DE3432218A1 - Ein abscheidesystem mit einem flotationstank mit fluessigkeitsstand-steuervorrichtung - Google Patents

Description

"Ein Abscheidesystera mit einem Flotationstank mit Flüssigkeitsstand-Steuervorrichtung"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Abscheiden von Stoffen aus einer Trägerflüssigkeit, in der sie suspendiert sind.

Zum Beispiel kann das System nach der Erfindung zum Abscheiden von überschüssigen Farbteilchen aus einem wässerigen Medium verwendet werden, das zum Auswaschen von FarbteiLchen aus der von einer Farbspritzkabine abgeleiteten Luft verwendet wurde.

Die GB-PS 1.540.723 beschreibt ein Gerät zum Sammeln von überschüssigen Farbteilchen, dasim wesentlichen einen Flotationstank mit einem Einlaß nahe seiner Basis für ein flüssiges Medium, z.B. eine wässerige, Farbteilchen in Suspension enthaltende Lösung,umfaßt. Die Flüssigkeit mit den Farbteilchen wird kontinuierlich durch diesen Einlaß in den Tank gepumpt und ständig durch einen im Tank Vorhänderttfen Auslaß entfernt.

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Die Menge von Einlaß und Auslaß der Flüssigkeit wird so gesteuert, daß sich im Tank über dem Einlaß und Auslaß ein Flüssigkeitsgefälle bildet; der durch den Tank fließenden Flüssigkeit gestattet man eine ausreichende Verweildauer innerhalb des Tanks, damit die Farbpartikel nach oben an die Oberfläche schweben können, wo sie sich sammeln und eine Schwebeschicht bilden.

Diese Schicht von angesammelten Farbteilchen wird von Zeit zu Zeit entfernt, indem man die Schicht über ein an einer Seite des Tanks befindliches Wehr gleiten läßt.

Verschiedene Eigenschaften des Systems und seines Verfahrens helfen bei der Bildung der Farbschwebeschicht, Wenn z.B. die Flüssigkeit belüftet wird, hängen sich Luftblasen an die Farbteilchen und sorgen so dafür, daß sie leichter schweben.

Außerdem ist der Einlaß gewöhnlich etwas nach oben gerichtet, so daß der einfließende Flüssigkeitsstrom zur Flüssigkeitsoberfläche innerhalb des Tanks gerichtet ist.

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Außerdem sind die Geschwindigkeiten des Flüssigkeitsstroms im ganzen System so abgestimmt, daß die Farbteilchen angeregt werden, zur Oberfläche zu steigen und die" Schwebschicht zu bilden, ohne wieder zurückgeführt und nach unten bewegt zu werden. .

Man hat festgestellt, daß das System am besten und wirksamsten arbeitet, wenn die kennzeichnenden Flüssigkeitsspegel auf den erforderlichen Werten gehalten werden können, selbst wenn das System Änderungen unterworfen wird, die Änderungen in diesen Flüssigkeitspegeln bewirken.

So ändern Änderungen in der Belüftung der Flüssigkeit, z.B. durch Hinzufügen von Chemiekalien, den Pegelstsnd. Außerdem können Ablagerungen im System die Fließgeschwindigkeiten ändern, was wieder zu Änderungen in den Flüssigkeitspegeln führt.

Solche Änderungen können auch verursacht werden durch FlüssigkeitsVerluste an besonderen Stellen und/oder durch Änderungen in der Temperatur der Flüssigkeit.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelgerät für den Flüssigkeitspegel in einem Flotationstank zu schaffen, das wenigstens einen der darin befindlichen wichtigen Flüssigkeitspegel steuert und dadurch die Leistung des Systems vergrößert.

Nach der Erfindung wird ein System zum Abscheiden von Stoffen aus einer Trägerflüssigkeit, in der sie suspendiert sind, erstellt.

Es umfaßt einen Flotationstank mit einem Einlaß und einem Auslaß, einer Zuführvorrichtung zum Zuführen der Trägerflüssigkeit und der suspendierten Stoffe zum Einlaß und eine bewegliche Schiebervorrichtung zum Verstellen der Größe des Auslasses; es umfaßt ferner Fühler zum Erfassen des Pegels an wenigstens einer Zwischenschicht innerhalb des Systems und eine Vorrichtung zum Regeln des Flüssigkeitspegels, die auf die Fühlvorrichtung reagiert und eine Bewegung des Schiebers bewirkt, wenn der oder die erfaßten Flüssigkeitspegel von vorher bestimmten Werten abweichen.

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Da das Systes der ^rfi~dung eine Vorrichtung zum Regeln des Flüssigiceitspegels umfaßt, kann wenigstens einer der Hauptp_e^£_l_jlas_-Systems geregelt werden. Dies vergrößert die Leistungsfähigkeit des Systems.

Der wichtigste Flüssigkeitspegel ist der der Oberfläche des Inhalts des Flotation-ranks, d.h., die Grenzfläche der Trägerflüssigkeit ider der suspendierten Stoffe, oder eines nit Luft; erzeugten Schaumes.

In einer Verkörperung seilen die Fühler diesen Pegel direkt erfassen, uzd ;ξξ Regelgerät für den Pegel soll ihn durch die Bewegung des Schiebers auf einen vorher festgelegten Vert ialte;, wenn der erfaßte Wert von dem vorher feszzelezzen ~«ert abweicht.

Zusätzlich oder al:=rn;:iv kann der Pegel der Flüssigkeit■Luftgreazsr-icht an ausgewählten Stellen innerhalb des Systems überwacht- verden. ■Zun Beispiel ist der Flüssigkeitspegel innerhalb des Zufüirsystezs wichtig ζζά kazn geregelt werden.

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Auf ähnliche Weise kann die Grenzschicht zwischen Flüssigkeit und Feststoffen an ausgewählten Stellen innerhalb des Systems überwacht werden. Die Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Feststoffen im Flotationstank ist wichtig und kann geregelt werden.

Außerdem gestattet die Höhe dieser Grenzfläche die Bestimmung der Dicke der sich bildenden Schwebstoffschicht.

Die Fühlervorrichtung kann einen oder mehrere Direktkontaktfühler oder berührungsfreie Fühler aufweisen.

Vorzugsweise ist der oder jeder Fühler ein berührungsfreier Fühler, d.h., er kommt weder mit der Flüssigkeit noch mit den suspendierten Stoffen direkt in Berührung.

Die Fühlvorrichtung kann z.B. wenigstens einen in einem bestimmten Abstand angebrachten Entfernungsmesser umfassen, der Abstand von der Grenzfläche aufweist und ihren Abstand von dieser Grenzfläche mißt.

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Der Entfernungsmesser kann ein Ultraschall-Entfernungsmesser^—ein Laser-Entfernungsmesser, ein Infrarot-Entfernungsmesser oder eigentlich jede geeignete Art von Vorrichtung sein, einschließlich einer Energie ausstrahlenden Vorrichtung. Die Regelvorrichtung für den Flüssigkeitspegel umfaßt vorzugsweise einen mit dem Schieber verbundenen Auslöser, der dessen Bewegung bewirkt, eine Vorrichtung zum Vergleich des oder der von der Fühlvorrichtung aufgespürten Flüssigkeitspegels mit den vorher festgelegten Werten und eine Vorrichtung zum Betätigen des Auslösers, wenn die aufgespürten Pegel von den vorher festgelegten Werten abweichen. Der Auslöser kann ausgelöst werden als Reaktion auf elektrische von der Bedienungsvorrichtung zugeführte Betätigungssignale.

Zum Beispiel kann der Auslöser ein elektrisch ausgelöster Auslöser, ein pneumatisch oder hydraulisch ausgelöster, über Magnetventile gesteuerter Auslöser sein.

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Die Vergleichsvorrichtung wäre daher im allgmeinen ein Vergleichsgerät, dessen Ausgang Bedienungssignale zum Auslöser aussenden kann. Vorzugsweise umfaßt das Gerät zum Regeln von Flüssigkeitspegeln eine Zeitschaltung, die die Bedienung des Vergleichsgerätes in bestimmten Zeitabständen auslöst.

Zu diesem Zweck zieht man vor, den Pegel der Grenzfläche im Schwebetank ständig zu überwachen. Wenn jedoch der Pegel der Grenzfläche ständig verstellt wird, kann dies ein "Tanzen" verursachen. Daher zieht man vor, daß die an den Auslöser gesendeten Signale nur eine vorher festgelegte Dauer aufweisen Dann hätten diese Signale jedesmal, wenn das Vergleichsgerät die Aussendung elektrischer Signale an den Auslöser ermöglicht, nur eine begrenzte Dauer, was allein schon ein "Tanzen" verhindert.

In einer bevorzugten Verkörperung wird die Pegel-Regelvorrichtung eingebaut, um die Höhe der Grenzfläche im

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Flotationstank für eine bestimmte Zeit auf einem ersten festgelegten Wert zu halten. Außerdem ist vorgesehen, daß die Regelvorichtung am Ende dieser bestimmten Zeit den-Schieber veranlaßt, die Grc des Auslasses aus dem Flotationstank zu verringen , so daß die Höhe.der Grenzfläche im Schwebetank über die Höhe eines Wehrs im Schwebetank ansteigt, das·-deη Tank mit einem Sammelgefäß verbindet.

So bewirkt am Ende der festgesetzten Zeit der Anstieg des Flüssigkeitspegels, daß die auf der Trägerflüssigkeit schwebenden Stoffe über das Wehr abgeleitet werden.

Die Pegel-Regel vorrichtung umfaßt am besten eine Abstellvorrichtung, um ein Auslösen des Auslösers zu verhindern, wenn der gefühlte Pegel unter einen vorher festgelegten Wert (Mindestwert) sinkt.

Man bevorzugt auch, daß das Pegel-Regelgerät einen von Hand bedienten Ubersteuerungskreis aufweist, der, wenn nötig, die Regelung des Auslösers von Hand ermöglicht.

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Verkörperungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend, beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Entfernen von Farbteilchen aus einem aus einer Farbspritzkabine abgegebenen wässerigen Medium; -— -

Fig. 2 den Flotationstank des Systems von Fig. und schematisch das Regelgrät für den Flotationstank;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Regelgerätes von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt schematisch ein System zum Entfernen von Farbteilchen aus dem wässerigen Medium, das gewöhnlich Wasser ist, das von einer Farbspritzkabine abgegeben wird, Die von einer Farbspritzkabine mit Farbe beladene abgegebene Luft, die bei 10 angezeigt ist, wird durch eine (nicht gezeigte) Waschanlage geführt, wo fein versprühtes Wasser mit der mit Farbe beladenen Luft gemischt wird.

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Auf diese Weise wird ein großer Teil der Farbbelastung aus der Luft entfernt.

Das gebrauchte Wasser wird chemisch behandelt, um der Farbe die Klebrigkeit zu nehmen und ein Verstopfen der Waschanlage auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Die mit Farbe beladene, von der Waschanlage abgegebene wässerige Lösung fließt durch eine Auslaßöffriung 12 in einen Tank 14, eine Bremsstrompumpe 16 zum Fördern von Festteilchen fördert die mit Farbe beladene wässerige Lösung in eine Einlaßleitung 18, von wo sie in einen schematisch bei 20 angegebenen Flotationstamic fließt.

Die Farbteilchen werden, wie später genauer^ beschrieben, im Tank 20 von der Flüssigkeit getrennt.

Die Flüssigkeit verläßt Tank 20 durch eine Auslaßöffnmng in einen Flüssigkeitsstandtank 24. Die den Schwebetamk verlassende saubere Flüssigkeit wird dann mit Pumpe 26 zur (nicht gezeigten) Waschanlage der Farbspritz— kabine 10 zurückgeleitet.

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Fig. 1 zeigt auch eine zusätzliche Pumpe 28, die saubere Flüssigkeit in den Tank 14 und die Einlaßleitung 18 fördern soll, um die richtigen Flüssigkeitsstände innerhalb des Systems .sicherzustellen und die Sammelleitung durch Umwälzen des Farbschaumes zu verbessern.

Das in Fig. 1 gezeigte System verwendet Pumpen sowohl zum Umwälzen der Flüssigkeit wie zum Anheben der Flüssigkeit, um ein hydraulisches Gefälle zu erzielen, das ausreicht, um die Flüssigkeit im Flotationstank 20 auf dem verlangten Stand zu halten.

Die Verwendung der Pumpen bedeutet, daß es im wesentlichen keine Beschränkung für die Lage des Flotationstanks gegenüber der Farbspritzkabine gibt. Wenn jedoch der Flotationstank unterhalb der Höhe angebracht werden kann, in der die Flüssigkeit aus der Farbspritzkabine austritt, sind Pumpen offensichtlich nicht notwendig, um das mit Farbe beladene wässerige Medium zum Flotationstank zu befördern oder das notwendige hydraulische Gefälle zu erzeugen.

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Eine Verkörperung des Schwebetanks wird in Fig. 2 gezeigt.

Der Tank 20 mit einem 'gewöhnlich rechtwinkligen Querschnitt hat einen nach oben gerichteten Einlaß. 30, der über die Einlaßleitung 32 mit der Einlaßleitung 18 verbunden ist.

Wie man sieht, geht die Einlaßleitung 32 von Einlaßleitung 18 senkrecht nach unten, so daß Einlaß 30 nahe der Basis von Flotationstank 20 liegt. Die Auslaßöffnung 22 von Tank 20 liegt ebenfalls nahe an dessen Basis.

Es ist ein Schieber 34 vorgesehen, der sich senkrecht bewegen läßt, so daß er Öffnung 22 teilweise oder völlig absperren kann.

So bestimmt die Stellung des Schiebers 34 den Volumen-Strom der Flüssigkeit, die aus dem Flotationstank 20 herausfließt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Verkörperung ist ein Schieber verstellbar mit einer Stange 36 eines Auslösers 38 verbunden.

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Der Auslöser kann, wie in der gezeigten Verkörperung, elektrisch oder durch einen pneumatisch oder hydraulisch betätigten, von Magnetventilen gesteuerten Zylinder betätigt werden. >. · -

Im Normalbetrieb steht der Schieber 34 so, .daß er dem Flüssigkeitsstrom durch ihn hindurch einen gewissen Widerstand entgegensetzt, so daß die Flüssigkeit auf dem gewünschten Stand in Tank 20 bleibt.

In der dargestellten Verkörperung muß die Oberfläche der Flüssigkeit im Tank 20 auf Pegelstand 2A gehalten werden.

Wenn die mit Farbe beladene Flüssigkeit in Tank 20 einströmt, wird sie durch Einlaß 30 nach oben gelenkt, und die Farbteilchen schweben zur Oberfläche, wo sich eine Schicht ansammelt.

Nach einer gewissen Zeit oder wenn die Schicht eine bestimmte Dicke erreicht hat, müssen die Färbteilchen aus dem Flotationstank entfernt werden. Hierzu weist der Tank an einer Seite ein Wehr 40 auf, das den Tank 20 mit einem bei 42 angegebenen Sammelgefäß verbindet.

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Normalerweise ist in einem Gefäß 42 ein (nicht gezeigter) Korb mit einer porösen Kunststoffauskleidung untergebracht, um das über, das Wehr abgeleitete Material aufzunehmen.

Wenn die Schicht aus dem Schwebetank 20 entfernt werden muß, wird Schieber 34 bewegt, um die Auslaßöffnung 22 von 'Schwebetank 20 zu schließen.

Daraufhin steigt der Flüssigkeitspegel in Schwebetank 20 an, und die Farbteilchenschicht wird über das Wehr 40 in das Sammelgefäß befördert.

Um nun die ganze Schicht hinauszubefördern, muß die Oberfläche der Flüssigkeit in Schwehiank 20 über Stand 1 ansteigen, was in Fig. 2 schematisch angegeben,ist. Sobald die ganze Schicht wegbefördert ist, wird die Öffnung 22 wieder geöffnet, so daß der Flüssigkeitsstand innerhalb des Flotationstanks sinkt und das System wieder so eingestellt ist, daß die Oberfläche der Flüssigkeit wieder bei Stand 2A liegt.

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Damit das System am wirkungsvollsten arbeitet, ist es wichtig, daß während der_Bildung der Farbteilchenschicht die Oberfläche der Flüssigkeit im Flotationstank auf Stand 2A gehaITTen~~wIrd .

Dies stellt sicher, daß genügend senkrechte Flüssigkeitshöhe im Tank 20 vorhanden ist, um eine ausreichende Bildung der Schwebeschicht zu erzeugen. ~~~~

Es gibt aber viele Faktoren, die den Flüssigkeitsstand im Tank verändern können. Daher ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Regelgerät 44 für den Flüssigkeitsstand eingebaut, das die Lage des Schiebers 34 so regelt, daß der Flüssigkeitspegel im wesentlichen auf Stand 2A gehalten wird.

Dazu ist, wie in Fig. 3 genauer gezeigt, das Regelgerät 44 mit einem Entfernungsmesser 46 verbuden, der Informationen über die Lage der Oberfläche der Flüssigkeit in Tank 20 liefert, so daß das Regelgerät 44 den Auslöser 38 als Reaktion auf die vom Entfernungsmesser 46 gelieferte Information auslösen kann.

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Der Entfernungsmesser-46 gibt Energie ab, die von der oberen Fliissigkeitsflache im Tank 20 reflektiert wird, so daß Signale geliefert werden, die den Abstand zwischen Entfernungsmesser 46 und der obe-ren Fliissigkeitsf lache darstellen.

In der in Fig. 3 gezeigten Verkörperung is.t der Entfernungsmesser 46 ein Ultraschall-Entfernungsmesser, der aus einem von einem Verarbeitungsgerät 50 gesteuerten Ultraschall-Meßwertwandler 48 besteht. Auf bekannte Weise gibt der Entfernungsmesser Abstandssignale an das Regelgerät 44.

In bestimmten Zeitabständen wird das Abstandssignal vom Entfernungsmesser 46 mit einem festgelegten Wert verglichen.

Weicht das Abstandssignal vom festgelegten Wert ab, wird Auslöser 38 ausgelöst, um Schieber 34 zu bewegen und so eine Änderung im Flüssigkeitsstand in Tank 20 zu bewirken.

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Vier vorher festgelegte Pegel werden in die Pegelschaltung 52 während der Einstellung der Schaltung eingegeben.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist Pegel 1 im wesentlichen auf der Höhe des Wehrs, Pegel 2A ist die normale Sammelhöhe und Pegel 3 ist ein niedriger Pegel, unter den der Pegel während des normalen Betriebes des Systems nicht fallen darf.

Pegel 2B ermöglicht, daß das System verschiedene Reaktionszeiten unter verschiedenen Umständen haben kann, wie weiter unten erklärt wird.

Die eingestellten Pegel können durch ein Vergleichsgerät 54 abgelesen werden, das auch so angeschlossen ist, daß es die Abstandsablesung von Entfernungmesser 46 über ein Zählwerk 56 aufnehmen kann.

- Auslöser 38 ist eine manuelle Übersteuerungsschaltung und die Ausgangsschaltung 60 mit einem integrierenden Verarbeitungsgerät 62 verbunden.

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Dieses Verarbeitungsgerät„62 ist mit dem Ausgang des Vergleichsgerätes 54 verbunden.

Eine weitere Eingabe in das Verarbeitungsgerät 62 ist ebenfalls mit einer Bank von Drehshaltern 64 verbunden. In dieser Verkörperung sind nämlich zwei Schalter vorgesehen, einer davon ist der Schalter für "festgelegte Intervalle" und regelt den Zeitraum zwischen der Verarbeitung von Abstandssignalen vom Entfernungsmesser 46.

Dieser Schalter ist so verstellbar, daß das Intervall zwischen 0 und 9 Minuten liegt.

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Der andere Schalter/"ist der Schalter für den eingestellten Verstellweg. Diese Schalter 64 empfangen von einer Synderonisierungseinheit 66 ein Signal mit einer bekannten Frequenz, in diesem Falle 50 Hz, und ein weiteres Signal über einen Betriebsartschalter 68, das die tatsächlich vergangene Zeit darstellt. Wenn das Signal für die vergangene Zeit dem eingestellten Intervall gleich ist, wird das integrierende Verarbeitungsgerät 62 ausgelöst und bewirkt, daß das Vergleichsgerät 54 das vom Zählwerk 56 empfangene Signal mit dem eingestellten Pegel 2A vergleicht.

Sind die Werte gleich, erzeugt das Verarbeitungsgerät kein Ausgangssignal. Sind die beiden Signale nicht gleich, ermöglicht das Verarbeitungsgerät 62 den Ausgangsschaltungen 60, den Auslöser 38 TEch oben oder unten zu bewegen.

Der Schalter 64 für den eingestelltn Weg dividiert das 50 Hz-Signal aus der Synderonisierungseinheit durch die eingestellte Menge, und die eingestellte Hertzzahl der Stromleitung wird an den Auslöser 38 übermittelt.

So bewegt Auslöser 38 den Schieber 34 um einen festgelegten Abstand.

Die Bewegung des Auslösers 38 hört dann auf. Ist der Schieber 34 noch weiter geöffnet worden beginnt der Flüssigkeitsstand im Tank 20 zu sinken; wurde der Schieber aber so bewegt, daß er die Öffnung 22 verschließt, steigt der Flüssigkeitsstand im Tank.

Wenn die abgelaufene Zeit wieder gleich der eingestellten Zeit ist, werden die Abstandssignale vom Entfernungsmesser 46 wieder mit dem eingestellten Stand von 2A verglichen, und der Schieber 34 wird wieder bewegt,

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wenn der gefühlte Stand dem eingestellten Stand nicht gleich ist.

Daraus ersieht man, daß das Regelgerät 44 arbeiten kann, um die Oberfläche der Flüssigkeit in Tank 20 auf den Stand 2A zu halten.

Der Betriebsartschalter 68 kann auf eine von verschiedenen Positionen eingestellt werden. Insbesondere kann er in eine halbautomatische Stellung gebracht werden, in der die Schaltung wie oben beschrieben funktioniert, einfach um die Oberfläche der Flüssigkeit in Tank 20 auf den Stand 2A zu halten. Wenn nötig, kann der Betriebsartschalter 68 jedoch in eine automatische Stellung gebracht werden, wodurch das Regelgerät 44 automatisch das Übergleiten der Schwebeschicht über das Wehr 40 in festgesetzten Zeiträumen bewirkt.

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Die Schaltung umfaßt ein weiteres Vergleichsgerät 72, das mit einem Taktzähler 74 verbunden ist, das von der Synderonisi~ef üngseihheit 66 über Betriebsartschalter 68 eine echte Zeitangabe bekommt, wenn der Artschalter auf automatischem Betrieb steht. Vergleichsgerät 72 vergleicht die wirklich vergangene Zeit einer auf einer Schalterreihe 76 eingestellten Sammelzeit.

Die auf diesen Schaltern 76 eingestellte Zeit hängt ab von der Farbbelastung der Flüssigkeit, der Art der erzeugten Schwebeschxht und den Produktionszeiten in der Farbspritzkabine.

Wenn möglich, werden diese Schalter 76 so eingestellt, daß sie die längstmögliche Sammelzeit ergeben. Typischerweise beträgt die eingestellte Zeit 2 bis 8 Stunden.

Ist die wirklich abgelaufene Zeit gleich der auf den Schaltern 76 eingestellten Zeit, signalisiert das Vergleichsgerät 72 dem integrierenden Verarbeitungsgerät 62 Eingangsbefehle von einer Schalterreihe 70 anstatt von den Schaltern 64 aufzunehmen.

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Diese Schalter 70 sind ähnlich eingestellt, daß sie das Intervatl zwischen den Abstandsablesungen angeben und die an den Auslöser 38 gegebenen Imuplse steuern.

Während eines Überleiturjesvorganges muß der Flüssigkeitspegel im Tank schnell ansteigen; daher ist das auf den Schaltern 70 eingestellte Intervall geringer als das auf den Schaltern 64.

Ähnlich gestattet der auf den Schaltern 70 eingestellte Weg die Eingabe längerer Zeiten von Leitungsstrom in den Auslöser 38.

Typischerweise werden die Schalter 64 so eingestellt, daß sie die Ablesung eines Abstandssignales alle 3 bis 6 Minuten bewirken und Leitungsstrom in Impulsen von einer Dauer von 0,06 Sek. bis 0,12 Sek. gestatten, was bedeutet, daß in den Auslöser 38 ein Weg von 0,75 mm bis 1,50 mm eingegeben wird. Typischerweise werden die Schalter 70 so eingestellt, daß sie die Ablesung eines Abstandssignals alle 3 bis 6 Sek. bewirken und Leitungsstrom

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in Impulsen von 0,3 bis 0,6 Sek. in Auslöser 38 einspeisen lassen, um eine Bewegung des Schiebers 34 um 3 bis 6 mm ^z-u—t>ewii?-k-en.

Wenn das Verarbeitungsgerät 62 Intervall- und Wegbefehle von den Schaltern 70 während eines Überleitungsvorganges erhält, nimmt es vom Regelgerät 54 die Ergebnisse des Vergleichs zwischen den Abstandssignalen von Entfernungsmesser 46 und dem festgelegten Pegelstand 1. So funktioniert das System, um Öffnung 22 schnell zu verschließen, so daß der Flüssigkeitspegel im Tank auf Pegelstand 1 schnell steigen kann.

Erreicht die Flüssigkeit Pegelstand 1, stellt das Vergleichsgerät 54 wieder den Taktzähler 74 ein, der dann die tatsächlich vergangene Zeit während des Überleitungsvorganges festlegt. Vergleichsgerät 72 vergleicht die vergangene Überleitungszeit mit einer in die Schalter 78 eingegebenen bestimmten Überleitungszeit. Am Ende des Überleitungszyklus beginnt ein automatischer Gegenzyklus.

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Während die Flüssigkeit im Tank 20 von Pegelstand 2A auf Pegelstand 1 steigt, wird die auf der Flüssigkeit
schwebende Schicht von Feststoffen über das Wehr 40 in ein Sammelgefäß 42 abgegeben.

Am Ende der eingestellten Überleitungszeit wird Auslöser 38 über die Abgabeschaltungen 60, das Verarbeitungsgerät 62 und Taktzähler 74 mit der Stromleitung verbunden, so daß der Schieber 34
kontinuierlich geöffnet wird. Der Flüssigkeitspegel in Tank 20 sinkt deshalb schnell. Sobald der Pegel
unter Pegelstand 2A fällt, vergleicht das Vergleichsgerät 44 die Flüssigkeitshöhe wieder mit den eingestellten Höhen, um den Flüssigkeitsstand
wieder auf Pegelstand 2A zu bringen.
Das Verarbeitungsgerät 62 steuert, wenn der Pegel
im Tank unter den Stand 2B fällt, die Intervall-Weg-Einstellung auf den Schaltern 70, um einen schnellen

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Anstieg auf Pegelstand 2B zu erzielen.

Sobald der Pegelstand jedoch höher ist als 2B, nimmt das Verarbeitungsgerät 62 wieder Intervall und Weg von den Schaltern 64 ab. So wird die Flüssigkeit langsamer von Stand 2B auf 2A angehoben.

Dadurch wird ein Überschießen über den gewünschten

Flüssigkeitsstand 2A verhindert. ...-._ .

Es ist festzuhalten, daß das Vergleichsgerät 54 ebenfalls von den Schaltern 52 einen vorher festgelegten Mindestpegelstand, Pegelstand 3, aufnimmt.

Sinkt zu irgendeiner Zeit der Flüssigkeitsstand im Tank 20 unter Pegelstand 3, setzt das integrierende Verarbeitungsgerät 62 sofort den Auslöser 38 außer Betrieb, bis der Flüssigkeitspegel wieder über Pegelstand 3 ansteigt.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Auslöser 38 mit
einem Impuls angesteuert, um den Flüssigkeitspegel wieder auf Pegelstand 2a zu senken, und zwar unter Verwendung beider Schalter 70 und 64, wie oben
beschrieben.

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Vorzugsweise haben die Schalter kombinierte Anzeigen, so daß die festgelegte Information abgelesen werden kann.

Ähnlich sind die Taktgeber und Zählwerke mit Sichtanzeigen ausgerüstet.

Der Betriebsartschalter 68 kann eine manuelle-Betriebsart aufweisen, in der die Regelschaltung 44 weiterhin die erforderlichen Vergleiche anstellt, in der aber der Auslöser 38 nicht hierdurch erregt wird. In dieser Betriebsart kann der Flüssigkeitsstand unter Verwendung der angezeigten Information über die Drucktaste 58 eingestellt werden.

Die Erfindung wurde oben unter besonderer Bezugnahme auf die Abscheidung von Farbteilchen aus der von einer Farbspritzkabine ausgegebenen wässerigen Lösung beschrieben. Man wird jedoch verstehen, daß die Regelvorrichtung bei Flotationstanks verwendet werden kann, die für jede beliebige Abscheidung,

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z.B. für die Abscheidung von Partikeln aus Flüssigkeiten oder für das Abscheiden von Flüssigkeiten verschiedener Dichte, wie z.B. Öl und Wasser, gebraucht werden.

In der. oben beschriebenen Verkörperung wird der " Entfernungsmesser 46 als auf die Oberfläche der Flüssigkeit im Tank gerichtet beschrieben und ist so auf die Flüssigkeit/Luft, Flüssigkeit/Feststoffe oder Flüssigkeit/Schaum-Grenzschicht im Tank gerichtet. Wahlweise könnte der Entfernungsmesser 46 auf die Oberfläche des Tankinhalts, d.h. auf die Flüssigkeit/Luft, Feststoff/Luft oder Schaum/Luft-Grenzschicht gerichtet sein.

Zusätzlich oder wahlweise könnte der Flüssigkeitsstand in der Einlaßleitung 32 geregelt werden. Außerdem können, obschon die dargestellte Verkörperung einen Ultraschall-Entfernungsmesser verwendet, andere Entfernungsmesser oder andere Arten von Fühlern verwendet werden.

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Z.B. können Kontaktvorrichtungen zum Signalisieren des zu regelnden Pegels der Grenzschicht gebraucht werden.

Natürlich könnten bei Kontaktfüftlern einige Probleme auftreten, wenn die zu trennenden Stoffe klebrig und/oder lichtdurchlässig sind.

Wenn nötig, könnten die Fühler so angeordnet werden, daß sie sowohl auf die Oberfläche der Flüssigkeit im Tank wie auf die Oberfläche des Inhalts gerichtet sind, wodurch die Dicke der Schwebeschicht bestimmt werden könnte.

Regelgerät 44 könnte jedesmal dann einen Überleitungsvorgang durchführen, wenn die Dicke der Schwebeschicht einen vorher festgelegten Wert erreicht hat.

Es können noch weitere Funktionen in das Regelgerät 44 eingebaut werden. So kann z.B. eine Drucktaste 80 für Pegelstand 1 vorgesehen werden, die in dem vom Betriebsartschalter 68 gewählten halbautomatischen

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Betrieb den Anstieg des Flüssigkeitspegels auf Pegelstand 1 bewirkt und ihn dort hält. Die Schwebeschicht könnte dann mit der Hand über das Wehr 40 gezogai werden.

Außerdem kann beim automatischen Betrieb ein Drücken der Drucktaste 80 für Pegelstand 1 entweder die Flüssigkeit auf Pegelstand 1 anheben oder einen Überleitungsvorgang einleiten.

Auf ähnliche Weise könnte man einrichten, daß das Regelgerät 44 auf Mengenfehler reagiert. Man könnte z.B. das System so einrichten, daß es sowohl auf den Flüssigkeitsstand im Tank als auch auf den Flüssigkeitsstand in der Einlaßleitung reagiert.

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Claims (19)

PATENTANWÄLTE · :__: ^ « ^Aktenzeichen.; ";" DiPL-iNQ. CONRAD KÖCHLING H _ ~-_ , DiPL-iNG. CONRAD-JOACHIM KÖCHLING Fleyer Straße 135, 5800 Hagen Anra.: HADEN DRYSYS INTERNATIONAL Ruf (02331) 81164 + 85033 LIMITED Telegramme: Patentkächllng Hagen a British Company Konten: Commerzbank AQ. Hagen . -9 Ä ^ 9 9 1 Q 7-12 Taviqtrirk Snnarp . .-< (BLZ 45040042) 3 515 095 v? H O L· I. \Q ι -1 *■ lavistocK square Sparkasse Hagen 100 012 043 Postscheck: Dortmund 5989-460 __, T , GB. London WClH 9 LZ ~ . . __ rn Großbritannien VNR: 1..L..58....51 ;· -fd. Nr. „„Ä4.1.6./.8.Ä CJJUG. ^^-^. . rom 31. August 1984 Patentansprüche:

1. System zum Abscheiden von Stoffen aus einer Trägerflüssigkeit, in der sie suspendiert sind, gekennzeichnet durch einen Flotationstank (20) mit einem Ein- und einem Auslaß (18 bezw. 22), eine Zuführvorrichtung zum Zuführen der Trägerflüssigkeit und der suspendierten Stoffe zum Einlaß (18), eine bewegliche Schiebervorrichtung (34) zur Änderung der Größe des Auslasses (22), ferner Fühler zum Aufspüren des Pegels wenigstens einer Schwebeschicht innerhalb des Systems und ein Regelgerät für den Flüssig-

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keitspegel, das auf die Fühler reagiert und eine Bewegung des Schiebers (34) bewirkt, wenn der erfaßte Pegel oder die pegel von einem vorher festgelegten Wert abweichen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Einlaß (18) wie Auslaß (22) in der Nähe der Basis des Tanks (20) liegen und der. _ Einlaß (18) nach oben gerichtet ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (22) tiefer im Tank (20) liegt als der Einlaß (18).

4. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler so angeordnet ist, daß er den Pegelstand der Oberfläche der Stoffe und der Trägerflüssigkeit innerhalb des Flotationstanks (20) bestimmt und das Pegelregelgerät so angeordnet ist, daß es eine Bewegung des

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Schiebers (34) bewirkt, wenn der festgestellte Pegel von dem festgelegten Wert abweicht.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pegelregelgerät die Bewegung des Schiebers (34) als Reaktion auf den Fühler bewegt, um die Oberfläche der Flüssigkeit und der Stoffe im Flotationstank (20) auf einem festgelegten Pegelstand zu halten.

6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung die Höhe der Oberfläche der Träger flüssigkeit und der suspendierten Stoffe an einem ausgewählten Teil innerhalb der Zuführvorrichtung bestimmt und das Pegelregelgerät eine Bewegung des Schiebers (34) bewirkt, wenn die festgestellte Höhe von einem vorher festgelegten Wert abweicht.

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7. System nach einem—der— vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlervorrichtung wenigstens einen berührungslosen Fühler umfaßt, der- nicht in.direktem Kontakt mit der Flüssigkeit" oder den suspendierten Stoffen steht.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder berührungslose Fühler ein Entfernungsmesser in einem Abstand von einer Schwebeschicht innerhalb des Tanks (20) ist, der seinen Abstand von der Schwebeschicht erfaßt.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der oder die Entfernungsmesser ein Ultraschall-Entfernungsmesser ist.

10. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pegelregelgerät einen mit dem Schieber (34) vrbundenen Auslöser (38), um dessen Bewegung zu bewirken, eine Vorrichtung zum Vergleichen

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des oder der von der Fühlvorrichtung erfaßten Pegels mit vorgegebeneiiTe"rten und eine Vorrichtung zum Bedienen des Auslösers (38), wenn der oder die erfaßten Pegel von den eingegebenen Werten abweicht, umfaßt.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (38) elektrisch betätigt wird und auf elektrische Betätigungssignale von der Bedienungsvorrichtung reagiert.

12. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (38) pneumatisch oder hydraulisch betätigt und von Magnetventilen gesteuert wird, die auf elektrische Bedienungssignale von der Bedienungsvorrichtung reagiert.

13. System nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Auslöser (38) gegebenen elektrischen Bedienungssignale eine vorher festgelegte Dauer haben, so daß der Auslöser (38) den Schieber (34) um eine vorher festgelegte Distanz bewegt.

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14. System nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, daß das Pegelregelgerät eine Zeitschaltung- umfaßt, die den Betrieb des Vergleichs-". " gerätes in vorher festgesetzten Zeitabständen ermöglicht

15. System nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch' gekennzeichnet, daß das Pegelregelgerät den Pegel einer Schwebeschicht innerhalb des Flotationstanks (20) für eine bestimmte Zeit auf einer ersten festgelegten Höhe festhält und wobei am Ende dieser Zeit das Regelgerät eine Schieberbewegung bewirkt, um die Größe des Auslasses so zu reduzieren, daß der Pegel der Schwebeschicht innerhalb des Flotationstanks (20) ansteigt.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Flotationstank (20) ein den Tank mit einem Sammelgefäß (42) verbindendes Wehr (40) aufweist, wobei der erste festgesetzte Pegel unterhalb des Wehrs (40) liegt, und nach der eingestellten Zeit das Regelgerät den Anstieg der Flüssigkeit im

HADEN. . .8416/84 3Ä32218

Flotationstank (20) bewirkt, so daß die auf der Flüssigkeit schwimmenden Stoffe über das Wehr (40) befördert werden.

17. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch'gekennzeichnet, daß das Regelgerät eine Vorrichtung umfaßt, die die Betätigung des Auslösers (38) verhindert, wenn der oder die erfaßten Pegel unter die festgelegten Mindestwerte fallen.

18. System nach einem der Ansprüche 10 bis 17,

dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät eine manuelle Übersteuerungsschaltung umfaßt , die das Bedienen des Auslösers (38) unter manueller Steuerung ermöglicht.

19. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuführvorrichtung das mit Farbstoffen beladene Medium dem Flotationstank (20) zuführt.

D1PL.-ING. CONRAD KöCHLIN

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