DE4021483A1

DE4021483A1 - Verfahren zum waschen von akkumulatoren-batterien und vorrichtung zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE4021483A1
Application number: DE4021483A
Authority: DE
Inventors: Paul C Wegner
Original assignee: Tiegel Manufacturing Co
Current assignee: Tiegel Manufacturing Co
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1991-07-18
Anticipated expiration: 2010-07-06
Also published as: DE9010239U1; GB9009876D0; GB2239788B; US5034065A; GB2239788A; DE4021483C2

Description

Bei der Herstellung von Speicher- oder Akkumulatorenbatterien werden die Batterieoberflächen durch die verschiedensten Ver unreinigungen verschmutzt. Die Hauptverunreinigung ist dabei Batteriesäure, die auf der Batterieoberfläche durch Blasen bildung des Elektrolyten beim Laden der Batterie niederge schlagen wird. Ferner werden Bleistaub, Fett und anderer Schmutz auf den Batterieoberflächen niedergeschlagen. In der Praxis ist es daher üblich, die Batterien zu waschen, um die Verschmutzungen zu entfernen und um den Batterien ein sauberes Aussehen zu verleihen, bevor sie versandt werden.

Die bekannten Batterie-Waschanlagen weisen in typischer Weise ein Fördersystem mit Wassersprühdüsen und Bürsten sowie einen Verdampfungstrockner auf. In der Regel wird dem Waschwasser dabei Seife zugesetzt, um die unlöslichen Verschmutzungen von den Batterieoberflächen zu lösen. Die Seife enthält normalerweise stark alkalische Stoffe, um die Säure zu neutralisieren, wobei jedoch die Effektivität der Seife durch die bei der Neutrali sation gebildeten Salze vermindert wird.

Obgleich die bekannten Waschsysteme effektiv bezüglich der Reinigung der Batterien sind, haben sie doch den Nachteil, daß sie große Mengen an Wasser und Seife verbrauchen, was zur Erzeugung großer Abwassermengen führt, die, bevor sie in die Kanalisation entlassen oder von neuem verwendet werden können, aufgearbeitet werden müssen. Sie sind ferner sehr energieauf wendig. Außerdem wird die Elektrolytsäure nicht wiedergewonnen und geht verloren.

Aus der US-PS 45 72 746 ist ferner ein Verfahren zur Reinigung von Batterieplatten bekannt. Das bekannte Verfahren vermeidet die Bildung großer Abwasservolumina und die Entstehung gefährlicher Abwasserschlämme. Bei dem aus der US-PS 45 72 746 bekannten Verfahren werden die hergestellten Platten zunächst in einem Tank mit langsamer Strömung zum Zwecke der Entfernung der Hauptmenge an Säure gewaschen, worauf die Platten in einen Spültank mit schneller Strömung überführt werden, um dort die restlichen Mengen an Säure zu entfernen. Das Waschwasser in dem Tank mit der langsamen Strömung führt zu einer effektiven Entfernung der Säure von den Platten. Die dabei anfallende höch saure Lösung wird dann von dem Waschtank in einen Arbeitstank, z. B. zur Herstellung von Elektrolyten für die Produktion von Batterien oder zur Herstellung von Nachfüllsäure gepumpt. Die relativ geringe Acidität des Abwassers aus dem Spültank er möglicht es, daß dieses Abwasser in einem Ionenaustauscher gereinigt und in das Waschsystem recyclisiert werden kann. Dies bedeutet, daß die größte Menge der Säure wieder verwendet werden kann und daß die Menge an verschmutztem Wasser und die Menge an Abfallschlamm stark reduziert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine Reinigung voll ständiger Batterien in entsprechend ökonomischer Weise erreicht wird. Es sollte somit ein Verfahren entwickelt werden, das die Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Elektrolytsäure im praktischen Maßstab ermöglicht, bei dem das Waschwasser aufge arbeitet und wieder verwendet wird und bei dem der Energie aufwand vermindert wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren und einer Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen näher gekennzeichnet sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es beispielsweise, den Wasser- und Seifenverbrauch um das 100fache und den Verbrauch an elektrischer Energie und Wärmeenergie um das 14fache im Vergleich zu vergleichbaren Waschsystemen des Standes der Technik zu ver mindern. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht des weiteren beispielsweise die Rückgewinnung von über 99% der Elektrolytsäure in nur etwa 150 l Waschwasser bei 4000 Batterien, bei einem Aus stoß von 10 Batterien pro Minute. Die etwa 150 l Waschwasser ent halten den Elektrolyten in einer Säurekonzentration von etwa 5%, wobei der Elektrolyt in Form einer Säurelösung recyclisiert und wieder zur Herstellung von frischem Elektrolyten verwendet werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dabei bei einer Waschwassertemperatur von 26,5-37,5°C (80-100°F) betrieben werden. Ferner können die Batterien mit Luft von nur Raumtemperatur getrocknet werden.

Die Zeichnungen dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Aus führungsform einer Vorrichtung zum Waschen und Trocknen von Batterien, unter Weglassung des die Vorrichtung umgebenden Gehäuses, z. B. Blechgehäuses;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Waschwasser-Filtrier und Aufbereitungssystems des Waschabschnittes, in dem nicht-lösliche Verschmutzungen entfernt werden;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Polyesterfilz sack-Spülstation;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Abblase-Station in dem Waschabschnitt und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Gebläses im Trocknungsabschnitt.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Die in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dient der Reinigung von Speicher- oder Akkumulatoren-Batterien.

Die Vorrichtung oder Anlage befindet sich dabei unter einem Gehäuse, z. B. einem Blechgehäuse, das der besseren Übersicht halber nicht dargestellt wurde.

Die Vorrichtung 10 weist einen Träger oder Förderband 12 zur Beförderung der Batterien 14 durch die Wasch- und Trocken abteilung auf. Das Waschen der Batterien erfolgt dabei in zwei separaten Abschnitten der Vorrichtung. Der Abschnitt 16 dient der Entfernung von wasserlöslichem Material und der folgende Abschnitt 18 der Entfernung von nicht-löslichem Material. In dem ersten Abschnitt 16 werden etwa 99% der anhaftenden Säure sowie wasserlösliche Salze von den Batterie oberflächen entfernt, z. B. unter Verwendung von nur etwa 150 l Waschwasser auf 4000 Batterien. In dem zweiten Abschnitt 18 werden in Wasser nicht-lösliche Verschmutzungen, wie z. B. Fette und Öle sowie Bleistaub entfernt. Die Wasch- und Spülwässer der beiden Abschnitte werden voneinander isoliert, und zwar aus Gründen, die später noch näher erläutert werden.

Im folgenden soll zunächst der Waschabschnitt 16 für die Ent fernung des löslichen Materials näher beschrieben werden. Der Batterie-Träger 12 weist eine Reihe von angetriebenen Gummiwalzen 20 auf, die sich über einen Spülwasser-Sammelbehälter oder Trog 22 erstrecken. Der Behälter 22 wird dabei durch die Trennwand 24 in die beiden Abschnitte 34 und 42 unterteilt. Die Trennwandhöhe liegt dabei unter der Höhe der Seitenwände 26 des Behälters 22, so daß Spülwasser über die Trennwand 24 fließen kann, ohne über die Seitenwände 26 zu fließen.

Die Batterien treten in die Waschanlage auf dem Träger oder dem Förderband 12 bei A ein und werden zunächst einer ersten Spül station 28 zugeführt, die genauer in Fig. 3 dargestellt ist und in der die Batterien mit Wasser langsamer Strömungsgeschwindig keit gespült werden, um Batteriesäure und wasserlösliche Salze zu entfernen. Wie in Fig. 3 dargestellt, läßt sich eine solche langsame oder niedrige Strömungsgeschwindigkeit mittels einer Wasserleitung 30 erzeugen, aus der Wasser in einer Menge von ungefähr 3,8 bis 7,6 1 pro Minute in den Polyesterfilzsack 32 fließt. Die Sackbreite ist dabei etwas größer als die schmale Seite oder Achse der Batterien und die Sacklänge ist derart bemessen, daß der Sack über die Batterie geschleift wird, wenn diese unter dem Sack fortbewegt wird. Dabei rieselt Spülwasser aus dem Unterteil des Filzsackes 32 über das Oberteil der Batterie und an den Seiten der Batterie hinunter, wobei die größte Menge der anhaftenden Batteriesäure und der Salze entfernt wird. Das Spülwasser gelangt dabei in den Sammel behälter 22, rechts von der Trennwand 24. Im folgenden wird die Seite 34 des Behälters, rechts von der Trennwand 24 als "hochsaures" Reservoir 34 bezeichnet.

Es hat sich gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, einen rasch fließenden Strom Waschwasser von neutralem pH zu verwenden, um konzentrierte Säure zu entfernen oder Salzabscheidungen zu lösen. Die Hauptmenge dieser Stoffe wird durch relativ hoch saures Wasser entfernt, insbesondere dann, wenn dieses in Verbindung mit den Spülwasser-Abblase-Stationen verwendet wird, wie sie im folgenden beschrieben werden. Infolgedessen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Spülwasserstrom niederiger oder geringer Geschwindigkeit zu verwenden, und dieses Spül wasser wieder zur Spülstation zu recyclisieren, was bewirkt, daß das Spülwasser eine relativ hohe Acidität erreicht. Hierdurch wird das Gesamtvolumen an erforderlichem Spülwasser vermindert, wobei eine konzentrierte Säurelösung anfällt, die später für andere Zweck verwendet werden kann. Im Falle dieses Ausführungs beispiels erreicht das Spülwasser im Reservoir 34 des Sammel behälters in typischer Weise eine Säurekonzentration von unge fähr 5%. Es wird vom Behälter 34 mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,38 l pro Minute durch eine Leitung 35 in einen Tank 36 überführt, aus dem es periodisch abgezogen werden und von neuem als Batterie-Elektrolyt verwendet werden kann, nachdem es mit frischer Säurelösung verschnitten worden ist. Da im Spül wasser keine Seife verwendet wird, kann die Lösung ohne Schwierigkeiten von neuem verwendet werden.

Nach Verlassen der ersten Spülstation 28 werden die Batterien durch die Abblase-Station 38 geführt, die sich über oder ein wenig vor der Sammelbehälter-Trennwand 24 befindet. Ihre Aufgabe besteht darin, die verdünnten sauren Wasserströpfchen von den Batterien abzublasen, bevor diese die Trennwand passieren, und zwar aus Gründen, die im folgenden näher erläutert werden.

Stromabwärts, links von der Abblase-Station 38 befindet sich eine zweite Spülstation 40, die der ersten Spülstation 28 darin gleicht, daß auch sie einen Polyesterfilzsack aufweist und eine Wassereinspeisleitung, wie in Fig. 3 dargestellt. Der ihr zuge ordnete Teil des Sammelbehälters, links von der Trennwand 24 wird im folgenden als "wenig saures" Reservoir 42 bezeichnet. In der zweiten Spülstation 40 werden ungefähr 90% der Batterie säure und der Salze entfernt, die nach Passieren der ersten Spülstation 28 noch an den Batterieoberflächen haften. Durch einen solchen Waschprozeß in aufeinanderfolgenden Stufen unter Verwendung von Spülwasser von progressiv geringerer Acidität werden praktisch sämtliche wasserlöslichen Verunreinigungen ent fernt. Falls erforderlich oder erwünscht kann eine weitere Spülung mit Wasser von noch geringerer Acidität durchgeführt werden, indem die Vorrichtung durch eine weitere Spülstation, Abblase-Station und Trennwand erweitert wird.

Steigt der Flüssigkeitsspiegel der zweiten Spülstufe im wenig sauren Reservoir 42 auf die Höhe der Trennwand 24 an, so fließt das Spülwasser über die Trennwand 24 und wird somit zum Einspeis wasser für die erste Spülstufe. Dieser Spülwasserstrom, der über die Trennwand fließt, gelangt vom wenig sauren Reservoir 42 in das hochsaure Reservoir 34, während sich die Batterien im "Gegenstrom" auf dem Träger von der hochsauren Spülung zur wenig sauren Spülung bewegen. Zur Erzielung einer optimalen Säureentfernung in der zweiten Spülstufe ist es infolgedessen vorteilhaft, das Säuredifferential über die Trennwand so hoch wie praktisch möglich zu halten.

Die Abblase-Stationen haben sich bezüglich der Aufrechterhaltung des Differentials als wichtig erwiesen. Der Hauptteil der Säure auf den Batterien wird durch die erste Spülung in das hochsaure Reservoir 34 überführt, wie es im vorstehenden beschrieben wurde, doch der große Oberflächenbereich und die Kontur der Batterien bewirken, daß eine beträchtliche Menge an verdünnter Säure in Form von Tröpfchen und eines Oberflächenfilmes "mitgeschleppt" werden. Würde diese Menge nicht entfernt, so würde das Säure- Differential des Spülwassers zwischen den beiden Reservoiren der Trennwand bald vermindert werden. Infolgedessen werden die Batterien durch die Abblase-Station 38 geführt, bevor sie die Trennwand 24 überschreiten. Die Abblase-Stationen 38, durch die die Batterien geführt werden, weisen einen Luftkanal mit einer keilförmigen Düse 39 im oberen Teil sowie Luftsperren 44 aus Gummi im Inneren auf, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist. Durch die keilförmige Düse 39 wird ein Luftstrom über die Batterien geblasen, der von den Oberflächen der Batterien Wasser zurück in das hochsaure Reservoir 34 des Sammelbehälters bläst. Die Luftsperren 44 aus Gummi werden an die Seiten der Batterien gepreßt, wobei sie die Funktion von Ablenkschilden übernehmen, die verhindern, daß Tröpfchen durch den Luftstrom in das wenig saure Reservoir 42 des Sammelbehälters gewirbelt werden. Infolge dessen wird der größte Teil der "mitgeschleppten" Säure elimi niert und wie in den später folgenden Vergleichstabellen gezeigt wird, wird der Grad der Wirksamkeit eines jeden Spülstufen abschnittes bezüglich der Entfernung von Säure stark verbessert.

Wie sich aus Fig. 1 weiter ergibt, wird frisches Wasser durch die Einlaßleitung 45 z. B. in einer Menge von ungefähr 0,38 l pro Minute, in das wenig saure Reservoir 42 des Sammelbehälters eingespeist.

Das niedrig saure Reservoir 42 dient dabei als Reservoir für die an das Reservoir angeschlossene Spülstation 40. Mittels einer Pumpe 46 werden z. B. 3,8 bis 7,6 l pro Minute in die Wasser leitung der Spülstation 40 gepumpt. Die vergleichsweise niedrig saure Spülwasserlösung des Reservoirs 42 überfließt die Trennwand 24 mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von z. B. 0,38 l pro Minute und wird zum Einspeiswasser des hochsauren Reservoirs 34. In entsprechender Weise dient das hochsaure Reservoir 34 des Sammelbehälters als Reservoir für die damit verbundene Spül station 28, wobei die Zirkulation durch die Pumpe 48 erfolgt, z. B. ebenfalls mit einer Geschwindigkeit von 3,8 bis 7,6 l pro Minute. Von dem hochsauren Reservoir 34 wird Spülwasser in einer Menge abgezogen (z. B. 0,1 gpm), die gleich ist der Menge von frischem Wasser, das dem wenig sauren Reservoir 42 über die Einlaßleitung 45 zugeführt wird, wodurch der langsame Strom (z. B. 0,1 gpm) über die Trennwand 24 entgegen der Richtung der Bewegung der Batterien gelangt. Dieser Strom hält die Spül wässer voneinander getrennt, indem eine Diffusion von hochsaurer Lösung in die wenig saure Lösung über die Trennwand vermieden wird. Wie bereits erläutert wurde, wird das saure Spülwasser, das aus dem System abgezogen wird, in einen Tank 36 zum Zwecke einer späteren Verschneidung und Wiederverwendung als Elektrolyt eingespeist. Mittels des Abschnittes 16 läßt sich somit eine Verminderung des Wasserverbrauchs und eine Verminderung von zu entsorgendem Wasser erreichen. Die vergleichsweise geringe Menge an Wasser, die in diesem Waschabschnitt benötigt wird (z. B. ungefähr 0,1 gpm) wird in produktiver Weise vollständig wieder verwendet, gemeinsam mit der im Wasser enthaltenen Elektrolyt säure.

In dem zweiten nachfolgenden Waschabschnitt 18 werden wasser unlösliche Verschmutzungen und noch verbliebene geringe Säure spuren entfernt. Der Abschnitt 18 ist dabei durch eine Barriere 52 von dem vorangehenden Abschnitt 16, in dem lösliche Stoffe entfernt werden, getrennt. Die Batterien passieren zunächst noch eine zweite Abblase-Station 54, die von identischem Aufbau wie die Station 38, wie in Fig. 4 dargestellt, sein kann, bevor sie die Barriere 52 passieren, so daß Wasserströpfchen, die Säurelösung enthalten, in das wenig saure Reservoir 42 zurückgeblasen und daran gehindert werden, in den Abschnitt 18 der Waschanlage einzutreten.

Der Träger 12 im Waschabschnitt 18 für die Entfernung der nichtlöslichen Verunreinigungen besteht aus einem Förderband 56, wie in Fig. 1 dargestellt, der die einzelnen Batterien progressiv durch die Spülstationen 58 und 59 und an den Bürsten 60 und 61 vorbeiführt.

Die Spülstationen 58 und 59 weisen wiederum Polyesterfilzsäcke auf, wie sie auch in den früheren Spülstationen 30 und 40, wie in Fig. 3 dargestellt, verwendet werden. Vorzugsweise werden hier Säcke anstelle von mit hohem Ausstoß arbeitenden Sprühdüsen ver wendet, um das Ziel einer Verminderung von Wärmeenergiekosten zu erreichen. Dabei wird jedoch zusätzlich der Vorteil erreicht, daß Probleme infolge einer Düsenverstopfung vermieden werden. Beispielsweise kann die Anlage mit ungefähr 11,4 l (3 gallons) pro Minute bei Temperaturen von ungefähr 26,5 bis 37,5°C (80-100°F) betrieben werden, unter geringerem Energieaufwand durch Eliminierung des Verlustes an Verdampfungswärme, der bei Verwendung von Sprühdüsen auftritt. Die Bürsten 60 und 61 sorgen für eine ausreichende mechanische Entfernung von Verschmutzungen, weshalb ein Besprühen der Batterien mit hohem Druck nicht er forderlich ist. Sämtliche noch vorhandene Säure, normalerweise weniger als 1% der ursprünglich vorhandenen Säurekonzentration wird in diesem Abschnitt entfernt.

Das Transportband 56 weist eine schwache Neigung auf, d. h. das Band steigt in Förderrichtung der Batterien langsam an. Unterhalb des Förderbandes 56 befindet sich ein Sammelbehälter 62 von ähnlicher Neigung, durch den das Spülwasser in einen Aus gleichsbehälter 64 gelangt. Der Sammelbehälter 62 ist von dem Sammelbehälter 22 des Abschnittes zur Entfernung der löslichen Verunreinibungen durch die Trennwand 65 abgetrennt. Der Aus gleichsbehälter 64 ist elektrisch beheizbar, z. B. mittels eines elektrischen Kreisband-Erhitzers 66, um die Wassertemperaturen wie oben angegeben aufrechtzuerhalten.

Das Waschwasser des Abschnittes 18 zur Entfernung der nicht löslichen Verschmutzungen ist von dem Waschwasser des Abschnittes 16 zur Entfernung der löslichen Verschmutzungen vollständig isoliert. Im Abschnitt 18 kann dem Wasser ein Netzmittel oder eine Netzmittelseife, z. B. vom Typ Triton X 100 oder vom Typ einer perfluorierten oberflächaktiven Verbindung, z. B. vom Typ FSN perfluoro surfactant zugegeben werden, um die Entfernung von nicht-löslichen Verschmutzungen, insbesondere Fetten, zu erleichtern. Das Netzmittel bildet einen dünnen Wasserfilm auf den Batterien und erleichtert somit die Trocknung durch Abblasen. Da das Waschwasser vergleichsweise salzfrei bleibt, ist das Netzmittel, bzw. die Seife wirksamer als in dem Falle, in dem sowohl lösliche wie auch unlösliche Verschmutzungen in der gleichen Spülstufe zu entfernen sind oder in dem Falle, in dem alkalische Stoffe zur Neutralisation von Säure zugegeben werden. Das salzfreie Wasser eliminiert außerdem die Gefahr von Flecken bildungen durch Salzabscheidungen nach der Trocknung oder die Notwendigkeit einer abschließenden Spülung mit frischem Wasser vor der Trocknung, um eine Fleckenbildung zu vermeiden.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Ausgleichsbehälter 64 eine mit diesem verbundene vertikale Schwimmerschalterleitung 65 auf. Die Funktionsweise einer solchen Schwimmerschalter leitung ist bekannt. Da die Leitung zum Ausgleichstank hin geöffnet ist, ist das Wasserniveau in der Leitung das gleiche wie im Behälter. Ein Schwimmer in der Leitung stellt einen Kontakt mit einem Schalter her, wenn das Wasserniveau unter eine bestinmte Marke absinkt und erzeugt ein elektrisches Signal. Im Falle der dargestellten Ausführungsform bestätigt das elektrische Signal des Schalters ein Solenoid-Steuerventil 66, wodurch Auf frischwasser von einem Frischwasserbehälter, in diesem Falle aus der städtischen Wasserleitung, zugeführt wird.

Das im Ausgleichsbehälter 64 befindliche Wasser wird durch den elektrischen Erhitzer 67 (Fig. 1) auf eine Temperatur von 26,5-37,5°C (80-100°F) erwärmt und mittels einer Pumpe 71 (1 PS-Pumpe) in einer Menge von ungefähr 50 gpm durch einen Siebkorb 70 zu einem aus Partikeln bestehenden Filter 72 gepumpt, der im vorliegenden Falle aus einem Diatomeenerde-Filter des Typs betand, der auch im Falle von Swimming Pools verwendet wird. Das Filter dient der Entfernung von teilchenförmigem Material aus dem durch das Filter fließenden Wasser.

Nach Passieren des Diatomeenerde-Filters 72 wird das Wasser in ein Ionenaustauscherbett oder "sauren Schwamm" 74 von z. B. 0,0424 m³ (1.5 cubic foot) eingespeist. Das Ionenaustauscherbett 74 hat die Aufgabe, Spuren von Batteriesäure, die nach dem Wasch abschnitt 16 zurückgeblieben sind, festzuhalten. Nach Passieren des Ionenaustauscherbettes 74 gelangt das Spülwasser durch die Leitung 75 in das Verteilerrohr 76. Ist das Solenoid-Steuer ventil 77 geöffnet, was normalerweise der Fall ist, kann das Spülwasser in das Verteilerrohr 76 gelangen. Das Ventil 77 steht jedoch mit einem weiteren Solenoid-Steuerventil 78 in der Leitung 79 zwischen dem Diatomeenerde-Filter 72 und dem Aus gleichsbehälter 64 in Verbindung. Ist das Ventil 78 geschlossen, was normalerweise der Fall ist, so gelangt das Spülwasser durch das Ionenaustauscherbett 74 und von dort über das Ventil 77 in das Verteilerrohr 76. Ist das Ventil 77 geschlossen und ist das Ventil 78 gleichzeitig geöffnet, so wird das Spülwasser nicht länger durch das Ionenaustauscherbett 74 geführt, sondern gelangt direkt vom Diatomeenerde-Filter 72 zurück zum Ausgleichsbehälter 64. Der Zweck dieser Rückführroute besteht darin, Diatomeenerde partikel daran zu hindern, in das Ionenaustauscherbett 74 ein zutreten, wenn die Diatomeenerde entfernt und ersetzt wird.

Bei Normalbetrieb wird Wasser aus dem Verteilerrohr 76 in einem Strom für die Spülstationen 58 und 59 und einen Rückstrom zum Ausgleichsbehälter 64 unterteilt. Ein Ausgleichsventil 80 steuert die Teilung des Stromes derart, daß z. B. ungefähr 20% (10 gpm) zu den vereinigten Spülstationen (jeweils ungefähr 5 gpm) gelangen, während ungefähr 80% (40 gpm) zum Ausgleichs behälter zurückgeführt werden. Infolgedessen wird das Wasser kontinuierlich mehrmals vom Ausgleichsbehälter durch das Teilchenfilter 72 und das Ionenaustauscherbett 74 in einem Verhältnis von ungefähr 4:1 bezüglich des Stromes durch die Spülstationen 58 und 59 recirculiert, wobei es filtriert wird und Säurespuren entfernt werden, bevor es wieder durch Batterien verschmutzt wird.

In dem geschlossenen System werden nicht-lösliche Verunreini gungen von den Batterien entfernt, ohne daß stark verschmutztes Wasser erzeugt wird, und zwar weder durch Säure noch schädliches teilchenförmiges Material, wie Blei. Im Falle der beschriebenen Ausführungsform ist es lediglich erforderlich, von Zeit zu Zeit die Diatomeenerde im Filter 72 zu ersetzen, beispielsweise in Zeitabständen von ungefähr 3 Monaten und den Ionenaustauscher 74 zu regenerieren, was z. B. alle 7 Wochen geschehen kann.

Ein pH-Meßgerät 80 im Verteilerrohr 76 zeigt die relative Acidität des Wassers an, das das Ionenaustauscherbett verläßt. Erreicht der pH-Wert einen Wert (z. B. unterhalb von ungefähr 5), der anzeigt, daß der Ionenaustauscher in seiner Effektivität bezüglich der Entfernung von Säure aus dem Wasser nachläßt, so kann das Ionenaustauscherbett regeneriert werden, z. B. durch Spülen mit einer alkalischen Lösung, um die Harze wieder in einen stark basischen Zustand zu überführen. Das Ionenaus tauscherbett 74 ist zu diesem Zweck an einen Tank 82 eines Fassungsvermögens von z. B. 19 l (5 gallons) angeschlossen, und zwar über eine Leitung 84 mit einer Pumpe 85, z. B. eine para stolische Pumpe und ein Solenoid-Ventil 86, in dem sich z. B. eine 50%ige kaustische Lösung befinden kann. Zur Regenerierung des Ionenaustauscherharzes wird das Ventil 86 geöffnet, während gleichzeitig das Ventil 77 geschlossen wird. Weiterhin wird das Spülventil 87 geöffnet. Aus dem Ausgleichsbehälter 64 wird daraufhin Wasser durch das Ionenaustauscherbett 74 gepumpt, das aus dem Ionenaustauscher über das Ventil 87 abgezogen und in einen Abwasserkanal oder ein Kanalsystem abgeführt wird.

Ein Seifen- oder Netzmittelreservoir 88 wird mit einem wasch aktiven Netzmittel oder Seife, wie bereits im vorstehenden beschrieben, gefüllt. Dieses Netzmittel oder diese Seife wird dann mittels einer Pumpe 90, z. B. einer parastolischen Pumpe, bei Bedarf in das Verteilerrohr 76 gepumpt, um im Spülwasser die gewünschte Netzmittel- bzw. Seifenkonzentration aufrecht zuerhalten. Da das Spülwasser mit dem Netzmittel bzw. der Seife in dem geschlossenen System rezirkuliert wird, ist es lediglich erforderlich, geringe Netzmittel- oder Seifenmengen vom Reservoir 88 in vergleichsweise langen Zeitabständen abzuziehen.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß auch in diesem Abschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung weder größere Wasser- und Netzmittel- oder Seifenmengen verbraucht werden, noch größere Mengen an verschmutztem Abwasser erzeugt werden. Das in dem System vorhandene Wasser kann kontinuierlich über längere Zeitabstände verwendet werden und es ist von Säure und schäd lichen Stoffen weitestgehend frei, wenn es abgelassen wird. Weiterhin werden die Energiekosten dadurch gering gehalten, daß in den Spülstationen langsam fließendes Wasser verwendet wird, wodurch Wärme nicht schnell verlorengeht.

Die gesäuberten Batterien gelangen auf dem Förderband 56 in die Trockenstation 90.

Es hat sich gezeigt, daß eine Energie-effektive Trocknung der Batterien dadurch erreicht wird, daß man von den Batterie oberflächen Feuchtigkeit mit Luft von Raumtemperatur abbläst, anstatt die Feuchtigkeit durch Einsatz von Wärmeenergie zu verdampfen. Um das Abblasen zu erleichtern, wird eine Netz mittelseife im Waschabschnitt 18 eingesetzt, z. B. vom Typ Triton X 100 oder FSN perfluoro surfactant. Die Verwendung der Netzmittelseife hat die Wirkung, daß auf den Batterieoberflächen ein dünner Wasserfilm zurückbleibt, der leicht durch die Gebläse 92 und 93 abgeblasen werden kann, die mit einem Trockenluftdruck von 44 bis 66 g/cm³ (10-15 oz/sq.in.) arbeiten.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weisen die Gebläse 92 und 93 Keildüsen 94 und 95 auf, die in einem Winkel von ungefähr 45° auf die ankommenden Batterien gerichtet sind, um die Vorderfront und die Seiten zu trocknen. Eine weitere Keildüse 96 ist in einem Winkel von ungefähr 30° nach unten in die Bewegungsrichtung der Batterien gerichtet, um die Oberseite und die Rückseite der Batterien zu trocknen. Den Gebläsen 92 und 93 sowie 30 und 40 wird dabei Luft über einen Kompressor 98 (Fig. 1) zugeführt.

In vorteilhafter Weise sind nicht dargestellte Luftkanäle in der Abdeckung oder dem Gehäuse vorgesehen, in denen die Luft vom Kompressor zu den Gebläsen gelangt.

Unter dem Träger 12 befindet sich in dem Trockenabschnitt ein Sammelbehälter 94, der zum Behälter 62 geöffnet ist. Das aufgefangene Wasser wird somit im Abschnitt 18 zum Ausgleichs tank 64 zurückgeführt.

Es hat sich gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, im Trocken abschnitt 90 unter normalen Bedingungen externe Wärme zu ver wenden. Erfordert die angewandte Arbeitsweise jedoch die Zufuhr äußerer Wärme, so kann diese durch Wärmestrahler zugeführt werden, die z. B. zwischen den beiden Gebläsen 92 und 93 angeordnet werden können. Von den Batterieoberflächen wird Strahlungswärme praktisch vollständig absorbiert, so daß in Verbindung mit der Netzmittelseife und den Luftgebläsen 92 und 93 eine sehr schnelle Trocknung der Batterien erfolgt.

Ergebnisse von Vergleichsversuchen

Das erfindungsgemäße Waschverfahren wurde mit vergleichbaren anderen Waschverfahren verglichen.

Die folgende Tabelle ermöglicht einen Vergleich des Wasser verbrauchs und der Säureentfernung im Falle von vier verschie denen Verfahren. Die beiden ersten Verfahren sind erfindungs gemäße Verfahren.

Verfahren 1 ist ein zweistufiges Spülverfahren mit "Gegenstrom langsam-Strömung" ohne Abblasen zwischen den beiden Spülstufen.

Verfahren 2 entspricht Verfahren 1 mit der Ausnahme, daß zusätzlich zwischen den beiden Spülstufen ein Abblasen erfolgt, um einen Säure-"Austrag" zu vermeiden. Im Falle des Verfahrens 3 erfolgte eine Reinigung der Batterien in einer Anlage, in der die Batterien mit Wasser von hoher Geschwindigkeit besprüht wurden. Im Falle des Verfahrens 4 erfolgte eine Reinigung der Batterien mittels Hochdruckdampf.

Im Falle der Verfahren 3 und 4 wurden beträchtlich mehr Wasser und Energie verbraucht als im Falle der Verfahren 1 und 2, ohne daß Vorteile bezüglich einer besseren Entfernung von Säure er reicht wurden, wie sich aus Tabelle A ergibt.

In Tabelle B werden die Ergebnisse von Versuchen miteinander verglichen, bei denen der Grad der Säureentfernung ermittelt wurde. Miteinander verglichen wurde ein Verfahren nach der Erfindung mit einem langsamen Spülstrom mit zwei und drei Spül stufen mit und ohne Abblase-Stufe zwischen den Spülstufen.

Die Vorteilhaftigkeit einer Luft-Abblase-Stufe bezüglich der Verminderung eines Säureaustrages in späteren Verfahrensstufen ist offensichtlich.

Tabelle A

Tabelle B

Beispiel

In einer Vorrichtung, wie in den Figuren dargestellt, wurden Batterien auf den Träger gebracht und nach und nach durch die Spülstationen des zur Entfernung der löslichen Verschmutzungen bestimmten Abschnittes der Vorrichtung geführt. Spülwasser, das von den entsprechenden Reservoir-Abschnitten des Sammelbehälters zu den Spülstationen zirkulierte, verdünnte die Säure und löste vorhandene Salze und gelangte dann zurück in den Sanmelbehälter unter jeder Spülstation. Das zum Abspülen der Batterien benötigte Wasser wurde durch entsprechende Pumpen in Mengen von 1-2 g/Minute von den entsprechenden Reservoirabschnitten des Sammel behälters zu den entsprechenden Spülstationen umgepumpt. In der Abblasestation zwischen den Abspülstationen wurden an den Batterieoberflächen anhaftende Tröpfchen von verdünnter Säure ab und in den vorhergehenden Abschnitt des Sammelbehälters ge blasen, wodurch ein Säureaustrag zu den letzteren Stationen verhindert wurde.

In die weniger saure Seite des Sammelbehälters wurde frisches Spülwasser in Mengen von 0,1 g/Minute eingeführt. Ferner wurde pro Minute 0,1 g Säurelösung von der stärker sauren Seite abge zogen. Hierdurch wurde ein Stromfluß von 0,1 g/Minute über die Trennwand in einer Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Batterien erzeugt, um eine Säurediffusion zu vermeiden. Die aus der Vorrichtung abgezogene Säurelösung wurde in einem Auffangbehälter gesammelt. Sie ließ sich, da konzentriert und seifenfrei, wieder verwenden. Die Batterien wurden dann anschließend nach und nach durch den Abschnitt zur Entfernung von nicht-löslichen Verunreinigungen geführt, in dem Verunreinigungen durch Abspülen mit einer Seifenlösung und mittels Bürsten entfernt wurden. Das dabei anfallende Spülwasser wurde kontinuierlich durch Teilchenfilter und einen Ionenaustauscher zirkuliert, so daß es in der geschlossenen Vorrichtung als sauberes Spülwasser recyclisiert werden konnte. Aus diesem zweiten Abschnitt zur Entfernung der unlöslichen Verunreinigungen wurden die Batterien dann nach und nach an Luftgebläsen vorbei geführt, durch die die Batterien durch Abblasen eines Oberflächen-Wasserfilmes trocken geblasen wurden. Die Batterien traten aus der Vorrichtung trocken und fleckenfrei aus.

Claims

1. Verfahren zum Waschen von Akkumulatoren-Batterien, bei dem die Batterien auf einem Träger durch mindestens zwei Spül stationen geführt werden, in denen auf den Oberflächen der Batterien anhaftende Batteriesäure und andere Ver unreinigungen abgewaschen und die Batterien anschließend getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Batterien zum Zwecke der Entfernung der anhaftenden Säure und anderer in Wasser löslicher Verunreinigungen in jeder der aufeinanderfolgenden Spülstationen mit einem Spülwasserstrom von vergleichsweise geringer Geschwindigkeit abgespült werden, daß
b) das Abwasser einer jeden Spülstation in einem der Spülstation zugeordneten Reservoir aufgefangen wird; daß
c) frisches Spülwasser in das Reservoir eingeführt wird, das der letzten Spülstation zugeordnet ist; daß
d) aus jedem Reservoir Wasser in das vorhergehende Reservoir in einer solchen Menge abgeführt wird, die der Menge an frisch zugeführtem Wasser äquivalent ist, und daß
e) aus dem Reservoir, das der ersten Spülstation zuge ordnet ist, Wasser in einer Menge abgezogen wird, die der Menge an frisch zugeführtem Wasser äquivalent ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Spülstation Luft über die Batterien geblasen wird, um von diesem Spülwasser abzublasen, bevor die Batterien der nächsten Spülstation zugeführt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterien nach Entfernung der Säure und anderer in Wasser löslicher Verunreinigungen durch mindestens eine weitere Spülstation geführt werden, in der von den Batterie oberflächen in Wasser unlösliche Verunreinigungen abgewaschen werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einer gegebenenfalls in einem Gehäuse untergebrachten Waschvorrichtung, mit einem Träger zum Transport der Batterien durch die Vorrichtung und Spül stationen, in denen die Batterien mit Wasser abgespült werden, gekennzeichnet durch

a) zwei oder mehr aufeinanderfolgende Spülstationen (28, 40) längs der Bahn des Trägers (12), wobei jede Spülstation (28, 40) eine Einrichtung (Fig. 3) auf weist, mit der ein langsam fließender Spülwasserstrom auf die Batterien (14) gerichtet werden kann,
b) einen Sammelbehälter (22) unter dem Träger (12) zum Auffangen des Spülwassers, der zwischen den Spul stationen (28, 40) durch eine Trennwand (24) unterteilt ist, so daß für eine jede Spülstation (28, 40) ein Spülwasserreservoir (34, 42) erzeugt wird;
c) einem jeden Reservoir (34, 42) und damit einer jeden Spülstation (28, 40) zugeordnete Pumpen (46, 48) zum Pumpen von Spülwasser vom entsprechenden Reservoir in die Spülstation;
d) eine Einrichtung (45) zur Einführung von frischem Spülwasser in das Reservoir (42), das der letzten Spülstation (40) zugeordnet ist,
e) eine Einrichtung zum Abziehen von Spülwasser aus dem Reservoir (34), das der ersten Spülstation (28) zuge ordnet ist und
f) eine Einrichtung, durch die der Spülwasserstrom im Sammelbehälter so geleitet wird, daß der Strom über Trennwände im Sammelbehälter in einer Richtung fließt, die der Bewegungsrichtung der Batterien entgegengesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Spülstationen (28, 40) ein Luftgebläse (38, 54) zum Abblasen von Spülwasser von jeder Batterie (14) zugeordnet ist, bevor die Batterie (14) über das Reservoir geführt wird, das der nächsten Spülstation zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß im Falle der Einrichtung, durch die der Spülwasserstrom im Sammelbehälter so geleitet wird, daß der Strom über Trennwände (24) im Sammelbehälter (22) in einer Richtung fließt, die der Bewegungsrichtung der Batterien entgegengesetzt ist, die Höhe der Trennwände (24) geringer ist als die Höhe des Sammelbehälters (22).

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bestehend aus einer gegebenenfalls in einem Gehäuse untergebrachten Waschvorrichtung mit einem Träger, zum Transport der Batterien durch die Vorrichtung und Spül stationen, in denen die Batterien mit Spülwasser abgespült werden sowie mit mechanischen Hilfsmitteln zur Unterstützung des Waschvorgangs, gekennzeichnet durch

a) einen ersten Waschabschnitt (16) mit einer Einrichtung, mit der ein Spülwasserstrom über die Batterien (14) geleitet wird, um anhaftende Säure und andere wasser lösliche Verunreinigungen zu entfernen,
b) einen zweiten Waschabschnitt (18) mit einer Einrichtung, mit der ein Spülwasserstrom über die Batterien geleitet wird sowie eine Einrichtung für die mechanische Behand lung der Batterieoberflächen zum Zwecke der Entfernung von unlöslichen Verschmutzungen von den Batterie oberflächen; und
c) eine Einrichtung zur Isolierung des Spülwassers des ersten Abschnittes (16) vom Spülwasser des zweiten Abschnittes (18).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

d) eine Filtereinrichtung (72) zum Filtrieren des Spül wassers des zweiten Abschnittes (18) und eine Recyclisierungseinrichtung zur Recyclisierung des filtrierten Abwassers und zur Wiedergewinnung als Spülwasser im zweiten Abschnitt (18) und
e) eine Einrichtung zu Aufnahme des Spülwassers aus dem ersten Abschnitt zur Verwendung als Säurelösung.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Waschabschnitt (16) zwei oder mehr aufeinanderfolgende Spülstationen (28, 40) aufweist, von denen eine jede eine Einrichtung (32) aufweist, mit der ein langsam fließender Spülwasserstrom auf jede Batterie (14) aufgebracht wird, wenn diese durch die Spülstationen (28, 40) geführt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Waschabschnitt (16) weiterhin eine Einrichtung zur Aufnahme des Spülwassers einer jeden Spülstation (28, 40) in einem Reservoir (34, 42) aufweist, das der Spülstation (28, 40) zugeordnet ist und daß ferner Mittel vorgesehen sind, durch die aus jedem Reservoir Wasser zur zugeordneten Spülstation gepumpt werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Waschabschnitt (16) ferner Mittel zum Einspeisen von frischem Spülwasser in das Reservoir (42) aufweist, das der letzten Spülstation (40) zugeordnet ist und daß ferner Mittel vorgesehen sind, durch die Spülwasser vom Reservoir der letzten Spülstation durch die vorhergehenden Reservoirs zu dem Reservoir geleitet wird, das der ersten Spülstation (28) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spülstation (28, 40) Gebläse (38, 54) zugeordnet sind, um von jeder Batterieoberfläche Spülwasser abzublasen, bevor die Batterie über das Reservoir geführt wird, das der nächsten Spülstation zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem zweiten Waschabschnitt (18) eine Lufttrocknungs vorrichtung vorgesehen ist, mit der Luft über die Batterie oberflächen geblasen werden kann, um die Batterieober flächen zu trocknen.