralisationsmittels, wenn die wiederholt gemessene Menge des verbleibenden Oxidationsmittels in dem Bad geringer als die maximal akzeptable Schwellwertmenge ist.
Gemäß einer weiteren Entwicklung der Erfindung unterbricht der Neutralisationsvorgang den Neutralisationsmittel-Einspritzvorgang vorzugsweise dann, wenn die Menge an zu neutralisierendem Oxidationsmittel, das in dem Bad verbleibt, geringer als 2 ppm ist und noch vorteilhafter dann, wenn sie geringer als 1 Teil pro Million ist, oder besonders vorteilhaft nur nachdem das Neutralisationsmittel das Oxidationsmittel in dem Bad vollständig neutralisiert. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kontrolliert der obige Einspritzvorgang weiterhin die Einspritzung des Neutralisationsmittels in das Bad, um die unerwünschte Übereinspritzung des Neutralisationsmittels über einen Gehalt von 10 Teilen pro Million an überschüssigem nicht-umgesetzten Neutralisationsmittel hinaus zu verhindern und noch vorteilhafter gerade so, daß die Übereinspritzung des Neutralisationsmittels über einen Gehalt von 2 Teilen pro Million an überschüssigem nicht-umgesetzten Neutralisationsmittel verhindert wird.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren zum Einspritzen des Neutralisationsmittels in das Bad wird die Einspritzung mit Unterbrechungen periodisch gepulst mit einer Pumpe durchgeführt, die selektiv und periodisch in Ansprache auf die in Echtzeit gemessene, zu jedem bestimmten Zeitpunkt in dem Bad vorliegende Menge an Oxidationsmittel aktiviert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Waschen einer Textilie geschaffen, das folgende Schritte umfaßt:
(a) Einlegen der Textilie in das Wäschebad;
(b) Aussetzen der Textilie einem ein Oxidationsmittel enthaltenden Fleckenentferner;
< c) im wesentlichen vollständiges Herausspülen des Oxidationsmittels aus der Textilie bis auf eine geringfügige verbleibende Menge;
(d) Aussetzen der Textilie einem Neutralisationsmittel einer zur Reaktion mit dem verbleibenden Oxidationsmittel geeigneten Art;
(e) Veranlassen der Reaktion der verbliebenen Menge des Oxidationsmittels mit dem Neutralisationsmittel bis die Menge an verbleibendem nicht-neuralisierten Oxidationsmittel geringer als 5 Teile pro Million und bevorzugter geringer als 1 Teil pro Million ist; und
(f) Verhindern, daß die Textilie dem Neutralisationsmittel überausgesetzt wird, so daß die Retention des Neutralisationsmittels durch die Textilie geringer als 5 Teile pro Million und bevorzugter geringer als 2 Teile pro Million ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine gemäß dem oben beschriebenen Waschverfahren gewaschene Textilie geliefert.
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung für die Durchführung der oben beschriebenen Verfahren zum Neutralisieren von Oxidationsmitteln in einem Wäschebad geschaffen. Eine derartige Vorrichtung zum automatischen Neutralisieren von Oxidationsmitteln in einem Wäschebad umfaßt:
(a) eine Vorrichtung zur Wahl einer maximal akzeptablen Schwellwertmenge für das Oxidationsmittel in dem Bad und zur Erzeugung eines Schwellwertsignals als Anzeige für diese;
(b) Vorrichtungen zum wiederholten quantitativen Messen der zu neutralisierenden Oxidationsmittelmenge in dem Bad und Erstellen eines Meßsignals in Ansprache darauf;
(c) eine Vorrichtung zum Vergleichen des Meß- und des Schwellwertsignals und zum Erstellen eines Vergleichssignals in Ansprache darauf;
(d) eine Vorrichtung zur Zugabe eines zur Reduktion des Oxidationsmittels in dem Bad geeigneten Neutralisationsmittels in Ansprache auf das Vergleichssignal; und
(e) eine Vorrichtung 40 zur Unterbrechung der Zugabe des Neutralisationsmittels, wenn die wiederholt gemessene Menge des verbleibenden Oxidationsmittels in dem Bad 15 weniger als die maximal akzeptable Schwellwertmenge ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine wie oben beschriebene Vorrichtung geschaffen, die außerdem eine Vorrichtung zur Unterbrechung der Einspritzung von Neutralisationsmitteln in das Bad bevor überschüssiges nicht-umgesetztes Neutralisationsmittel, das in das Bad eingeleitet worden ist, 10 Teile pro Million übersteigt und noch vorteilhafter, bevor derartiges überschüssiges nicht-umgesetztes Neutralisationsmittel in dem Bad 5 Teile pro Million übersteigt und besonders vorteilhaft, bevor es 1 Teil pro Million übersteigt, aufweist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf einen besonderen Typ einer Waschvorrichtung (d. h. eine Tunnelwaschmaschine) erläutert wird, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung mit irgendeinem bestimmten Waschmaschinentyp begrenzt ist. Obwohl die praktische Wirtschaftlichkeit der Konstruktion einer derartigen, diese Erfindung durchführenden Vorrichtung in erster Linie gebieten würde, die Erfindung in kommerziellen Waschanwendungen wie mit Tunnelwaschmaschinen und großen Trog-artigen Waschanwendungen zu verwenden, treffen die Prinzipien der Erfindung auf alle Waschanwendungen zu, in denen es erwünscht wird, die Oxidationsmittelmengen in dem gewaschenen Gewebe und auch die Restmenge des während des Neutralisationsvorgangs in das Gewebe eingeführten Neutralisationsmittels zu minimieren. Ferner ist die vorliegende Erfindung, obwohl sie in Bezug auf bestimmte Arten von Schaltungen und deren einzelne Bauteile erläutert werden wird, nicht auf die Verwendung derartiger Schaltungen oder deren offenbarter Bauteile begrenzt. Derartige Schaltungen und Bauteile sind lediglich zum Verdeutlichen einer möglichen Ausführung eines Regelnetzes erläutert worden, das dazu verwendet werden kann, die Prinzipien dieser Erfindung zu verwirklichen.
Diese und verschiedene andere die Erfindung charakterisierende Vorteile und Merkmale werden ausführlich in den beiliegenden und einen Teil dieser Anmeldung bildenden Ansprüchen hervorgehoben. Für das bessere Verständnis dieser Erfindung, ihrer Vorteile sowie der durch ihre Anwendung erreichten Ziele sollten jedoch die Zeichnungen, die einen weiteren Teil dieser Anmeldung bilden, und die begleitende Beschreibung, in der eine bevorzugte Ausführung der Erfindung verdeutlicht und erläutert wird, einbezogen werden.
Für die Zeichnungen, in denen in allen verschiedenen Ansichten gleiche Zahlen gleiche Teile darstellen, gilt:
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines kontinuierlich arbeitenden Batch-Tunnelwaschsystems, die den automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreis dieser Erfindung in Verbindung dazu veranschaulicht;
Fig. 2 ist eine Blockdiagramm-Darstellung der Rechenblöcke des in Fig. 1 offenbarten automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreises;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm des Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblocks des in Fig. 2 offenbarten Diagramms; und
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm der Komparator-, Sollwerteinstellungs- und regelbaren Pulssteuerungs- Rechenblöcke des in Fig. 2 offenbarten automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreises.
Obwohl die vorliegende Erfindung zum Neutralisieren des Inhalts eines Behälters jeglicher Waschmaschinenart verwendet werden kann, wird sie bevorzugt mit kommerziellen Waschmaschinen und insbesondere mit jenen, die typischerweise als Batch-Waschmaschinensysteme und kontinuierlich arbeitende Batch-Waschmaschinensysteme, die als "Tunnelwaschmaschinen" bezeichnet werden, bezeichnet werden, verwendet. Die bevorzugte Ausführung der Erfindung wird in Bezug auf ihre Anwendung mit einem Tunnelwaschmaschinensystem beschrieben werden. Ein typisches kontinuierliches arbeitendes Batch-Tunnelwaschmaschinensystem ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Solche Tunnelwaschmaschinen sind in der Technik gut bekannt, und die Einzelheiten ihres Aufbaus werden hier nicht dargelegt. Vielmehr sollte eine kurze funktionale Beschreibung eines Tunnelwaschsystems ausreichen, um zu verdeutlichen, wie die vorliegende Erfindung mit ihm vorteilhaft in kommerziellen Waschanwendungen verwendet werden kann. Ein typisches derartiges Waschmaschinensystem wäre die Doppelmantel- Waschmaschine, wie sie z. B. von der Pellerin Milner Corporation of Kenner, Louisiana, unter der Typenbezeichnung CBW hergestellt wird.
Bezugnehmend auf Fig. 1 beinhaltet die Tunnelwaschmaschine, allgemein unter 10 veranschaulicht, zehn getrennte Wäsche-bearbeitende Module oder Behälter, die allgemein unter 11 bis 20 angedeutet werden. Jedes der Module ist einem Abschnitt des kompletten Waschzyklus zugeordnet. Obwohl in Fig. 1 10 solcher Module und Waschfunktionen dargestellt sind, versteht es sich, daß die Anzahl der Schritte in dem Waschzyklus und der dafür verwendeten Module in Abhängigkeit von den besonderen Waschvorschriften der Einrichtung stark variieren kann. In der dargestellten Ausführung werden die verschiedenen Module und Waschfunktionen bezeichnet als: Spülung (11), Unterbrechung (12), Unterbrechung (13), Seifenlauge (14), Spülung (15), Bleichmittel (16), Ausspülen (17), Ausspülen (18), Ausspülen (19) und Konditionierung (20). In der bevorzugten Ausführung ist jedes der Module 11 bis 20 einzig mit der Ausübung seiner zugeordneten "Funktion" auf die in dem Modul enthaltende Wäschepartie verbunden. Jedes der Module 11 bis 20 ist mit einem weiteren Modul maschinentechnisch, im allgemeinen in Längsausrichtung, verbunden, so daß sich eine Wäschepartie während eines kompletten Waschzyklus fortschreitend vom ersten Modul 11 zum letzten Modul 20 durch die Tunnelwaschmaschine 10 bewegen kann. Jedes der Module ist größenmäßig zur Aufnahme einer "Partie" Wäsche, in Fig. 1 allgemein unter "L" dargestellt, ausgelegt. Die Wäschepartien werden in den Eingabetrichter 10A der Waschmaschine 10 eingeführt und dem Ausgang 10B der Waschmaschine entnommen, wo die Wäsche typischerweise zu Extraktions- und Trockenvorrichtungen (nicht dargestellt) befördert wird. Eine Vorrichtung (nicht dargestellt), typischerweise in der Form eines großen Stangenbohrers, der der Länge nach von dem Eingangsende 10A zum Ausgangsende 10B der Waschmaschine 10 verläuft, befördert die Wäschepartien während des Waschzyklus gleichzeitig nacheinander von einem Modul in das angrenzende Modul. Die Zeitspanne, für die eine Wäschepartie in einem bestimmten Modul verbleibt, variiert in Abhängigkeit von dem Aufbau der Tunnelwaschmaschine und beträgt typischerweise 3 bis 10 Minuten, abhängig von der Zusammensetzung der chemischen Zusatzstoffe sowie der Art und der Menge der bearbeiteten Wäsche. Die verschiedenen, in den Modulen 11 bis 20 der Tunnelwaschmaschine durchgeführten Wäschebearbeitungsschritte erfolgen typischerweise unter Mikroprozessor- oder Computersteuerung (nicht dargestellt), die für die ordnungsgemäße Zugabe und Entnahme von Wasser und Zusatzstoffen wie Detergenzien, Bleichmittel, Weichspüler u. ä. sorgen, während die Wäschepartien automatisch durch die Tunnelwaschmaschine fortschreiten. Das primäre Regelnetz regelt auch, wo geeignet, die Wiederverwendung von Lösungen zwischen nebeneinanderliegenden Modulen und die Wiederverwendung von aus beispielsweise Extraktions- oder Trocknungsvorgängen zurückgewonnem Wasser. Das primäre Regelnetz ist auch für die richtige zeitliche Abstimmung des Bewegens der Wäschepartien "L" zwischen den Modulen bei Beendigung von Waschzyklusschritten verantwortlich und kann typischerweise darauf programmiert werden, zwischen unverträglichen Wäschepartien zu unterscheiden, die nacheinander in nebeneinanderliegende Module der Waschmaschine geladen worden sind, so daß Querverunreinigungen zwischen solchen unverträglichen Wäschepartien vermieden werden (wenn beispielsweise "Weißwäsche" "Buntwäsche" folgt). Das primäre Regelnetz ist auch verantwortlich für die Festlegung der Art und Menge von Chemikalien, die jedem Modul für die bestimmte darin bearbeitete Wäschepartie zugesetzt wird, für die Festlegung, ob die Module schnell oder langsam befüllt werden und für die Festlegung der Entwässerungsweise der entsprechenden Module.
Bezugnehmend auf Fig. 1 sind die verschiedenen Vorrichtungen zum Befüllen der entsprechenden Modulbehälter der Waschmaschine 10 nahe der oberen Bereiche der entsprechenden Module durch Pfeile mit den folgenden Bezeichnungen schematisch dargestellt: "CA" bedeutet "Chemical Augmentation" (Erhöhung der Chemikalienzugabe), "FF" bedeutet "Fast Fill" (schnelles Befüllen) und "SF" bedeutet "Slow Fill" (langsames Befüllen). Die Entwässerung der Modulbehälter ist durch aus deren untere Bereiche hinausgehende Pfeile mit den folgenden Bezeichnungen schematisch dargestellt: "FD" bedeutet "Fast Drain" (schnelles Entwässern), "SD" bedeutet "Slow Drain" (langsames Entwässern) und "TD" bedeutet "Transfer Drain" (Überleitungsentwässerung). Jedes der Module, das einen Überleitungsentwässerungs-Ablauf hat, weist einen Überleitungsschlauch auf, der in das unmittelbar vorhergehende angrenzende Modul, das dafür einen Einlaß vorsieht, der in Fig. 1 als "TI" ("Transfer Inlet", Überleitungseinlaß) bezeichnet ist, zurückläuft. Jeder der "TI/TD"-Schlauchanordnungen hat ein damit verbundenes Paar von Ventilen (in Fig. 1 allgemein mit "V" bezeichnet), das durch das primäre Regelnetz der Waschmaschine (nicht abgebildet) betriebstechnisch zum Lenken des Gegenstromes von Lösungen, wie durch die Waschvorschriften vorgegeben, zwischen nebeneinanderliegenden Modulen gesteuert wird. Die Tunnelwaschmaschine 10 der dargestellten Ausführung beinhaltet auch eine Pumpe "P" zum Pumpen von Wasser aus einem "Wiederverwendungs-Wassertank" 22 durch einen Filter 23 in einen Fülleinlaß (allgemein mit "F" bezeichnet), der in den Eingabetrichter 10A der Waschmaschine 10 führt. Das aus verschiedenen Arbeitsvorgängen wie Extraktions- und Trocknungsschritten zurückgewonnene Wasser kann eine Quelle für Einspeisungswasser für den Tank 22 bilden. Eine Wäschepartie "L" ist in Fig. 1 als auf einer an den Eingabetrichter 10A grenzende Fördervorrichtung 24 ruhend, die Einführung in die Tunnelwaschmaschine 10 erwartend dargestellt. Die Fördervorrichtung 24 ist ebenfalls unter Kontrolle des primären Regelnetzes der Waschmaschine 10.
Für den Fachmann versteht es sich, daß die oben beschriebene Waschmaschine lediglich beispielhaft für eine von vielen möglichen, gegenwärtig in der Technik zu findenden Ausführungen eines solchen kontinuierlich arbeitenden Batch-Waschsystems sowie für andere Systeme, die unter die grobe Beschreibung derartiger Systeme fallen, ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein automatisiertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen überschüssiger Oxidationsmittel wie chemischer Fleckenentfernungszusätze aus der Waschlösung während des letzten Spülschrittes oder -vorgangs des Waschzyklus, um damit überschüssige Oxidationsmittel aus der in dem Schritt bearbeiteten Wäsche zu entfernen. Die vorliegende Erfindung entfernt nicht nur automatisch die überschüssigen Oxidationsmittel aus der Wäsche, sondern schützt auch vor der Zugabe überschüssiger, nicht-umgesetzter neutralisierender Chemikalien, die ebenfalls einen nachteiligen Effekt auf die Wäsche ausüben kann sowie die Kosten des Neutralisationsvorgangs steigert. Obwohl die Prinzipien dieser Erfindung auf jeden der Bearbeitungsschritte eines Waschzyklus angewendet werden könnte, werden sie am praktischsten im "letzten Spülschritt" eines Waschzyklus angewendet, gerade vor der "Rekonditionierung" der Wäsche durch die Zugabe solcher Zusatzstoffe wie Stärke, Säuerungsmittel etc. In der in Fig. 1 veranschaulichten bevorzugten Ausführung werden die dem Spülmodul 19 zugeführten Neutralisationswirkstoffe über eine als "NA" ("Neutralizer Additive", Neutralisationswirkstoff) bezeichnete Einlaßöffnung zur Verfügung gestellt. Der Neutralisationswirkstoff wird von einer geeigneten Neutralisationsmittel-Versorgungsquelle 26 geliefert und wird mittels einer Pumpe 27 zur "NA"-Einlaßöffnung überführt. Die Pumpe kann von jeder in der Technik gut bekannten Konfiguration sein, die, wenn sie aktiviert wird, pro vorgegebenem Pumpzeitintervall eine bekannte Menge gepumpter Flüssigkeit an ihre Auslauföffnung abgibt. In der bevorzugten Ausführung ist die Pumpe ein peristaltischer Typ, wie sie z. B. vom Anmelder, Ecolab Inc., unter seiner DRYMASTER Model P Pumpenbezeichnung hergestellt wird. Die Pumpe wird durch einen automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreis, der im folgenden ausführlicher erläutert und unter 30 allgemein dargestellt wird, gesteuert, welcher mittels einer Signalleitung 32 Eingangssignale von einem innerhalb des Spülmoduls 19 positionierten und unter 34 in Fig. 1 allgemein dargestellten Paar von Meßfühlern empfängt. Das Steuersignal wird mittels einer allgemein mit 36 bezeichneten Signalleitung von dem automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreis 30 zur Pumpe 27 geleitet.
Aus praktischen Gründen wird die vorliegende Erfindung bezüglich ihrer Anwendbarkeit auf die Neutralisation des Oxidationsmittels "Chlor" erläutert werden, wobei das Chlor durch einen geeigneten "Antichlor"-Zusatzstoff neutralisiert wird. Für den Fachmann versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung von Chlor und Antichlor, oder auf die Verwendung jeglicher anderer besonderer Bauteile, die in Bezug auf den automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreis 30 oder auf die besonderen, hier verwendeten Meßfühler 34 beschrieben werden könnten, begrenzt ist. Der Fachmann wird leicht andere Bauteile und Schaltungen erkennen, die ebensogut innerhalb des breiten Umfangs und im Sinne dieser Erfindung verwendet werden könnten.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist der automatische Neutralisationsmittel-Regelkreis 30 in Form eines Rechenblockdiagramms dargestellt. Die Terminologie "Signalleitung" wird hier bezogen auf den "Kurs", den die Signale zwischen den Rechenblöcken einer Schaltung durchfließen, verwendet. Derartige Signalleitungen können in Wirklichkeit einen oder eine Vielzahl von eigentlichen Leiterbahnen, Steckern u. ä. umfassen. Im Sinne einer fortlaufenden Notation werden in einer schematischen Darstellung, in der eine Vielzahl von Leiterbahnen als eine Signalleitung bildend dargestellt werden, die Leiterbahnen dieselben Bezugszahl tragen wie die Signalleitung, wobei deren einzelne Leiterbahnen darüberhinaus durch Unterteilungszeichen bezeichnet werden. Ferner versteht es sich für die gesamte folgende Beschreibung elektrischer Bauteile und Schaltungen, daß, obwohl in den Figuren nicht ausdrücklich dargestellt, jedes der elektrischen Bauteile ordnungsgemäß an geeignete Versorgungs-, Erdungs- und Vorspannungsquellen angeschlossen ist, um die entsprechenden Schaltungen ordnungsgemäß zu erregen.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist der automatische Neutralisationsmittel-Regelkreis 30 so dargestellt, wie er sich typischerweise funktionsfähig zeigen würde, wenn er zum Neutralisieren von Oxidationsmitteln in einer Lösung 15 geschaltet ist, die sich in einem Behälter, wie einem Lösung-enthaltenden Wäschebehälter 19', wie er während des "Spül"-Abschnitts eines Waschzyklus auftreten könnte, befindet. Das Meßfühlerelement 34 ist maschinentechnisch innerhalb des Behälters 19' oder mit diesem in Verbindung stehend angeordnet, um die elektrischen Kenngrößen der Oxidationsmittel innerhalb der zu neutralisierenden Lösung 15 zu messen. In der bevorzugten Ausführung umfaßt das Meßfühlerelement 34, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Paar von Fühlern 34A und 34B. Der Fühler 34A ist, in der bevorzugten Ausführung, eine zum Messen des "Oxidations-Reduktions-Potentials" der Lösung 15 geeignete Platinelektrode und der Fühler 34B umfaßt eine Bezugselektrode. Die Oxidations-Reduktions- Potential-Elektrode 34A (im folgenden als "O.R.P.-Elektrode" vereinfacht) bestimmt den Gehalt von in der Lösung 15 vorliegenden Oxidationsmitteln. In der bevorzugten Ausführung ist Chlor das Oxidationsmittel. Der Aufbau und die Verwendung derartiger Elektroden sind bekannt und werden hier nicht näher ausgeführt. Obwohl hinsichtlich der bevorzugten Ausführung eine Platin- O.R.P.-Elektrode offenbart wird, können ebensogut andere Fühlermaterialien aus inerten Metallen sowie andere Arten von Fühlern zum Bestimmen des Gehaltes von in der Lösung 15 vorliegenden Oxidationsmitteln verwendet werden.
Die Ausgangssignale von den Elektroden 34A bzw. 34B werden durch Signalleitungen 32A bzw. 32B zu einem Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblock 37 übermittelt. Die Bezugselektrode 34B bildet und ist angeschlossen an den Bezugspotentialbus, der im folgenden in allen Zeichnungen als 100 bezeichnet wird. Das Ausgangssignal des Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblocks 37 wird mittels einer Signalleitung 38 in einen Signaleingang 40a einer Komparatorschaltung 40 eingespeist. Das Ausgangssignal des Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblocks 37 kann auch in ein geeignetes, unter 39 allgemein dargestelltes Display eingespeist werden. Ein zweites Eingangssignal wird von einem allgemein als Sollwerteinstellungsblock 42 bezeichneten Rechenblock mittels einer Signalleitung 41 in einen zweiten Eingangsanschluß des Komparators 40 eingespeist. Das Ausgangssignal des Komparators 40 wird mittels einer Signalleitung 43 in einen regelbaren Pulssteuerungs-Rechenblock 44 eingespeist. Das Ausgangssignal des regelbaren Pulssteuerungs-Rechenblocks 44 wird mittels der Signalleitung 36 zum Aktivieren der Pumpe 27 übertragen. Die Pumpe 27 ist zum Pumpen von Neutralisationsmittel (in der bevorzugten Ausführung "Antichlor") von einer Quelle für ein solches Neutralisationsmittel 26, welches mittels der Zuleitungen 28 und 29 befördert wird, zur Neutralisationswirkstoff (NA)-Einlaßöffnung des Behälters 19' wirksam.
Der Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblock 37 ist wirksam, das von der O.R.P.-Elektrode 34 A gemessene und gelieferte Signal zu empfangen und ein klares Abbild davon an die Komparatorschaltung 40 zu liefern. Der Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblock 37 ist in Fig. 3 ausführlicher dargestellt. Hierauf bezugnehmend ist die Bezugselektrode 34B als maschinentechnisch an den Bezugsbus 100 angeschlossen dargestellt. Das von der O.R.P.-Elektrode 34A gemessene Ausgangssignal wird mittels der Signalleitung 32A an die Klemme des nicht invertierenden Eingangs eines Operationsverstärkers 37.1 übertragen. Der Verstärker 37.1 ist passend an positive und negative Versorgungsspannungen angeschlossen, die mit (+V) bzw. (-V) gekennzeichnet sind. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, versteht es sich, daß die positiven und negativen Versorgungsspannungen (+V) bzw. (-V) geregelte Versorgungsspannungsanschlüsse darstellen, die passend an eine geeignete Versorgungsquelle angeschlossen sind. In der bevorzugten Ausführung betragen die Versorgungsspannungen (+V) und (-V) (+12 V) bzw. (-12 V).
Die Klemme des invertierenden Eingangs des Verstärkers 37.1 ist mittels eines Widerstandes 37.2 an den Schleifkontakt eines Stellwiderstands 37.3 angeschlossen. Die jeweiligen Enden des Stellwiderstandes 37.3 sind zwischen die positiven und negativen Versorgungsspannungen (+V) bzw. (-V) geschaltet. Ein Gegenkopplungswiderstand 37.4 ist zwischen den Signalausgang des Verstärkers 37.1 und dessen invertierenden Eingang geschaltet.
Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 37.1 ist direkt an die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs eines zweiten Operationsverstärkers 37.6 angeschlossen. Der Verstärker 37.6 ist maschinentechnisch ordnungsgemäß an die positive und negative Versorgung (+V) bzw. (-V) angeschlossen und die Klemme seines nicht-invertierenden Eingangs ist mittels eines Widerstandes 37.5 mit dem Bezugsbus 100 verbunden. Ein Stellwiderstand 37.7 ist in Reihe mit einem Festwiderstand 37.8 zwischen den Signalausgang und die Klemme des invertierenden Eingangs des Verstärkers 37.6 in die Gegenkopplungsschleife geschaltet. Ein Gegenkopplungskondensator 37.9 ist ebenfalls, in Parallelschaltung mit den Widerständen 37.7 und 37.8, in die Gegenkopplungsschleife des Verstärkers 37.6 geschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 37.6 liefert das Ausgangssignal für den Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Rechenblock 37 und ist direkt mit der Signalleitung 38 verbunden.
In der bevorzugten Ausführung sind die Verstärker 37.1 und 37.6 Operationsverstärker vom Typ TL084. Wie für alle hier in Bezug auf die Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung beschriebenen Komponenten versteht es sich, daß die Erfindung durch die oben beschriebenen besonderen Arten von Bauelementen nicht als in irgendeiner Weise begrenzt aufzufassen ist. Vielmehr sind derartige Bauelemente lediglich typisch für bestimmte Bauelemente, die sich in den dargestellten Schaltungsausführungen als zufriedenstellend funktionierend herausgestellt haben.
Die Verstärker 37.1 und 37.6 wirken als Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1, um das gemessene Signal (welches im unteren Millivoltbereich liegen kann), das von der O.R.P.-Elektrode 34A empfangen wurde, zu konditionieren und stabilisieren. Der Stellwiderstand 37.3 "nullt" Ungleichgewichte in den Meßelektroden 34. Der Verstärker 37.6 übt einen dämpfenden Einfluß auf die gemessenen Signale aus, wobei der Kondensator 37.9 zum Eliminieren von Signalabweichungen wirkt, die in dem gemessenen Signal als Folge von Turbulenzen, Blasen u. ä. in der Lösung 15 auftreten können. Es sollte ferner beachtet werden, daß die von den Meßelektroden 34 zu den Verstärker- und Meßwertaufbereitungs-Schaltungen 37 führenden Signalleitungen abgeschirmt sind, um externe Rausch- und Störsignale auszuschließen.
Bezugnehmend auf Fig. 4 wird das Ausgangssignal der Verstärker- und Meßwertaufbereitungsschaltung 37 mittels der Signalleitung 38 in die Komparatorschaltung 40 eingespeist. Die Signalleitung 38 ist mittels eines Widerstands 40.1 an die Klemme des invertierenden Eingangs eines Operationsverstärkers 40.2 angeschlossen. Die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.2 ist an den Bezugsbus 100 angeschlossen. Ein Widerstand 40.3 und ein Kondensator 40.4 sind parallel zwischen die Signalausgangsklemmen und die Klemme des invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.2 in die Gegenkopplungsschleife geschaltet. Die Anschlußklemmen des Signalausgangs und des invertierenden Eingangs von 40.2 bilden auch Eingangsklemmen 40b.1 und 40b.2 zum Empfangen von Signalen von der Signalleitung 41 (s. Fig. 2), welche im folgenden ausführlicher beschrieben werden. In der bevorzugten Ausführung ist der Verstärker 40.2 ein Operationsverstärker vom Typ TL082.
Das Ausgangssignal vom Verstärker 40.2 wird direkt in den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 40.5 eingespeist. In der bevorzugten Ausführung ist der Verstärker 40.5 ein "Ausgangs-Komparator-Verstärker mit offenem Kollektor" (englisch: "Open Collector Output Comparator Amplifier") vom Typ LM311. Der positive Vorspannungsanschluß des Verstärkers 40.5 ist an den Bezugsbus 100 angeschlossen und sein negativer Vorspannungsanschluß ist an die negative Vorspannungsversorgung (-V) angeschlossen. Der Emitter des Ausgangstransistors des Verstärkers 40.5 ist ebenfalls an die negative Vorspannungsversorgung (-V) angeschlossen. Ein Widerstand 40.6 ist zwischen die Signalausgangsklemme und die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.5 geschaltet.
Die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.5 ist auch an die Klemme des invertierenden Eingangs eines zweiten "Ausgangs-Komparator-Verstärker mit offenem Kollektor" 40.7 angeschlossen und schafft einen dritten Eingangsanschluß zum Empfangen von Signalen des Sollwerteinstellungs-Rechenblocks 42 über die Signalleitung 41. In der bevorzugten Ausführung ist der Verstärker 40.7 ebenfalls ein Operationsverstärker vom Typ LM311, dessen positiver Vorspannungsanschluß an den Bezugsbus 100 und dessen negativer Vorspannungsanschluß sowie der Emitter seines Ausgangstransistors an die negative Vorspannungsversorgung (-V) angeschlossen sind. Der Signalausgang des Verstärkers 40.5 ist mittels eines Widerstands 40.8 an die Klemme des nicht- invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.7 angeschlossen. Die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.7 ist mittels eines Widerstands 40.9 auch an dem Bezugsbus 100 und mittels eines Kondensators 40.10 an die negative Vorspannungsversorgung (-V) angeschlossen. Das Ausgangssignal vom Verstärker 40.7 wird direkt in die Signalleitung 43 eingespeist, um ein Eingangslöschsignal für die regelbare Pulssteuerungs-Schaltung 44 zu erstellen, wie im folgenden ausführlicher erläutert wird. Der Sollwerteinstellungs-Rechenblock 42 (s. Fig. 2 und 4) umfaßt eine Vielzahl von Widerständen und Kondensatoren, die geregelt werden können (wie im folgenden erläutert), um die verschiedenen in die Verstärker 40.2, 40.5 und 40.7 der Komparatorschaltung 40 eingespeisten Signale zu variieren. Bezugnehmend auf Fig. 4 ist eine Vielzahl von Widerständen 42.1 bis 42.8 mittels der Kondensatoren 41A und 41B schaltbar mit Widerstand 40.3 und Kondensator 40.4 parallel in die Gegenkopplungsschleife des Verstärkers 40.2 geschaltet, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 40.2 selektiv zu verändern. Jeder der Widerstände 42.1 - 42.8 ist entsprechend mit einem Schalter 42.11 bis 42.18 in Reihe geschaltet, die selektiv geöffnet oder geschlossen werden können, um den gewünschten Widerstand oder die gewünschten Widerstände parallel in die Gegenkopplungsschleife des Verstärkers 40.2 zu schalten. Die Schalter 42.11 bis 42.18 sind in der bevorzugten Ausführung Zackenrad-Dekadenschalter, die maschinentechnisch geschaltet sind, um eine binär kodierte zweistellige Dezimalzahl zu erstellen, wobei die Widerstände 42.1 bis 42.4 und ihre zugehörigen Schalter 42.11 bis 42.14 mit der "Einer- Ziffer" und die Widerstände 42.5 bis 42.8 und ihre zugehörigen Schalter 42.15 bis 42.18 mit der "Zehner-Ziffer" der Zahl in Verbindung gebracht werden. Die Bezeichnungen für die binär kodierten Dezimalausgaben der verschiedenen Widerstands/Schalterpaare werden in Fig. 5 rechts von den entsprechenden Schaltern angegeben. In der bevorzugten Ausführung weisen die Widerstände 42.1 bis 42.8 folgende Widerstandswerte auf: R42.1 = 1 Megohm; R42.2 = 510 Kiloohm; R42.3 = 240 Kiloohm; R42.4 = 120 Kiloohm; R42.5 = 62 Kiloohm; R42.6 = 30 Kiloohm; R42.7 = 15 Kiloohm und R42.8 = 6,8 Kiloohm.
Der zweite Teilbereich der Sollwerteinstellungsschaltung 42 umfaßt einen R/C-Kreis, der in der bevorzugten Ausführung mittels des Kondensators 41C über den Eingangsanschluß 40b.3 ein festes Vorspannungspotential an die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.5 liefert. Ein Kondensator 42.20 ist parallel mit einem Widerstand 42.21 zwischen die negative Vorspannungsversorgung (-V) und den Kondensator 41C geschaltet. Ein Paar von Widerständen 42.22 und 42.23 ist ebenfalls parallel zwischen den Bezugsbus 100 und den Kondensator 41C geschaltet. Wie im folgenden ausführlicher erläutert, liefert das gerade beschriebene Paar von parallelen Schaltungen in der bevorzugten Ausführung ein konstantes 5 Volt-Referenzsignal an die Klemme des nicht-invertierenden Eingangs des Verstärkers 40.5.
Das Ausgangssignal des Komparators 40 wird mittels der Signalleitung 43 zu einem "Reset"-Eingangsanschluß eines Zeitschalters 44.1 des regelbaren Pulssteuerungsschaltkreises 44 übertragen. In der bevorzugten Ausführung ist der Zeitschalter 44.1 ein Typ 555-Zeitschalter, dessen Vcc-Eingangsanschluß an den Bezugsbus 100 und dessen Bezugs- oder (GND)-Anschluß an die negative Vorspannungsversorgung (-V) angeschlossen sind. Der Zeitschalter hat ferner einen als (THD) bezeichneten "Schwellwert"-Anschluß, einen als (TRIG) bezeichneten "Trigger"-Anschluß und einen als (DISCHG) bezeichneten "Entladungs"-Anschluß. Die Schwellwert (THD) - und Trigger (TRIG) -Eingangsanschlüsse sind zusammengeschaltet und mittels eines Kondensators 44.2 an die negative Vorspannung (-V) angeschlossen. Die (THD)- und (TRIG)-Anschlüsse sind mittels eines Stellwiderstands 44.3 und eines festen Widerstands 44.4 auch an den Bezugsbus 100 angeschlossen. Die bewegliche Schleiffeder des Stellwiderstands 44.3 ist an den Entladungs(DISCHG)-Anschluß des Zeitschalters 44.1 und mittels einer Diode 44.5 auch an die (THD)- und (TRIG)-Anschlüsse angeschlossen.
Der Signalausgang des Zeitschalters 44.1 ist mittels eines Widerstands 44.6 an die Basis eines npn-Transistors 44.7 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 44.7 ist direkt an die negative Vorspannung (-V) und sein Kollektor ist an die Kathode einer Lumineszenzdiode 44.8 angeschlossen. Die Anode der Diode 44.8 ist an den festen Kontakt eines Schalters 44.9 angeschlossen. Der bewegliche Kontaktarm des Schalters 44.9 bewegt sich zwischen einem Paar von Kontakten, die in Fig. 1 mit (x1) und (x2) bezeichnet sind. Kontakt (x1) des Schalters 44.9 ist mittels eines Widerstands 44.10 an eine ungeregelte Stromversorgungsquelle, in Fig. 4 allgemein mit "PS" bezeichnet, und auch direkt an einen ersten Eingangsanschluß einer Triac-Treiberschaltung 44.11 angeschlossen. Der zweite Kontakt (x2) des Schalters 44.9 ist an einen zweiten Eingangsanschluß der Treiberschaltung 44.11 angeschlossen. In der bevorzugten Ausführung ist die Treiberschaltung 44.11 eine optisch gekoppelte Triac- Treiberschaltung vom Typ MOC 3030. Wenn der bewegliche Kontaktarm des Schalters 44.9 in Eingriff mit Kontakt (x1) positioniert wird, sperrt der Schalter den Optokoppler-Treiber 44.11. Wenn der bewegliche Kontaktarm in Eingriff mit Kontakt (x2) positioniert wird, wird der Optokoppler unter weiterer Leitung des Transistors 44.7 zum Betrieb freigegeben, wie im folgenden beschrieben wird. Der Treiber 44.11 hat einen ersten Ausgangsanschluß, der mittels eines Widerstands 44.12 an einen ersten Stromanschluß des Triacs 44.13 angeschlossen ist und schließt mittels eines Kondensators 36A der Signalleitung 36 eine die Pumpe 27 einschaltende Versorgungsleitung. Der zweite Ausgangsanschluß des Triac-Treibers 44.11 ist an den Gate-Anschluß des Triacs 44.13 und mittels eines Widerstands 44.14 auch an den zweiten Stromanschluß des Triacs 44.13 sowie an einen zweiten Kondensator 36B der zur Pumpe 27 führenden Signalleitung 36 angeschlossen. Ein Kondensator 44.15 ist in Reihe mit einem Widerstand 44.16 zwischen die Stromanschlüsse des Triacs 44.13 und zwischen die Kondensatoren 36A und 36B geschaltet und sorgt für das Filtern der vom Triac erzeugten Signale.
Die oben beschriebene Verschaltungstechnik ermöglicht die genaue automatische Neutralisation von Oxidationsmitteln in einem Wäschebad praktisch ohne Verschleppung von verbleibendem restlichen Neutralisationsmittel in das Bad nach dem Neutralisationsvorgang. Wie oben beschrieben, erstellt die Verstärker- und Meßwertaufbereitungsschaltung 37 ein klares, von den Fühlern 34 gemessenes Signal, das die gemessenen Oxidations-Reduktions- Potentiale der Lösung 15 wiederspiegelt und durch Turbulenzen, Blasen u. ä. innerhalb der Lösung hervorgerufenen Störungen Rechnung trägt.
Für jeden gegebenen pH-Wert der gemessenen Lösung 15 existiert eine bekannte Korrelation zwischen dem gemessenen Oxidations- Reduktions-Potential und der tatsächlichen Menge an Oxidationsmittel (d. h. in der bevorzugten Ausführung Chlor) in der Lösung, die direkt in Einheiten von Teilen pro Million (d. h. "ppm") der Oxidationsmittelmenge in dem Bad umgewandelt werden kann. Zum Beispiel kann bei einem für das Bad 15 gegebenen pH- Wert von 10 eine Änderung des an den Fühlern 34 gemessenen Oxidations-Reduktions-Potentials von 0,1 Millivolt eine Änderung des Oxidationsmittelgehaltes des Bades von 1 ppm entsprechen. Unter Verwendung dieses Korrelationsfaktors würde eine Änderung des an den Fühlern 34 gemessenen Oxidations-Reduktions-Potentials von 0,5 Millivolt einer Änderung des Oxidationsmittelgehaltes des Bades von 5 ppm entsprechen. So, wie das gemessene Oxidations-Reduktions-Potential mit Teilen pro Million der Oxidationsmittel in dem Bad korreliert, ändert es sich auch als Funktion des pH-Wertes des Bades. Würde sich z. B., im Gegensatz zum obigen Beispiel, in dem ein pH-Wert von 10 für das Bad 15 angenommen wurde, der pH-Wert des Bades auf einen anderen Wert, wie auf einen Wert von 9, ändern, würde sich eine entsprechende Änderung des an den Fühlern 34 gemessenen Oxidations-Reduktions- Potentials sowie des Korrelationsfaktors zwischen solchen gemessenem Oxidations-Reduktions-Potential und dem tatsächlichen Gehalt von in dem Bad auftretenden Oxidationsmitteln ergeben. Z. B. könnte bei einem Bad-pH-Wert von 9 eine Änderung des an den Fühlern 34 gemessenen Oxidations-Reduktions-Potentials nun eine Änderung des Oxidationsmittelgehaltes des Bades von 1 ppm darstellen (im Gegensatz zum 0,1 Millivolt pro 1 ppm-Beispiel, das für einen pH-Wert von 10 vorkam). Ein typischer pH-Wert für eine Waschlösung im letzten Spülschritt einer Tunnelwaschmaschine liegt zwischen 9 und 11. Ein typischer Gehalt an in solchen Bädern vor der Neutralisation auftretendem überschüssigen Chlor liegt in der Größenordnung von 10 bis 50 Teilen pro Million.
Die mit der Oxidationsmittelmenge (in ppm) in dem Bad korrelierten gemessenen Oxidations-Reduktions-Potentiale können für jeden gegeben pH-Wert empirisch bestimmt werden. Die Werte der Bauelemente der Komparatorschaltung 40 und der Sollwerteinstellungsschaltung 42 sind für die in den Zeichnungen dargestellte Ausführung für die Verwendung mit einer Tunnelwaschvorrichtung gewählt worden, in der der pH-Wert der Lösung in dem letzten Spülmodul, in dem die Lösung neutralisiert wird, von Partie zu Partie relativ konstant bei ungefähr 9 liegt. Daher ist es, wenn die Sollwerteinstellungs-Auswahl (wie im folgenden beschrieben) für eine erwünschte prozentuale Neutralisation in einem gegebenen System einmal erfolgt ist, nicht erforderlich, derartige Einstellungen von Tag zu Tag oder von Partie zu Partie zu verändern, wenn die Waschmaschine aufeinanderfolgende Waschzyklen durchführt. Für ein System, in dem der pH-Wert der zu neutralisierenden Lösung von einem Waschzyklus zum nächsten variiert, wäre jedoch ein pH-überwachendes Merkmal zum kontinuierlichen Überwachen des pH-Werts der zu neutralisierenden Lösung 15 sowie zum Erstellen einer Echtzeit-Korrelations-Anpassung für die Sollwerteinstellungsschaltung 42 sowie für die Komparatorschaltung 40 wünschenswert, welche die durch die sich ändernden pH- Werte erforderlichen Korrelationsänderungen wiederspiegeln. Eine derartige Echtzeit-Korrelationsfunktion könnte durch fest verdrahtete oder durch Mikroprozessor-gesteuerte Schaltungen einfach ausgeführt werden. Um die Beschreibung zu erleichtern, geht die folgende Diskussion von einem konstanten pH-Wert der zu neutralisierenden Lösung 15 aus.
Anhand des Oxidations-Reduktions-Potentials des Wäschebads unter "neutralen" Bedingungen kann der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 40.2 mittels der Zackenrad-Dekadenschalter 42.11 bis 42.18 und ihrer verbundenen Widerstände 42.1 bis 42.8 zum Erstellen des gewünschten Ausgangsbetriebspegels des Verstärkers 40.2 gewählt werden, der mit dem in die Komparatorverstärker 40.5 und 40.7 eingespeisten Referenzsignal verglichen werden wird. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 40.2 wird derartig eingestellt werden, daß seine Ausgangsspannung bei der "neutralen" Oxidations-Reduktions-Potentialmessung des Bades dem in den Kondensator 41C eingespeisten Referenzspannungspegel identisch ist. In einer bevorzugten Anwendung des Regelnetzes zur Neutralisation von Oxidationsmitteln im letzten Spülmodul einer Tunnelwaschmaschine (wie in den Zeichnungen dargestellt), ist nachgewiesen worden, daß bei einem Betriebs-pH-Wert von 9 (der für eine Lösung im Spülmodul typisch ist) ein gemessenes Oxidations-Reduktions-Potential von ungefähr 400 Millivolt den erwünschten null Teilen pro Million Chlor in dem Bad 15 gleichkommt. Daher, unter Bezugnahme auf Fig. 4, sollte das Ausgangssignal vom Verstärker 40.2 bei solchen null ppm-Gehalten dem Wert des mittels des Kondensators 41C in die Komparatorverstärker 40.5 und 40.7 eingespeisten Referenzsignals gleichen. In der bevorzugten Ausführung ist ein konstanter Referenzspannungspegel (auftretend am Kondensator 41C) von 5 Volt als optimaler Betriebspegel für die Komparatorverstärker 40.5 und 40.7 gewählt worden. Daher sollte, bei einem von den Fühlern 34 tatsächlich gemessenen Oxidations-Reduktions-Potential von 400 Millivolt, das Ausgangssignal des Verstärkers 40.2 bei richtiger Wahl des Nennverstärkungsfaktors des Verstärkers 40.2 durch die Widerstands/Schalter-Vernetzung ebenfalls 5 Volt betragen. Jede an den Fühlern 34 gemessene Abweichung von dem gemessenen "neutralen" Oxidations-Reduktions-Potential von 400 Millivolt verkörpert einen unerwünschten Überschuß an Chlor in der Lösung oder umgekehrt einen Überschuß an Antichlor in der Lösung.
Die Verstärkungspegel der gemessenen Abweichungen von dem neutralen 400 Millivolt-Pegel werden durch den mittels der Widerstände 42.1 bis 42.8 und ihrer verbundenen Schalter 42.11 bis 42.18 in den Sollwerteinstellungsschaltkreis 42 eingegebenen ausgewählten Verstärkungsfaktor vervielfacht. Zur Vereinfachung der Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 40.2 sind die Werte der Widerstände 42.1 bis 42.8 so gewählt worden, daß ihre durch die Schalter 42.11 bis 42.18 eingestellten binär kodierten Dezimaldarstellungen ein Vielfaches des "neutralen" Millivolt-Wertes der Oxidations-Reduktions-Potentialmessung der Lösung anzeigen. Zum Beispiel würde eine "01" anzeigende Schalterauswahl einer "neutralen" Anzeige von 10 Millivolt entsprechen, eine Anzeige von "13" einer "neutralen" Anzeige von 130 Millivolt etc.; wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers 40.2 bei den entsprechenden "neutralen" Verstärkungsfaktoreinstellungen 5 Volt wäre, um dem gewählten Referenzspannungspegel der Schaltungsanordnung der bevorzugten Ausführung zu entsprechen.
Für die hier beschriebene Tunnelwaschanwendung ist bekannt, daß der Chlorgehalt der im letzteren Spülschritt zu neutralisierenden Lösung 10 typischerweise zwischen 10 und 50 Teilen pro Million variieren kann. Es ist wünschenswert, solchen Restchlorgehalt möglichst auf nahezu null ppm zu vermindern, ohne überschussiges oder zurückbleibendes Antichlor in die Lösung einzuleiten, das so unerwünscht wie das Chlor selbst sein kann. Der automatische Neutralisationsmittelregelkreis 30 wirkt in der Weise eines geschlossenen Regelkreises zur Zugabe abgemessener Einzelmengen von Antichlor zur Spüllösung 15 durch gepulstes Betreiben der Pumpe 27 in Ansprache auf das durch die Fühler 34 gemessene tatsächliche Oxidations-Reduktions-Potential. Die Ermittlung, ob die Antichloreinspritzung in die Lösung 15 erforderlich ist, wird durch die Komparatorschaltung 40 durchgeführt.
Bezugnehmend auf Fig. 4 überwacht der Komparatorverstärker 40.5 kontinuierlich das von dem Verstärker 40.2 gelieferte gemessene Oxidations-Reduktions-Potential-Signal gegenüber dem durch die Referenzspannungsschaltung der Sollwerteinstellungsschaltung 42 festgesetzten Referenzpegel an den Kondensator 41C. Wenn das gemessene Oxidations-Reduktions-Potential-Signal das festgesetzte Referenzsignal am Eingang zum Verstärker 40.5 überschreitet, wird vom Komparatorverstärker 40.5 ein Ausgangssignal an den nicht-invertierenden Eingang des Komparatorverstärkers 40.7 geliefert. Da der nicht-invertierende Eingang vom Verstärker 40.7 an das durch den Widerstand 40.9 und den Kondensator 40.10 gebildete RC-Glied angeschlossen ist, agiert der Komparatorverstärker 40.7 als ein "Verzögerungs"-Komparator, der sicherstellt, daß das vom Verstärker 40.2 empfangene Signal den festgesetzten Referenzpegel an den Kondensator 41C zumindest über eine durchgehende vorbestimmte Zeitspanne überschreiten muß, bevor die Komparator-Schaltung 40 ein Reset-Signal an den Zeitschalter 44.1 liefert. In der bevorzugten Ausführung ist die "Verzögerungs"-Funktion auf eine Einschaltverzögerung von zwei Sekunden und eine Ausschaltverzögerung von 0,1 Sekunden eingestellt worden. Die Einschaltverzögerung wird durch die Zeitkonstante zum Laden des Kondensators 40.10 gebildet. Die Ausschaltverzögerung wird durch die Entladung des Kondensators 40.10 über den Widerstand 40.8 und die Ausgangsklemme des offenen Kollektors vom Verstärker 40.5 zum negativen Vorspannungsversorgungsanschluß (-V) geliefert. Jedes Mal, wenn die Fühler 34 über eine Zeitspanne von 2 Sekunden ein anderes, vom "neutralen" Wert abweichendes Oxidations-Reduktions-Potential messen, liefert die Komparatorschaltung 40 ein logisches "High"-Reset-Signal an den "Reset"-Eingangsanschluß der Zeitschalterschaltung 44.1.
Der Zeitschalter 44.1 wirkt zur Bildung eines gepulsten Arbeitszyklus zum Aktivieren der Pumpe 27, um so bei jedem angeregten Pumpenzyklus eine vorbestimmte Menge Antichlor in das Lösungsbad 15 einzuspritzen. In der bevorzugten Ausführung benötigt der Zeitschalter 44.1 nach Empfang eines Reset-Signals vom Komparator 40 ungefähr 20 Sekunden zum Aufladen und ungefähr 1 Sekunde zum Entladen, bevor er durch den Komparator 40 erneut zurückgesetzt werden kann. Der Kondensator 44.2 des Zeitschalters 44.1 wird durch den von der Referenz 100 gebildeten Strompfad über Widerstand 44.4, den linken Bereich von Widerstand 44.3 (wie aus Fig. 4 ersichtlich) und die Diode 44.5 aufgeladen. Wenn der Kondensator 44.2 aufgeladen ist, schaltet der Signalausgang des Zeitschalters 44.1 auf ein logisches "High" und sein (DISCHG)- Anschluß auf ein logisches "Low" um und ermöglicht dem Kondensator die Entladung durch den rechten Bereich des Widerstands 44.3 und den (DISCHG)-Anschluß. Wenn der Zeitschalter durch den aufgeladenen Kondensator 44.2 ausgelöst wird, macht das "High"- Ausgangssignal aus dem Ausgang des Zeitschalters 44.1 den Transistor 44.7 leitend, den Triac-Treiber 44.11, der den Triac 44.14 für die Zeitdauer des Steuerimpulses vom Zeitschalter 44.1 freigibt, auslösend. Nach der Entladung des Kondensators 44.2 und der Rücksetzung des Ausgangs des Zeitschalters 44.1 auf ein logisches "Low" wird die Pumpe für den Rest der Zeit, während der der Triac 44.3 freigegeben ist, gesperrt. Wenn freigegeben, arbeitet die Pumpe 27 zum Einspritzen einer abgemessenen Menge an Antichlorwirkstoff in das Lösungsbad 15. In der bevorzugten Ausführung ist eine Einspritzung von Antichlor in das Lösungsbad 15 während eines gepulsten Zeitraums des Pumpenbetriebes dazu wirksam, das gemessene Oxidations-Reduktions-Potential um ungefähr 2 bis 3 Millivolt zu erniedrigen. Für ein Bad mit einem pH- Wert von 9, wobei das "neutrale" Oxidations-Reduktions-Potential des Bades ungefähr 400 Millivolt beträgt, ist herausgefunden worden, daß eine Änderung von 1,0 Millivolt mit einer Änderung von ungefähr 1 ppm der in dem Bad vorliegenden nicht-reduzierten Oxidationsmittel korreliert.
Der obige periodische Einspritzvorgang wird kontinuierlich wiederholt, bis die von den Fühlern 34 gemessene Abweichung des Oxidations-Reduktions-Potentials von dem erwünschten "neutralen" Wert nicht ausreicht, ein hinreichendes Signal zum Aktivieren der Komparatoren 40.5 und 40.7 zu liefern. Unter solchen Bedingungen werden sowohl der Zeitschalter 44.1 als auch die Ausgangs-Treiberschaltung zum Aktivieren der Pumpe 27 gesperrt werden. Den oben beschriebenen automatischen Neutralisationsmittel-Regelkreis 30 verwendende Experimente haben die Fähigkeit des Netzwerkes zum wiederholbaren Neutralisieren überschüssigen Chlors in der Spüllösung auf einen Gehalt von weniger als 1 ppm, wobei nach dem Neutralisationsvorgang ein Restantichlorgehalt von weniger als 1 ppm in dem Bad 15 zurückblieb, gezeigt. Dies kann den "zeitlich abgestimmten Zufuhr"-Verfahren auf dem Stand der Technik gegenübergestellt werden, die typischerweise einen Restantichlorgehalt in dem Bad zwischen 8 bis 15 ppm als sehr annehmbar betrachten würden. Daher kann es verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung ein genaues Verfahren zur Kontrolle der Gehalte von sowohl restlichen Neutralisations- als auch Oxidationsmitteln, die nach einem Neutralisationsvorgang während der Durchführung des normalen Waschprogramms in einem Bad zurückbleiben, schafft.
Obwohl eine bestimmte Ausführung der Erfindung in Bezug auf ihre Anwendung mit einem kontinuierlich arbeitenden Tunnelwaschsystem zur Neutralisation von Oxidationsmitteln in dessen letztem Spülabteil beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann verständlich, daß die Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung oder auf die besonderen, hier offenbarten und beschriebenen Schaltungen begrenzt ist. Es wird vom Fachmann verstanden werden, daß andere Schaltungsanordnungen, die die Prinzipien dieser Erfindung verkörpern, und andere als hier beschriebene Anwendungen dafür im Sinne und in der Absicht dieser Erfindung zusammengestellt werden können. Die hier beschriebenen Schaltungsanordnungen wurden nur als ein Beispiel für eine Ausführung gegeben, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufnimmt und praktiziert. Andere Modifikationen und Veränderungen nicht nur der Schaltungsanordnungen, sondern auch ihrer Bauelemente sowie die Anwendung des gesamten Regelnetzes zur kontrollierten Reduktion von gelösten Oxidationsmitteln sind dem Fachmann gut bekannt und werden im breiten Umfang der anhängenden Ansprüche enthalten sein.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Neutralisieren eines Oxidationsmittels in einem Wäschebad (15), folgende Schritte umfassend:

(a) Wahl einer maximal akzeptablen Schwellwertmenge für das Oxidationsmittel in dem Bad und Erzeugen eines Schwellwertsignals als Anzeige dafür;

(b) quantitatives Messen der Menge des zu neutralisierenden Oxidationsmittels in dem Bad und Erstellen eines Meßsignals in Ansprache darauf;

(c) Vergleichen des Meß- und des Schwellwertsignals und Erstellen eines Vergleichssignals in Ansprache darauf;

(d) Zugabe eines Neutralisationsmittels (26) einer zur Reduktion des Oxidationsmittels in dem Bad geeigneten Art in Ansprache auf das Vergleichssignal;

(e) Wiederholen der Schritte (b), (c) und gegebenenfalls (d); und

(f) Unterbrechung der Zugabe des Neutralisationsmittels, wenn die wiederholt gemessene Menge des verbleibenden Oxidationsmittels in dem Bad (15) weniger als die maximal akzeptable Schwellwertmenge ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin eine maximal akzeptable Schwellwertmenge von 5 ppm gewählt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin eine maximal akzeptable Schwellwertmenge von 2 ppm gewählt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Unterbrechungsschritt erfolgt, wenn das Meßsignal anzeigt, daß kein zu neutralisierendes Oxidationsmittel mehr in dem Bad übrig ist.

5. Verfahren gemäß einem der vorherstehenden Ansprüche, in dem der Unterbrechungsschritt der Zugabe weiterhin die Unterbrechung der Neutralisationsmittel-Zugabe in das Bad umfaßt, bevor die Menge des überschüssigen nicht-umgesetzten Neutralisationsmittels in dem Bad 10 ppm übersteigt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, worin der Zugabeschritt abgeschlossen ist, bevor das überschüssige nicht- umgesetzte Neutralisationsmittel in dem Bad 5 ppm übersteigt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin die Zugabe des Neutralisationsmittels in das Bad abgeschlossen ist, wenn das Meßsignal anzeigt, daß die in dem Bad übrigbleibende Menge des zu neutralisierenden Oxidationsmittels weniger als 1 ppm ist, und bevor das überschüssige nicht- umgesetzte Neutralisationsmittel in dem Bad 2 ppm übersteigt.

8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, worin der Schritt der Messung der neutralisierenden Oxidationsmittel-Menge den Schritt des Messens des Oxidationsmittel-Reduktionspotentials in dem Bad und der Subtraktion eines vorbestimmten Oxidationsmittel- Reduktionspotentialwertes eines Vergleichsbades, das kein derartiges Oxidationsmittel enthält, davon umfaßt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, umfassend den Schritt der Mittelung des sofort gemessenen Oxidationsmittel- Reduktionspotentialsignals über eine Zeitspanne und Erstellen des Meßsignals in Ansprache auf das gemittelte Signal.

10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Zugabeschritt die Aktivierung einer Einspritzpumpe (27) umfaßt, welche maschinentechnisch derart angeschlossen ist, daß sie das Neutralisationsmittel mit Unterbrechungen periodisch dem Bad zuführt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, worin der Arbeitszyklus der periodischen Einspritzung weniger als 20 % beträgt.

12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Badlösung einen relativ konstanten pH-Wert hat.

13. Verfahren gemäß Anspruch 8, worin jede der Einspritzungen das gemessene Oxidationsmittel-Reduktionspotential des Bades um ca. 1 bis 5 ppm verringert.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem das Oxidationsmittel aktives Chlor und das Neutralisationsmittel ein Antichlormittel umfaßt.

15. Vorrichtung zum automatischen Neutralisieren von Oxidationsmitteln in einem Wäschebad (15), folgendes umfassend:

(a) eine Vorrichtung (42) zur Wahl einer maximal akzeptablen Schwellwertmenge für das Oxidationsmittel in dem Bad und zur Erzeugung eines Schwellwertsignals als Anzeige für diese;

(b) Vorrichtungen (34A, 34B) zum wiederholten quantitativen Messen der zu neutralisierenden Oxidationsmittelmenge in dem Bad (15) und Erstellen eines Meßsignals in Ansprache darauf;

(c) eine Vorrichtung (40) zum Vergleichen des Meß- und des Schwellwertsignals und zum Erstellen eines Vergleichssignals in Ansprache darauf;

(d) eine Vorrichtung (27) zur Zugabe eines zur Reduktion des Oxidationsmittels in dem Bad geeigneten Neutralisationsmittels in Ansprache auf das Vergleichssignal; und

(e) eine Vorrichtung (40) zur Unterbrechung der Zugabe des Neutralisationsmittels, wenn die wiederholt gemessene Menge des verbleibenden Oxidationsmittels in dem Bad (15) weniger als die maximal akzeptable Schwellwertmenge ist.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, worin die maximal akzeptable Schwellwertmenge 5 ppm beträgt.

17. Vorrichtung gemäß Anspruch 15 oder 16, worin die Vorrichtung (40) zur Unterbrechung der Zugabe des Neutralisationsmittels so betrieben werden kann, daß sie die Zugabe unterbricht, wenn das überschüssige nicht-umgesetzte Neutralisationsmittel in dem Bad 10 ppm übersteigt.

18. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, worin die Vorrichtung (40) zur Unterbrechung der Zugabe des Neutralisationsmittels so betrieben werden kann, daß sie die Zugabe unterbricht, wenn das Meßsignal anzeigt, daß die im Bad verbleibende Menge des zu neutralisierenden Oxidationsmittels weniger als ca. 1 ppm beträgt und bevor überschüssiges nicht-umgesetztes Neutralisationsmittel in dem Bad ca. 5 ppm übersteigt.