DE3044126A1

DE3044126A1 - Einrichtung und verfahren zum automatischen, kontinuierlichen verdunstungsausgleich

Info

Publication number: DE3044126A1
Application number: DE19803044126
Authority: DE
Inventors: Jakob 5090 Leverkusen Kemmer; Walter Dr. Kirsch; Walter 5000 Köln Tabel
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1982-06-24
Also published as: FR2494862A1

Description

AGFA-GEVAERT 5090 Leverkusen, Bayerwerk

AKTIENGESELLSCHAFT

Patentabteilung HRS/Kü-c

Einrichtung und Verfahren zum automatische !!!,kontinuierlichen Verdunstungsausgleich

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste von flüssigen Verarbeitungslösungen in Verarbeitungsbehältern, insbesondere in Entwicklungstanks für photographische Materialien, wobei die Einrichtung aus einer Meßeinrichtung mit einem Verstärker, einem Regler und einem Stellglied besteht.

Während der Verarbeitung von Materialien in Verarbeitungsbehältern mit flüssigen Verarbeitungslösungen entstehen an der Oberfläche der Verarbeitungslösungen Verdunstungsverluste, wobei Wasser oder andere Lösungsmittel verdunsten. Die Folge der Verdunstung ist eine Konzentrationserhöhung der Bestandteile in der Lösung und eine hierdurch bedingte veränderte Wirkung der Verarbeitungslösung auf das Material.

Der Grad der Verdunstung ist von der Temperatur der Verarbeitungslösung, von der Oberflächenturbulenz in dem Verarbeitungsbehälter, von der ihn umgebenden Raumtempera-

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tür, von der Einschaltdauer der Maschine und auch von der Luftfeuchte im Raum abhängig.

Ein Nachfüllen des Lösungsmittels oder Wassers über eine Niveauregelung des Flüssigkeitsstandes im Verarbeitungsbehälter ist nicht möglich, da durch die zu verarbeitenden Materialien stets Verarbeitungslosunc verschleppt wird und andererseits die Lösung regeneriert wird. Der Grad der Verdunstung kann aber auch nicht in eine Beziehung zum Durchsatz gebracht werden.

-|q Die Zuführung der erforderlichen Lösungsmittelmenge zum Ausgleich der Verdunstung kann manuell vorgenommen werden. Die richtige Menge wird hierzu nach einer Analyse ermittelt und auf einen Durchschnittswert umgerechnet. Dieses Vorgehen ist sehr ungenau, da die Einflußgrößen ständigen Schwankungen unterliegen. Im Laufe der Zeit führt diese nur ungefähr richtige Zugabe von Lösungsmitteln zu mehr oder weniger großen Abweichungen vom Dichte-Sollwert der Verarbeitungslösung mit den entsprechenden Veränderungen in der Behandlung der Materialien.

in besonderem Maße tritt dieses Problem bei der Entwicklung photographischer Colorfilme und -papiere auf. Die Entwickler für diese Photomaterialien werden auf eine Temperatur bis zu 50⁰C erwärmt und mit starker Turbulenz zur Beschleunigung und Verbesserung der Entwicklung versehen. Schon geringe Änderungen in der Konzentration des Entwicklers bewirken sensitometrische

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photographischen

kontinuierlichen

Veränderung und führen so zu qualitativ schlechten

Produkten, wie Filmen oder Papierbilder.

Von erheblichem Vorteil wäre deshalb ein Gerät zur

Messung der Dichte zur Steuerung einer automatischen Zugabe von Lösungsmittel zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Konzentration.

Zur Messung der Dichte von Flüssigkeiten sind verschiedene Verfahren bekannt. Zur schnellen angenäherten Bestimmung

verwendet man unter anderem Aräometer, bei denen der schwimmende Körpfer so weit in die Flüssigkeit eintaucht, bis die verdrängte Flüssigkeit sein Gewicht besitzt. Der Senkkörper läuft nach oben in einen dünnen Stiel, die sogenannte Spindfei aus, die mit einer Teilung in Teilstücke versehen dst, die der Dichte der Flüssigkeit

entsprechen. Derartige Dichtemesser (Aräometer) sind zum Beispiel aus] der DE-OS 2 443 127 bekannt.

Aus der DE-AS 1 h40 744 ist ein Gerät zur stetigen Messung, der Dichte nicht fester Medien bekannt in welchem der Auftrieb eines aräometerartigen Schwimmers mit Eisenkern in eineii Flüssigkeit durch ein von Spulen erzeugtes Magnetfeld so kompensiert wird, daß der benötigte Strom in den Spulen ein Maß für den durch die Flüssigkeit erzeuten Auftrieb und somit für die Dichte ist.

Das Gerät ist sehr kompliziert in seinem Aufbau, nur schlecht zu reinigen und schwer in seiner Wirkung zu kontrollieren. Eine Angabe über eine mögliche Regelung der Dichte wurde in der Auslegeschrift nicht gegeben.

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ORIGINAL IMSPECTED

Aus dem deutschen Gebrciuchsmuster 8007841 ist ein Gerät zum automatischen Ausgleich der Verdunstungsverluste bekannt, in welchem an den Verarbeitungsbehälter eine Einrichtung zur Erzeugung eines Nebenkreislaufes angeschlossen ist, in der sich ein Meßgefäß befindet, das von einer Pumpe ständig speisbar ist und daß in dem Meßgefäß eine Meßspindel für eine Dichtemessung in einer Führungshülse beweglich angeordnet ist und die Meßspindel an ihrem oberen Ende mit einem metallischen Ring versehen ist und eine Abfrageeinrichtung zur Abfrage des Meßspindel Standes angebracht ist, wobei über einen Meßwertwandler und eine Zeitschaltautomatik mit Netzteil ein Magnetventil innerhalb eines wählbaren Zeitabschnittes jeweils einmal für eine wählbare kurze Zeitspanne einschaltbar ist, um das verdunstete Wasser nachzufüllen.

Das Gerät zeigt bereits eine·gute Lösung zum Ausgleich der Verdunstungsverluste, hat aber den Nachteil, daß es bewegliche Teile, wie die Meßspindel besitzt, die einer häufigen Wartung bedarf. Außerdem arbeitet das Gerät diskontinuierlich, so daß die Lösungskonzentration Schwankungen unterworfen ist, die bereits zu unterschiedlichen Ergebnissen zum Beispiel bei der Entwicklung von photographischen Materialien führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung und ein Verfahren der einleitend genannten Art zu schaffen, mit denen es auf einfache Weise

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möglich ist, die Verdunstungsverluste von flüssigen Verarbeitungslösungen in Verarbeitungsbehältern kontinuierlich und stufenlos wartungsfrei auszugleichen.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art, ist diese Aufgabe erfindungsgdmäß dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung zum Ausgleich der Verdunstungsverluste eine Elektrode zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Verarbeitungslösung ist.

Überraschenderweise ist es mit einer Elektrode zur Messung der Leitfähigkeit der Verarbeitungslösung in einfachster Weise möglich, exakte Werte über die Konzentration der Lösung, zum Beispiel einer photographischen Entwicklerlösung, zu erhalten. Diese Konzentrationswerte lassen sich in ebenso exakter Weise dazu verwenden, über einen Regler die zur Aufrechterhaltung der Konzentration erforderliche Lösungsmittelmenge, zum Beispiel Wasser, kontinuierlich und stufenlos zuzuführen. Es werden keinerlei bewegliche Teile benötigt, die einer Wartung bedürfen. Der Regler ist mit einer Sollwerteingabe versehen, die es ermöglicht eine bestimmte Konzentration der Verarbeitungslösung einzustellen, die über die Meßeinrichtung mit Verstärker, Regler und Stellglied konstant gehalten wird. Um eine stufenlose und kontinuierliche Zuführung von Lösungsmittel

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zu erreichen, wird vorteilhafterweo.se eine stufenlos von dem Regler regelbare Förderpumpe vorgesehen.

Das Verfahren zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste' von flüssigen Verarbeitungslösungen in Verarbeitungsbehältern, zeichnet sich dadurch aus, daß mifc einer Elektrode die elektrische Leitfähigkeit der 'Verarbeitungslösung in den Verarbeitungsbehälter gemessen wird, über die elektrische Leitfähigkeiti die Lösungskonzentration der Verarbeitungslösung als Istwert bestimmt und mit einem Sollwert in einem Regler verglichen wird und aufgrund des Vergleiches über ein Stellglied die zur AufrechterHaltung der Lösungskonzentration erforderliche Lösuntfsmlttelmenge aus einem Vorratsbehälter kontinuierlich und stufenlos geregelt der Verarbeitungslösung zugeführt wird.

Für den Fachmann war es überraschend zu sehen, daß bei Anwendung dieses Verfahrens bestimmte sensitometrische Werte des mit dem Verfahren verarbeiteten photographischen Materiales in engen Toleranzgrenzen zu halten sind, wenn die Lösungsklmzentrationen der photographischen Bäder mit Hilfe der Leitfähigkeitsmessung der Verarbeitungsbäder ini den vorgegebenen" Sollwerten konstant gehalten werden.

Im folgenden wird eine Ausführungisform der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben.

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original Inspected

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V-

In einem Behälter 6, zum Beispiel in einem Entwicklungstank zur Entwicklung photographischer Filme und Papiere, befindet sich eine Verarbeitungsflüssigkeit 7, etwa eine Entwicklerlösung, die im Kreislauf mit einer Pumpe 8 umgewälzt wird, um den Verarbeitungsprozeß zu beschleunigen und ein« stets gleichmäßige Verarbeitungsflüssigkeit an allen Stellen des Behälters zu erhalten.

Der Behälter 6 hat zur Einbringung des Gutes eine groß« öffnung, die die Oberfläche der Verarbeitungsflüssigkeit 7 freigibt, so daß eine starke Verdunstung der Verarbeitungsflüssigkeit stattfindet, insbesondere wenn die Verarbeitungsflüssigkeit beheizt ist und an der Oberfläche turbulent bewegt wird. Die verdunstete Flüssigkeit muß ersetzt werden, um die Konzentration der Verarbeitungsflüssigkeit konstant zu halten und stets gleiche Verarbeitungsergebnisse zu erzielen.

Hierzu ist in dem Behälter 6 an einer gut beströmten Stelle ein Messfühler 1 angebracht, der kontinuierlich' die elektrische Leitfähigkeit der Verarbeitungsflüssigkeit 7 erfaßt und über einen elektrischen Verstärker 2 als Istwert an einen Regler 3 weitergibt.

Bei einer Verdunstung des Lösungsmittels steigt die Konzentration der Verarbeitungsflüssigkeit 7 und somit deren Leitfähigkeit. Der dem Regler 3

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übermittelte Istwert I ist dann höher als der Sollwert S, wodurch der Regler ein Stellglied 4 veranlaßt aus einem Vorratsbehälter 5 über eine Leitung 9 Lösungsmittel in den Kreislauf einzuführen und so die Konzentration der Verarbeitungsflüssigkeit 7 wieder zu normalisieren.

Der gewünschte Sollwert S für die Leitfähigkeit und somit für die Konzentration der Verarbeitungsflüssigkeit 7 kann an dem Regler 3 eingestellt werden.

Das Stellglied 4 ist eine stufenlos verstellbare Förderpumpe, so daß die aus dem Söll-Istvergleich des Reglers ermittelte notwendige Menge Lösungsmittel von kleinsten bis größten Mengen kontinuierlich in den Verarbeitungsbehälter 6 überführt werden können und stets eine nahezu konstante Konzentration von Feststoff und Lösungsmittel in dem Verarbeitungsbehälter vorhanden ist.

Das Verfahren und die Vorrichtung* beinhalten eine sehr empfindliche pysikalische Bestimmungsmethode und Steuerungsmethode für die die Verarbeitung bestimmende Salzkonzentration in Verarbeitungsflüssigkeiten, insbesondere für photographische Entwickler, in denen Alkalicarbonat anteilmäßig den höchsten Salzanteil stellt.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Eichung, bzw. die Bestimmung des Sollwertes erfolgt in einfacher Weise, indem bei einem Neuansatz der Verarbeitungsflüssigkeit 7 nach einer gründlichen Durchmischung die Sollwerteinstellung S des Reglers 3 auf den Wert des Istwertes I eingestellt wird und dann erst das Stellgied 4 zugeschaltet wird. Um eine zusätzliche Uberwachungsmöglichkeit für die Funktion des Regelkreises zu erhalten, kann parallel zu dem
Regler 3 ein Schreiber 10 zur Aufzeichnung der Istwerte I angeschlossen werden.

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VWVVWW W W WW —ψ 10 Beispiel

In einem Entwicklertank befinden sich 300 1 einer photographischen Entwicklerlösung zur Entwicklung von Color-Photopapieren. Der Entwickler hat eine Temperatur von 4O⁰C und wird durch eine Umwälzung intensiv durchmischt. Durch die Entwicklung verbrauchter oder verschleppter Entwickler wird durch Regeneration in üblicher Weise zugeführt oder aufgefrischt. Die Raumtemperatur beträgt 20⁰C.

Erfahrungsgemäß tritt bei dieser Anordnung ein Verlust von 4-7 Litern Wasser durch Verdunstung über der Entwickleroberfläche pro Tag auf. Charakteristisch für die Konzentration des Enwicklers ist unter anderem der Gehalt an Alkalicarbonat. Der beispielsweise Entwickler habe einen Sollgehalt an Alkalicarbonat von 37 g/Liter. 300 Liter haben demnach 11.100 g Alkalicarbonat in dem Entwicklertank.

Eine sichtbare Qualitätsverschlechterung der entwickelten photographischen Bilder tritt nicht auf, wenn sich die Konzentration innerhalb einer Schwankungsbreite von _+ 1 g Alkalicarbonat pro Liter bewegt.

Für diesen Entwicklertank wurde eine Einrichtung gemäß der Erfindung verwendet, in welcher eine Elektrode zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit in die Tankmitte eingebracht wurde.

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Nach der Füllung des Tankes 6 mit Einwicklerlösung und einer kräftigen Durchmischung der Entwicklerlösung 7 durch ein 60 min langes Umwälzen der Lösung unter gleichzeitigem Aufheizen auf 40⁰C wurde der Istwert I für die Konzentration des Entwicklers auf dem Regler 3 abgelesen und der Sollwert S auf diesen Istwert I eingestellt und das Stellglied 4 eingeschaltet. Parallel zum Regler 3 wurde ein elektrischer Schreiber 10 zur Aufzeichnung der Istwerte I angeschlossen und die Istwerte I über eine Laufzeit von 5 Tagen kontrolliert.

Bei der Verwendung der Einrichtung zürn automatischen Ausgleich der Verdunstung gemäß der Erfindung blieb die Konzentration der Entwicklerlösung unterhalb -]5 eines Wertes innerhalb des gewünschten Toleranzbereiches von _+ 1 g/l.

Die Abweichungen betrugen überraschenderweise nur +_ 0,2 Gramm Alkalicarbonat pro Liter Entwicklerlösung, wie auch gleichzeitig durchgeführte chemische Analysen zeigten.

Die Konstanz der photographischen Ergebnisse war einwandfrei auch über längere Zeiträume. Bei einem mehrmonatigen Betrieb traten keine Störungen auf und eine Wartung war, außer der jeweiligen Eichung bei einem Entwicklerneuansatz, nicht erforderlich.

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Leerseite

Claims

-..·-„· 3 0441 2G Patentansprüche

1. Einrichtung zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste von flüssigen Verarbeitungslösungen in Verarbeitungsbehältern, insbesondere in Entwicklertanks für photographische Materialien, bestehend aus einer Meßeinrichtung mit einem Verstärker, einem Regler und einem Stellglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (1) zum Ausgleich der Verdunstungsverluste eine Elektrode zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Verarbeitungslösung (7) ist.

2. Einrichtung zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (3) mit einer Sollwerteingabeeinrichtung (S) versehen ist.

3. Einrichtung zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4) eine stufenlose regelbare Förderpumpe ist.

4. Verfahren zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste von flüssigen Verarbeitungslösungen in Verarbeitungsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Elektrode

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(1) die elektrische Leitfähigkeit der Verarbeitungslösung (7) in dem Verarbeitungsbehälter (6) gemessen wird, über die elektrische Leitfähigkeit die Lösungskonzentration der Verarbeitungslösung (7) als Istwert (I) bestimmt und mit einem Sollwert (S) in einem Regler (3) vergleichen wird und aufgrund des Vergleiches über ein Stellglied (4) die zur Aufrechterhaltung der Lösungskonzentration erforderliche Lösungsmittelmenge aus einem Vorratsbehälter (5) kontinuierlich und stufenlos geregelt der Verärbeitungslösung (7) zugeführt wird.

5. Verfahren zum automatischen kontinuierlichen Ausgleich der Verdunstungsverluste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,:daß zur Eichung der Meßeinrichtung der Sollwert (S) auf den Istwert (I) bei einem Neuansatz der Verärbeitungslösung (7) nach einer gründlichen Durchmischung der Verarbeitungslösung (7) eingestellt wird.

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