DE29503153U1

DE29503153U1 - Mobile Begasungsanlage

Info

Publication number: DE29503153U1
Application number: DE29503153U
Authority: DE
Original assignee: PAUKSTAT FRANK
Current assignee: PAUKSTAT FRANK
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2005-02-25

Description

MOBILE BEGASUNGSANLAGE

Die Erfindung betrifft eine mobile Begasungsanlage zur Konservierung von Kunstgegenständen, Antiquitäten oder dergleichen.

Eine immer wiederkehrende Problemstellung für Museen und Restaurateure ist der dauerhafte Schutz von Möbeln und Kunstgegenständen vor Schädlingsbefall. Zur Eliminierung eines aktiven Insektenbefalls in Kulturgut beispielsweise aus Holz sind gegenwärtig folgende Verfahren bekannt: Verwendung bekämpfend wirkender, flüssiger Holzschutzmittel, Einsatz von Begasungsmitteln und die Ausnutzung von physikalischen Wirkungen wie Wärme oder radioaktive Strahlen.

Eine Bekämpfung mit flüssigen Holzschutzmitteln ist leicht durchführbar, kann aber aufgrund der in den Holzschutzmitteln enthaltenen Lösungsmittel und Wirkstoffe Nachteile für das Objekt, den Verarbeiter oder den Nutzer mit sich bringen.

Begasungsmittel besitzen den Vorteil, daß keine Substanzen auf Dauer in dem Gegenstand verbleiben und somit die Originalität des Objekts nicht beeinträchtigt wird. Allerdings sind die klassischen Begasungsmittel Cyanwasserstoff (Blausäure), Phosphorwasserstoff und Brommethan sehr giftig, d.h. die Begasung mit toxischen Substanzen birgt neben der Möglichkeit unerwünschter Reaktionen mit dem Exponatwerkstoff zudem große gesundheitliche Gefahren für den Anwender und ist daher genehmigungspflichtig.

Bei einer thermischen Behandlung kann eine notwendige hohe Abtötungstemperatur der Schädlinge beispielsweise ein Abblättern von Farbschichten bewirken, so daß der Eignung der thermischen Behandlung durch die Unverträglichkeit bestimmter Exponatwerkstoffe mit Temperaturen jenseits der normalen Umgebungstemperatur Grenzen gesetzt sind. Die Anwendung

radioaktiver Strahlen bedingt den umständlichen Transport des Objekts zur Strahlenquelle, wobei für den Anwender hinsichtlich der Gefährlichkeit der radioaktiven Strahlungen entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen.

Als eine schonendste Maßnahme der Begasung zur Vernichtung unerwünschter Schädlinge wird daher eine Begasung des Objekts mit sauerstoffverdrängenden Gasen durchgeführt, wobei vorrangig mit Kohlendioxid oder Stickstoff gearbeitet wird. Stickstoff ist im Vergleich zu Kohlendioxid im Normalfall besser geeignet, da letzterer mit der im Exponatwerkstoff vorhandenen Feuchtigkeit reagiert und Kohlensäure bilden kann. Diese Kohlensäure reagiert schwach sauer, wodurch die Gefahr besteht, daß beispielsweise Pigmente ihren Farbwert verändern können. Außerdem ist Kohlendioxid schwerer als Luft und wirkt demzufolge luftverdrängend und erstickend, so daß aufwendigere Sicherheitsmaßnahmen als beim Umgang mit Stickstoff erforderlich sind.

Der Grundgedanke bei der Begasung mit Stickstoff ist, daß die Exponate in abgedichteten Räumen oder in vor Ort errichteten und auf die jeweiligen Exponatgrößen abgestimmte Behältnisse dauerhaft begast werden, wodurch Schädlingen durch den niedrigen Restsauerstoffgehalt des mit Stickstoff beschickten Raumes abgetötet werden. Die Verfahren zeigen in der realen Anwendung Schwächen hinsichtlich der Dichtigkeit des begasten Raumes, so daß durch osmotischen Gasaustausch durch die Wand und potentielle Leckagen der Sauerstoffgehalt im Begasungsraum ansteigen kann, wodurch die Schädlinge überleben können. Soll diese Möglichkeit ausgeschlossen werden, so muß dauerhaft über einen längeren Zeitraum begast werden, was hohe Bereitstellungskosten für die Gase zur Folge hat. Darüber hinaus ist bei der permanenten Begasung eines kompletten Raumes die Gefährdung des Anwendungspersonals durch Sauerstoffverdrängung gegeben, sofern die Begasung in geschlossenen Räumen vorgenommen wird.

In der DE-OS 43 08 585 wird ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bekämpfen von Schädlingen offenbart, in dem die Schädlinge in einem Innenraum eines Gebäudes durch Einleiten von Kohlendioxid und/oder Stickstoff abgetötet werden. Das Verfahren bzw. das System betrifft den kompletten Innenraum eines Gebäudes, der entsprechend abgedichtet sein muß, so daß der Gebäudeinnenraum mit dem entsprechenden Gas beschickt werden kann. Das System weist einen im Innenraum angeordneten Gasfühler auf, der die Konzentration des Behandlungsgases oder die Restsauerstoffkonzentration des Innenraums erfaßt. Der Gasfühler ist an eine Steuerung angeschlossen, mittels der über einen Sollwertsteller ein Sollwert der Konzentration des Behandlungsgases bzw. des Restsauerstoffgehaltes des Innenraums einstellbar ist. Steigt die Konzentration des Restsauerstof fgehaltes, so wird Behandlungsgas in den Innenraum nachdosiert. Ferner kann der Innenraum mittels eines Heizkörpers und einer entsprechenden Steuerung auf einer eingestellten Temperatur gehalten werden. Zusätzlich kann der Innenraum mit einem Befeuchtungsgerät auf einer entsprechenden Luftfeuchtigkeit gehalten werden.

Nachteilig bei diesem System ist, daß das System nicht mobil ist, d.h. es ist an die örtliche Begebenheit gebunden, es einen entsprechend hohen Stickstoffverbrauch aufweißt, eine gemeinsame Abstimmung von Sauerstoffrestgehalt, Temperatur und Atmosphärenfeuchtigkeit nicht möglich ist, und die diverse Steuerungen unabhängig voneinander agieren.

Aus der Druckschrift "Stickstoff zur Bekämpfung holzzerstörender Insekten in Kunstwerken", C. Wibke, A. Unger, Restauro 4/1991, Seiten 246 - 251, ist eine mobile Begasungsanlage bekannt, die das zu begasende Objekt mit einem gasdichten Foliensack umschließt, der durch Schweißen verschlossen wird, wobei entsprechende Ein- und Auslaßöffnungen ebenfalls angeschweißt werden müssen. Der in dem Foliensack ent-

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haltene Sauerstoff wird durch eine längere Stickstoffspülung verdrängt, bevor der Sack durch Verschweißen endgültig verschlossen wird. In dem Sack wird ständig ein geringer Überdruck durch Nachdosieren von Stickstoff automatisch aufrechterhalten. Die Temperatur im Inneren des Behandlungssackes wird durch eine äußere Heizung, beispielsweise einen Radiator, geregelt. Ferner wird der Sauerstoffgehalt im Behandlungssack gemessen. Um einen entsprechenden Feuchtigkeitsgehalt im Inneren des Begasungssackes aufrechtzuerhalten, ist in dem Foliensack eine gesättigte wässrige Glukoselösung in Schalen eingebracht.

Nachteilig bei der bekannten mobilen Begasungsanlage ist, daß der Behandlungssack, bedingt durch die endgültige Verschweißung, nach dem Ende der Behandlung nicht mehr wiederverwendbar ist, so daß für jede erneute Behandlung eines Objektes ein neuer Foliensack mit den entsprechenden Anschlüssen hergestellt werden muß. Dies verursacht zusätzliche Kosten. Weiterhin ist die Art der äußeren Zuführung der Wärme mit einer äußeren Heizung wegen der Verlustwärme sehr energieaufwendig, und es kann keine einigermaßen konstante Temperatur erzielt werden. Ebensowenig ist eine genaue Einstellung der Feuchtigkeit in der Begasungsatmosphäre möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mobile Begasungsanlage zu schaffen, die eine oftmalige Verwendung ermöglicht und wirtschaftlich arbeitet.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß weist die erfindungsgemäße mobile Begasungsanlage, die eine Gasversorgung aufweist, ein gas-

dichtes Zelt auf, das mit mindestens einem gasdichten Reißverschluß versehen ist. Es ist somit möglich, das zu begasende Objekt in den Begasungsraum einzubringen und nach dem Ende der Begasung ohne Zerstörung des Begasungszeltes wieder herauszunehmen. Die wiederholte Benutzung ist im wesentlichen nur durch die Lebensdauer des gasdichten Reißverschlußes bzw. der verwendeten Zeltfolie begrenzt.

Vorteilhafterweise ist das Zelt dabei aus einem transparenten gasundurchlässigen Kunststoff gefertigt. Weiterhin weist die mobile Begasungsanlage einen in dem Begasungszelt angeordneten Sauerstoffsensor und einen Feuchte/Temperatursensor auf, der mit einer Steuerung verbunden ist. In der Zuführung des aus einer Druckflasche stammenden Inertgases Stickstoff in das Begasungszelt ist mindestens ein Behältnis angeordnet, das heizbar sein kann, so daß das dem Zelt zugeführte Gas auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden kann. Vor dem Behältnis befindet sich ein steuerbares Ventil.

Vorteilhafterweise kann parallel zu dem ersten Behältnis ein zweites Behältnis angeordnet sein, vor dem sich ebenfalls ein steuerbares Ventil befindet und das ebenfalls mit einer Heizung versehen sein kann. Dieses zweite Behältnis ist mit einem feuchtigkeitsbeladenen Adsorber beschickt. Je nach Schaltzustand der vor den Behältnisses angeordneten steuerbaren Ventile ist es daher möglich, den in das Zelt zu leitenden Stickstoff entweder mit Feuchtigkeit zu beladen oder ihn über das andere Behältnis auf eine bestimmte Temperatur aufzuheizen. Die beiden im Zelt angeordneten Sensoren messen die aktuellen Begasungsatmosphärenwerte, so daß über die Steuerung eine entsprechend konstante Atmosphäre in dem Begasungszelt aufrechterhalten werden kann.

Vorteilhafterweise weist die mobile Begasungsanlage eine Förderpumpe mit einem nachgeschalteten steuerbaren, mit der Steuerung verbundenen Ventil auf, die Gas dem Begasungszelt

entnehmen kann und es je nach Zustand der Begasungsatmosphäre des Zelts durch einen der beiden Behältnis umwälzt. Somit kann durch die Umwälzung des Gases des Zelts der Zustand der Begasungsatmosphäre auf gewünschte Werte eingestellt oder konstant gehalten werden. Bei einer Dichtigkeit der Anlage ist daher ein Nachdosieren mit neuem Stickstoff selten notwendig.

Die erfindungsgemäße mobile Begasungsanlage weist demnach den Vorteil auf, daß nur bei Unterschreiten eines bestimmten, einstellbaren Begasungszeltdrucks neuer Stickstoff nachgeführt wird, während im Dauerbestrieb die Atmosphäre durch die Umwälzung mit der Förderpumpe auf dem gewünschten Temperatur-, Restsauerstoff- bzw. Feuchtigkeitsgehalt gehalten werden kann. Dadurch wird der Stickstoffverbrauch drastisch erniedrigt, falls die Anlage die notwendige Dichtigkeit aufweist.

Vorteilhafterweise können die gesamten Einzelkomponenten der mobilen Begasungsanlage bis auf das Begasungszelt und die entsprechenden Versorgungsleitungen auf einem mobilen Wagen montiert werden.

Ein weiterer äußerer Sauerstoffsensor bestimmt den Sauerstoffgehalt der umgebenden Atmosphäre und verschließt im Bedarfsfall bei Unterschreitung eines einstellbaren Sollwerts die Gasquelle.

Um Zerstörungen des Begasungszeltes wegen Überdruck und zum erstmaligen Spülen des Zeltes mit Stickstoff ist das Zelt mit einem Überdruckventil versehen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung erklärt, in der

die Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen mobilen Begasungsanlage ist.

Die Fig. 1 zeigt ein gasdichtes Begasungszelt 11, das aus einem transparenten, gasdichten Kunststoff gefertigt ist. Dieses Zelt 11 ist mit mindestens einem Reißverschluß 17 versehen. In diesem Zelt 11 wird das zu begasende Objekt (nicht dargestellt) eingebracht und Zelt mittels des gasdichten Reißverschlusses 17 verschlossen. Das Zelt 11 verfügt über mehrere Ein- und Ausgangsöffnungen zur Beschickung des Zeltes 11 mit Gas und zur Entnahme von Gas zum Zwecke der Umwälzung.

Eine Druckgasflasche 1 mit Stickstoff weist einen Druckminderer 2 auf, der den Druck von 200 bar in den 10-Bar-Bereich herunterregelt. Nachfolgend dem Druckminderer 2 ist ein steuerbares Magnetventil 3 angeordnet, dem ein weiterer Feindruckminderer 4 folgt, der den Bereich von 20 bar bis 10 mbar abdeckt. Die Anlage weist zwei parallelgeschaltete Behältnis 9 und 10 auf, wobei der eine Behältnis 9 mit einem feuchtigkeitsbeladenen Absorptionsmittel beschickt ist und über eine thermostatische Regelung elektrisch heizbar ist. Der dazu parallelgeschaltete Behältnis 10 weist nur einen thermostatisch geregelte elektrische Heizung auf. Vor jedem Behältnis 9, 10 ist in der sich aufspaltenden Stickstoffzuführleitung jeweils ein steuerbares Ventil 5, 6 angeordnet. Die Ausgänge des jeweiligen Behältnis 9, 10 sind mit einem jeweiligen Eingang in das Begasungszelt 11 verbunden. Das Begasungszelt 11 weist einen dritten Ausgang auf, der mit einer Förderpumpe 8 verbunden ist. Diese Förderpumpe 8 fördert das unter leichtem Überdruck stehende Gas des Begasungszeltes zurück zu dem parallelen Eingang der beiden Behältnis 9 und 10, wobei in dieser Zuführung ein weiteres steuerbares Ventil 7 angeordnet ist. In dem Begasungszelt ist ein Sauerstoffsensor von 0-5 Volumenprozent 13 und ein Feuchte/Temperatursensor 14 angeordnet, die ihre Meßergebnisse an eine Steuerung 16 liefern. Diese Steuerung ist mit den steuerbaren Ventilen 3, 5, 6, 7,

der Pumpe 8 und den Behältnisn 9 und 10 verbunden. Stellt beispielsweise der Sauerstoffsensor einen zu hohen Sauerstoffgehalt fest, so öffnet die Steuerung das Ventil 3, so daß zusätzlicher Stickstoff in das Zelt 11 eingeleitet wird. Falls die Temperatur des Zeltes 11 nicht in dem gewünschten Bereich ist, öffnet die Steuerung das Ventil 6, so daß das Gas, das entweder aus der Versorgungsflasche 1 oder dem Zelt 11 selbst stammt, über das elektrisch heizbaren Behältnis 10 in das Begasungszelt geleitet wird. Sollte der Feuchtigkeitsgehalt unter einem extern einstellbaren Sollwert liegen, so verschließt die Steuerung 16 das Ventil 6 und öffnet stattdessen das Ventil 5, so daß der Stickstoff nunmehr über das mit Feuchtigkeit beladene Behältnis 9 geleitet und somit mit Feuchtigkeit beschickt wird.

Eine zusätzliche Beschickung des Zeltes 11 mit Stickstoff aus der Flasche 1 erfolgt im Normalfall nur zur Beginn der Begasung, das heißt der Spülung und Erstbefüllung des Zeltes 11, oder wenn zusätzlicher Stickstoff auf Grund von Undichtigkeiten benötigt wird.

Zur Aufrechterhalten der eingestellten Sollwerte der Atmosphäre des Begasungszeltes 11 ist im Normalfall daher das Ventil 3 geschlossen, so daß kein zusätzlicher Stickstoff zugeführt wird, und die Förderpumpe 8 fördert Gas aus dem Zelt heraus und über ein steuerbares Magnetventil 7 durch eines beiden Behältnissen 9 und 10 wieder in das Zelt 11 zurück. Je nach Bedarf wird so das Gas durch das Öffnen des Ventils 7 und das entsprechende Öffnen bzw Schließen der Ventile 5 und 6, d.h Verwendung eines der beiden Behältnisse 9 oder 10, in Umwälzung gehalten, um die eingestellten Sollwerte der Zeltatmosphäre aufrechtzuerhalten. Dabei ist das Ventil 3 geschlossen, so daß bei der entsprechenden Gasdichtigkeit des Begasungszeltes kein Stickstoff aus der Druckgasflasche 1 nachgeliefert wird. Sind die Druck-, Feuchtigkeits-, Temperatur- und Restsauerstoffwerte der zeltatmosphäre in einem ein-

stellbaren Sollbereich so findet also werder ein Umwälzung noch eine Machbefüllung statt.

Das Begasungszelt 11 ist noch mit einem Überdruckventil 12 versehen, so daß bei Erreichen eines bestimmten Überdruckes das Zelt vor einer Beschädigung geschützt wird.

Aufgrund der obigen Regelung arbeitet das System äußerst wirtschaftlich und kommt daher nach erstmaliger Füllung des Begasungszeltes (Begasungsraumes) mit einem sehr geringen Gasmenge aus, was den Betrieb in geschlossenen Räumen zuläßt. Als eine weitere Absicherung gegen unkontrolliertes Ausströmen von Gas in die Umgebung und der damit gegebenen Gefahr der Sauerstoffverdrängung durch den Stickstoff kann in dem Außenraum des Begasungszeltes ein weiterer Sauerstoffsensor 15 angeordnet sein, der mit der Steuerung 16 verbunden ist. Dieser Sensor 15 mißt im Bereich von 0 bis 25 Volumenprozent und löst bei Unterschreitung des Sauerstoffanteils in der Umgebungsluft auf beispielsweise weniger als 19 Volumenprozent einen optischen oder akustischen Alarm aus und unterbricht über das Magnetventil 3 die Gaszufuhr des Stickstoffes.

Die Anzahl der Behältnisse 9, 10 ist nicht notwendigerweise auf zwei begrenzt. Beispielsweise könnte noch ein drittes Behältnis parallel zu den beiden anderen angeordnet sein, das mittels eines Feuchtigkeitsabsorbers den Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre des Zeltes 11 bei Bedarf unter entsprechender Verwendung der Steuerung 16 wieder verringert.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Mobile Begasungsanlage mit einer mit einem abgeschlossenen Raum (11), der mit einem Gas beschickt wird, verbundenen Gasversorgung (1), dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum (11) durch ein gasdichtes Zelt (11) gebildet wird, das mindestens einen gasdichten Reißverschluß (17) aufweist.

2. Begasungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zelt (11) aus einem flexiblen und transparenten Kunststoff gefertigt ist.

3. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Gas Stickstoff ist.

4. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Druckgasflasche (1) umfaßt, die über eine Leitung mit dem Zelt (11) verbunden ist.

5. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mindestens ein heizbares Behältnis (9, 10) enthält, durch das das dem Zelt (11) zugeführte Gas geführt wird,

6. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein zu dem ersten Behältnis (10) parallel geschaltetes zweites Behältnis (9) aufweist, wobei in Gaszuführrichtung vor jedem Behältnis (9, 10) jeweils ein steuerbares Ventil (5, 6) angeordnet ist.

7. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Behältnis (9) mit einem mit Feuchtigkeit beladenes Adsorptionsmittel gefüllt ist, so daß das dem Zelt (11) zugeführte Gas in Abhängigkeit von der Stellung

der steuerbaren Ventile (5, 6) entweder durch das erste oder durch das zweite Behältnis strömt.

8. Mobile Begasungsanlage nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Steuerung (16) aufweist.

9. Mobile Begasungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen Feuchte/Temperatursensor (14) aufweist, der in dem Zelt (11) angeordnet ist und mit der Steuerung (16) verbunden ist.

10. Mobile Begasungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen Sauerstoff-Sensor (13) aufweist, der in dem Zelt (11) angeordnet ist und mit der Steuerung (16) verbunden ist.

11. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (16) mit den vor den zwei Behältnissen (9, 10) angeordneten steuerbaren Ventilen (5, 6) verbunden ist, so daß die Ventile (5, 6) von der Steuerung (16) in Abhängigkeit von den Meßwerten der im Zelt (11) angeordneten Sensoren (13, 14) gesteuert wird.

12. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Förderpumpe (8) aufweist, die Gas aus dem Zelt (11) fördert, wobei das entnommene Gas über einen der beiden Behälter (9, 10) wieder in das Zelt (11) zurückgeleitet wird.

13. Mobile Begasungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Gasströmrichtung nachfolgend der Pumpe (8) ein steuerbares Ventil (7) angeordnet ist, das mit der Steuerung (16) verbunden ist.

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14. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zelt (H) mit einem Überdruckventil (12) versehen ist.

15. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen mit der Steuerung (16) verbundenen äußeren Sauerstoffsensor (15) aufweist, der den Sauerstoffgehalt der Umgebung mißt.

16. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasversorgung (1), die mit Druckminderer (2, 4) und einem mit der Steuerung (16) verbundenen steuerbaren Ventil (3) versehen ist, die Behälter (9, 10) mit den entsprechenden steuerbaren Ventilen (5, 6), die Förderpumpe (8) mit dem steuerbaren Ventil (7) und die Steuerung (16) auf einem mobilen Wagen angeordnet sind.

17. Mobile Begasungsanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein drittes Behältnis mit einem steuerbaren, mit der Steuerung 16 verbundenen Ventil, aufweist, das parallel zu den erten beiden Behältnisses (9, 10) geschaltet ist und mit einem feuchtigkeitsentziehenden Absorber gefüllt ist.