DE2822032A1

DE2822032A1 - Vorrichtung und verfahren zur ionenregulierung von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2822032A1
Application number: DE19782822032
Authority: DE
Inventors: Daniel L Goffredo
Original assignee: Chemcut Corp
Current assignee: Chemcut Corp
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1979-07-12
Also published as: BR7808079A; US4190481A

Description

In der chemischen Bearbeitungstechnik, wo Fluide für verschiedene Anwendungszwecke, unter anderem für Ätzbehandlungen und Eedoxbehandlungen (Oxidation-Reduktions-Behandlungen) eingesetzt werden, und allgemein in Anlagen, wo lonenkonzentratioi-en geregelt werden müssen, haben sich verschiedenartige Techniken entwickelt. Einige dieser Techniken betreffen die pH-Regelung von Ä'tzlösungen udgl. und gleichermaßen die Regelung des spezifischen Gewichts. Einige Typen von Ätzeinrichtungen, für die sich derartige Regelungen eignen, sind beispielsweise in der US-PS Zj. 015 706 beschrieben.

Bei verschiedenen chemischen Bearbeitungsarten und insbesondere beim Ätzen oder beim chemischen Bearbeiten von Artikeln, beispielsweise gedruckte Schaltungsplatinen, werden die Artikel längs einer Fördereinrichtung durch eine Ätzkammer geschickt, in der sie mit einem Ätzmittel besprüht werden. In den Fällen, in denen die zu bearbeitenden Artikel Kupfer enthalten und die Ätzlösung zur Entfernung eines gewissen Teils des Kupfers vom Artikel verwendet wird, kann die Ätzlösung beispielsweise Ammoniumhydroxid und Ammoniumchlorid mit einem chelatierenden oder komplexbildenden Mittel (im allgemeinen mit Cu -Ionen (cupric ions) zu Beginn der Reaktion, um die Oxidation einzuleiten), enthalten. Bei fortlaufendem Ätzvorgang ergibt sich eine Bildung von Kupferionen in der Lösung, die im allgemeinen das Ätzmittel verbrauchen, das auch durch Abdampfen an die Atmosphäre verlorengehen kann. Folglich ist es notwendig, periodisch oder kontinuierlich eine Auffrischerlösung zum Ätzmittel hinzuzufügen. Eine typische Auffrischerlösung würde zusätzliches Ammoniumchlorid und Ammoniumhydroxid mit einem chelatierenden oder komplexbildenden Mittel sein. Während des Ätzvorgangs wird durch Verdampfen von Ammoniak der pH-Wert der Ätzlösung reduziert. Deshalb muß notwendigerweise

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eine Korrektur durchgeführt werden, die den pH-Wert der Lösung auf den gewünschten Pegel hebt. Diese Korrektur kann durch Hinzufügen von Ammoniak zum Ätzmittel durchgeführt werden. Wenn der pH-Wert auf einen unerwünschten Pegel abgefallen ist, würde bei unkomplizierten Arbeitsvorgängen lediglich das Ätzmittel entfernt und eine neue Füllung verwendet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen muß diese Prozedur jedoch als ungeeignet bezeichnet werden. Folglich wurde in der Praxis das verlorene Ammoniak dadurch ersetzt, daß dem Ätzmittel Ammoniakwasser (Ammoniumhydroxid) hinzugefügt wurde, was das Ätzmittel verdünnte und damit im allgemeinen eine Störung der Regelung der spezifischen Dichte ergab. Es wurden Versuche unternommen, durch Hinzufügen von entwässertem Ammoniak diese Situation zu verbessern.

Der Wunsch nach einer pH-Wert-Regelung, um auf diese Weise entwässerten Ammoniak automatisch hinzufügen zu können, wurde erkannt. Jedoch wurde bemerkt, daß mit dem Verlust von Ammoniak und dem Absenken des pH-Wertes Kupferausfällungen in Form von komplexen Salzen dazu tendierten, Düsen, Zahnräder und Pumpen derart zu verstopfen, daß jede effektive Arbeitsweise des pH-Wert-Reglers zu Ende war. Weiterhin störten derartige Ausfällungen allgemein den Arbeitsablauf des Ätzvorgangs,

Falls pH-Wert-Regler, die mit Elektroden arbeiten, verwendet wurden, versuchten die bereits beschriebenen Salzniederschläge die Elektroden zu verschmutzen. Eine derartige Situation würde besonders bei einer Betriebsunterbrechung der Ätzvorrichtung über Nacht oder über das Wochenende eintreten, wenn Ammoniak in größeren Mengen aus dem Ätzmittel entweichen und damit den pH-Wert absenken kann, was Ausfällungen verursacht. Bei Betriebsbeginn wären die Elektroden verschmutzt und das Regelungssystem könnte nicht richtig funktionieren. Eine rei-

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bungslose Funktionsweise einer derartigen Anlage hängt damit sehr von der Aufmerksamkeit der Betriebsperson ab, die Elektroden richtig zu reinigen.

Die Erfindung betrifft die Regelung bzw. Steuerung von Ionenkonzentrationen unter Verwendung von Sensorzellen, mit einer Einrichtung, die periodisch (oder kontinuierlich) eine automatische Abschätzung des Pegels der Ionenkonzentration einer Bearbeitungslösung liefert, und mit einer Einrichtung, mit der entweder manuell oder automatisch periodisch (oder kontinuierlich) die Sensorzellen gereinigt und geeignet neu kalibriert werden. In einer speziellen Ausführungsform enthalten die Sensorzellen Elektroden; sie lassen sich vorzugsweise in einem System, das auch eine Steuerung des spezifischen Gewichts eines Ätzmittels enthält, zur Steuerung des pH-V/erts des Ätzmittels einsetzen. Die Erfindung betrifft auch die Steuerung von Redox- und anderer Bearbeitungslösungen. Nach anderen erfindungsgemäßen Merkmalen wird eine visuelle Anzeige verschiedener Fluidströme (Flüssigkeiten oder Gase), wie beispielsweise einer Auffrischerlösung, eines Ionenkorrekturfluids und des Bearbeitungsfluids selbst in der Sensorselle ermöglicht, indem im allgemeinen transparente Materialien und Fenster in den Gehäusen der Vorrichtung verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es dec::?-.ib, eine neuartige lonenkonzentrationsregelung für Bearbeitun^slosungen udgl. zu schaffen.

Weiterhin soll erfindungcgemäß eine neuartige Vorrichtung mit einer derartigen Ionenkonzentrationsregelung geschaffen werden.

Weiterhin soll erfindungsgerr.äß ein neuartiges System und Gerät zur kontinuierlichen Ätzung und Bearbeitung von Artikeln

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geschaffen werden, bei den der pH-'.Yert der Ätzlösung automatisch und kontinuierlich sowohl mit als auch ohne Regelung des spezifischen Gewichts geregelt wird, wobei auch Vorsorge zur manuellen oder automatischen Selbstreinigung und Kalibrierung getroffen ist.

Weiterhin soll erfindungsgemäß eine Vorrichtung geschaffen werden, die automatisch und kontinuierlich sowohl mit als auch ohne Regelung des spezifischen Gewichts das Oxidations-Reduktions-Potcntial regelt, wobei auch' manuell oder automatisch eine Selbstreinigung und Kalibrierung der Sensorzellen ermöglicht ist.

Weiterhin soll erfindungsgemäß ein System und ein Gerät geschaffen worden, bei dem ein kontinuierliches Ätzen dort durchgeführt werden kann, wo sich die Steuerung von Ammoniakverlust und Belüftung bewirken läßt.

V/eiterhin sollen erfindungsgemäß neuartige Sensorzellen geschaffen werden, die sich zur Entfernung von Ausfällungen von den Sensorzellen reinigen lassen, wobei Maßnahmen zur Nacheichung der Sensoren getroffen sind.

Weiterhin soll erfindungsremäß eine visuelle Beobachtungsmöglichkeit des Fluidstrorrs der in Verbindung mit den bereits beschriebenen Sensoren steht, ;eochaffjri werden, indem im wesentlichen tranetrnrente Förster in der Verrichtung verwendet werden, die eine Boora-'htung lurch eine Bedienungsperson ermöglichen; gleichermaßen sollen Beobachtung fei.:? ter allgemein in der Vorrichtung verwendet werden, uir. :ie Eeoi:a rhtung verschiedenartiger Fluidctröme zu ermöglichen.

V/eiterhin sollen erfindungsg--::..!". Sensorzellen geschaffen werden, die selbst für ei:.-'- Bed: ■-■•_u:i£ST:~r.~on eine Beobachtung des Niodercclilanaufb^,;- ir. c-^ Zellen ermöglichen.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Systems;-dargestellt werden verschiedene Bauteile der Vorrichtung und ihre Zwischenverbindungen;

Figur 2 ein Blockdiagramra des Systems nach Fig. 1; wiedergegeben ist auch eine erfindungsgemäße Sensorzelle in perspektivischer Darstellung;

Figur 3 eine vertikale Schnittansicht der Vorderplatte des Steuermoduls und der erfindungsgemäßen Sensorzelle; wiedergegeben ist auch eine visuelle Beobachtungsöffnung auf die Sensorselle; die Ansicht erfolgt dabei allgemein längs der Linie IH-III von Fig. 1;

Figur Ly eine vertikale Schnittansicht eines Teilbereichs der Vorderplatte des erfindungsgemäßen Steuertioduls und auch einer visuellen Beobachtungsöffnung auf einen transparenten Abschnitt einer Rohrleitung, die von einem Tank mit destilliertem Wasser odgl. kommt und als Seitenansicht wiedergegeben ist; und

Figur 5 eine vertikale Längsschnittansiclit durch die erfindungsgemäße Sensorzelle, wobei die Ansicht allgemein längs der Linie V-V nach Fig. 3 erfolgt.

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Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform und das Betriebssystem, das die erfindungsgemäßen Merkmale beinhaltet. Obwohl im folgenden auf eine Ätzvorrichtung, Ätzanlage udgl. Bezug genommen wird, sei hervorgehoben, daß ähnliche Grundgedanken, wie sie im erfindungsgemäßen Gerät und System enthalten sind, sich bei anderen Typen chemischer Bearbeitung verwenden lassen, wo die Regelung der Ionenkonzentration wünschenswert ist. Beispielsweise könnten u.a. bei Oxidations-Reduktions-Systemen wie für Redox-Systeme gleichermaßen Regeleinrichtungen der hier beschriebenen Bauart verwendet werden. Weiterhin können Systeme des hier beschriebenen Typs zur überwachung von Spülwasser innerhalb eines Ätzsystems, für irgendwelche andere Anwendungszwecke, wo Spülwasser verwendet wird, oder sogar für jede andere Behandlungsart mit Flüssigkeit verwendet werden.

Artikel, die erfindungsgemäß geätzt werden sollen, werden häufig gedruckte Schaltungsplatinen, gedruckte Schaltungsfilme odgl., jedoch sei hervorgehoben, daß der Erfindungsgegenstand jedem anderen Typ von Artikeln, ob sie nun in ihrem Aufbau Kupfer enthalten oder nicht, zugeordnet werden kann.

Die zu ätzenden Artikel werden län^c den Walzen einer Ford:reinrichtung 1 von links nach rechts, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, durch ein Ätzmodul 2 geführt, wo sie mit einer Ätz- oder anderen Behandlungslösung besprüht werden, die durch Sprühdüsen l\ über den För'derelementen 3 abgegeben wird, wobei die Sprühdüsen ihrerseits von einem Ätzmittel-Sammelrohr 5 versorgt werdendem das Ätzmittel mit Hilfe einer Pumpe 6,welche am unteren Ende des Moduls 2 angeordnet und von einem Ätzmittel 7 in einem Sammelbehälter am unteren Ende des Moduls 2 gespeist wird, geliefert wird; all dies stellt eine Einrichtung dar, die Ätzmittel an die Artikel abgibt. Diese Artikel werden dann

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dann von der Ätzkammer 2 auf einer Fördereinrichtung 8 zu einer Uberflutungsspüleinheit 9 transportiert, wo sie in einem Auffrischer IO gespült werden, und werden dann von der Uberflutungs-Spüleinheit 9 auf einer Fördereinrichtung 11 wegtransportiert. In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Artikel Kupfer, das weggeätzt werden soll; sowohl das Ätzmittel als auch der Auffrischer sind laugenartig und enthalten Ammoniumchlorid und Ammoniumhydroxid und chelatierende oder komplexbildende Mittel. Der für dieses kontinuierliche System notwendige Sauerstoff wird der Ätzeinheit als Luft zugeführt. Beim anfänglichen Betriebsbeginn enthält das laugena:
dation des Kupfers.

enthält das laugenartige Ätzmittel auch Cu -Ionen zur Oxi-

In einer alkalischen Lösung oxidieren das Ammoniumhydroxid, das Ammoniumchlorid, die Cu -Ionen und der Luftsauerstoff das Kupfer und bilden komplexe Kupfer-Ammoniumsalze. Die Lösung des Kupfers von den Artikeln durch Oxidation verbraucht vorhandene Ammoniumionen und vergrößert das spezifische Gewicht des Ätzmittels. Durch die Entfernung komplexer Kupfer-Ammonium-Salze aus dem Ätzmittel und durch Hinzufügen frischen Ammoniumhydroxids und Ammoniumchlorids zum Ätzmittel wird bei Anwesenheit von Sauerstoff der Ätzprozeß kontinuierlich. Bei diesem Ätzsystem neigt Ammoniak dazu, dem Ätzmittel zu entweichen; dieser Ammoniakverlust bewirkt, daß der pH-Wert des Ätzmittels abfällt. V/enn der pH-Wert des Ätzmittels unter einen gewissen Wert abfällt, beispielsweise 8,0, zeigen Kupfer-Ammonium-Salze die Tendenz, sich auf den geätzten Artikeln und an den Düsen und Öffnungen in der Ätzapparatur abzuscheiden. Deshalb wird der Ätzeinheit zur Hebung des pH-V/erts des Ätzmittels wasserfreies Ammoniak beigegeben. Wasserfreies Ammoniak wird erfindungsgemäß bevorzugt, da es kein Wasser enthält, welches das Ätzmittel unnötig verdünnen würde.

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Das Ätzmodul 2 besitzt auf der einen Seite des Moduls nahe dem Boden eine Ätzmodul-Einlaßöffnung 12, durch die wasserfreies Ammoniak in das Ätzmodul eintritt. Ein durchlöchertes Hohlrohr, genannt Verteiler 13, ist an der Einlaßöffnung befestigt und bringt ■das Ammoniak als Kompensationsmittel gegen das Absinken des pH-Werts des Ätzmittels verteilt in das Ätzmittel hinein.

Das Ammoniak wird von einem Ammoniaktank 14 längs einer Leitung 15 durch ein Ammoniak-Zuführmagnetventil 16 und dann längs einer Leitung 17 durch einen transparenten Ammoniak-Strömungsanzeiger 18 bezogen, wo das Strömen des Ammoniaks visuell beobachtet werden kann,und dann längs einer Leitung 19 durch die Ätzmodul-Einlaßöffnung 12 durch den Verteiler 13 und in das Ätzmittel 7 geführt.

Bei diesem System oxidieren Cu -Ionen das KupferzuCu -Ionen(cuprous) und werden selbst zu Cu -Ionen reduziert. Dann wird in dieser Reaktion Sauerstoff verwendet, um die Cu -Ionen zu Cu -Ionen zu oxidieren, welche daraufhin weiteres Kupfer oxidieren.

In das Ätzmittel 7 wird Sauerstoff entweder als Teil der Atmosphäre 20 im oberen Teil der Ätzmodul-Kammer oder durch eine Luftpumpe 21 (wahlweise) eingeführt, die über eine Leitung 2Z mit der Ätzmodul-Einlaßöffnung 12 verbunden ist.

Alkalischer Auffrischer 23, der Ammoniumchlorid und Ammoniumhydroxid enthält, wird in einem Auffrischer-Versorgungstank 24 gespeichert, von dem er längs einer Leitung 25 über ein Auffrischer-Versorgungsmagnetventil 26, dann längs einer Leitung 27 über eine Auffrischerpumpe 28, wo er längs einer Leitung 29 durch einen transparenten Auffrischer-Strömungsanzeiger 30 gepumpt wird, wo das Strömen des Auffrischers visuell beobach-

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tet werden kann, und dann längs einer Leitung 31 in die Uberflutungs-Spüleinheit 9 läuft. Ein gewisser Anteil des Auffrischers 10 verbleibt in der Uberflutungs-Spüleinheit, wo er zum Spülen geätzter Artikel verwendet wird, die, kommend vom Ätzmodul, durch sie hindurch transportiert werden. Falls die geätzten Artikel in Wasser oder einer Säure gespült würden, würde sich das auf den Artikeln verbleibende Ätzmittel leicht auf diesen Artikeln abscheiden. Man läßt zweckmäßigerweise einen gewissen Anteil des Auffrischers von der Uberflutungs-Spüleinheit in das Ätzmodul durch ein Überlaufrohr 32 strömen, dessen obere Öffnung sich in der Uberflutungs-Spüleinheit und dessen untere Öffnung sich im Ätzmodul befinden.

Als Teil des Ätzprozesses wird öin gewisser Teil des Ätzmittels mit gewonnenen Kupferionen aus dem Ätzmodul 2 durch einen Ätzmodul-Abgabeauslaß 33 herausgezogen, der mit einer Spülpumpe 3k verbunden ist, die das verwendete Ätzmittel 35 längs einer Leitung 36 zu einem Tank 37 mit verbrauchtem Ätzmittel pumpt.

Die Strömung des alkalischen Auffrischers aus dem Auffrischer-Versorgungstank Zk zur Uberflutungs-Spüleinheit 9 wird durch einen automatischen Baume-Sensor-Regler 38 für spezifisches Gewicht geregelt, der längs Zuführungs- und Rücklaufleitungen 39 bzw. 40 zur Prüfung und Bewertung des spezifischen Gewichts des Ätzmittels 7 mit dem Ätzmittel-Sammelrohr 5 des Ätzmoduls 2 verbunden ist. Die Ätzmittelspeieung zur Leitung 33 für die Pumpe 3k kann durch konventionelle Techniken geregelt werden, wie es beispielsweise die Verwendung eines Schwimmerventils (nicht wiedergegeben) ist, das dann, wenn der Pegel des Ätzmittels im Tank 2 einen vorbestimmten Wert erreicht,die Pumpe 3k betätigt. Wahlweise kann die Regelvorrichtung 38 für das spezifische Gewicht die Absaugpumpe 3k> wie es in Fig. 1 zu sehen ist,über eine Steuerleitung /f1 betätigen,

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um längs der Leitung 36 verwendetes Ätzmittel 35 zum Tank 37 für verbrauchtes Ätzmittel zu pumpen.

Die Regeleinrichtung 38 für das spezifische Gewicht ist über eine Steuer leitung i\2. mit dem Auffrischer-Versorgungsmagnetventil 26 verbunden und reguliert dieses Ventil so, daß sie das Ventil 2.6 dann öffnet, wenn das spezifische Gewicht des Ätzmittels im Ätzmodul 2 unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Die Regeleinrichtung 38 für das spezifische Gewicht ist ebenfalls längs einer Steuerleitung /f3 mit der Auffrischerpurape 28 verbunden, welche sie gleichzeitig dann, wenn das Auffrischer-Versorgungsmagnetventil 26 geöffnet ist, aktiviert; der Auffrischer 23 fließt in den Sumpftank am Boden der Uberflutungs-Spüleinheit 9, bis er -durch das überlaufrohr 32 in das Ätzmodul 2 überströmt.

Somit wird erfindungsgemäß das spezifische Gewicht des Ätzmittels automatisch durch einen Regler 38 für spezifisches Gewicht geregelt, der für das spezifische Gewicht eine Teilmenge des Ätzmittels prüft und bewertet; wenn das spezifische Gewicht des Ätzmittels anzeigt, daß der Anteil komplexer Kupfersalze im Ätzmittel zu groß ist, öffnet der Regler für das spezifische Gewicht ein Auffrischerventil und ermöglicht damit, daß ein frischer Auffrischer, der Ammoniumhydroxid und Ammoniumchlorid enthält, in das Ätzsystem eingeführt wird; wahlweise kann der Regler einen Abgabeauslaß im Ätzmodul öffnen, um derartige komplexe Salze zu entfernen. Wenn der Auffrischer mit Ammoniumhydroxid und Ammoniumchlorid in das Ätzsystem eintritt, strömt er zuerst in den Überflutungs-Spültank und strömt dann, wenn dieser Spültank voll ist, über in das Ätzmodul. Die Spüllösung enthält Ammoniumhydroxid und Ammoniumchlorid, das alkalisch ist. Es sei bemerkt, daß der Auffrischer als frisches Ätzmittel für das Ätzmodul erforderlich ist, um das im Ätzprozeß verwendete Ätzmittel zu ersetzen.

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Das Öffnen und Schließen des Ammoniakversorgungs-Magnetventils 16 wird über eine Steuerleitung 44 durch einen pH-Wert-Regler 45 gesteuert, der über Steuerleitungen 46 mit zwei oder mehr pH-Wert-Elektroden 47 in der Sensorzelle 48 verbunden ist, um pH-Indikatorsignale von diesen Elektroden zu erhalten. Ein Ätzmittelproben-Magnetventil 50 wird entweder manuell oder, falls erwünscht, auf automatischen Befehl vom Zeitfolgenregler 76 längs eine Steuerleitung 49 geöffnet und eine Probe des Ätzmittels wird längs einer Leitung 51, die mit der Sammelrohr-Versorgungsleitung 5 verbunden ist, vom Ätzmittel 7 im Ätzmodul 2 abgezogen und durch das Ätzmittelproben-Magnetventil 50 über eine Leitung 52 in eine Probeneinlaßöffnung 53 in der Sensorzelle 48 geführt, wo sie mit den Elektroden 47 in Kontakt kommt. Durch eine Ablaßleitung 54 wird jeder überschüssige Anteil der Ätzmittelprobe zum Ätzmodul zurückgeführt. Nach Kontakt mit den Elektroden verläßt die Ätzmittelprobe die Sensorzelle durch einen Sensorzellenauslaß 55 und wird somit zum Ätzmodul längs einer Leitung 56 zurückgeführt. Als nicht bevorzugte alternative Lösung kann die Ätzmittelprobe abgelassen statt zum Ätzmodul zurückgeführt werden, wenn sie die Sensorzelle verläßt.

Die Elektroden 47 übertragen ein pH-Wert-Signal über Steuerleitungen 46 und vermitteln dem pH-Wert-Regler 45 eine Anzeige für die pH-Wert; der pH-Wert-Regler 45 ist so voreingestellt, daß er bei Aufnahme verschiedener pH-Indikatorsignale das Ammoniak-Versorgungs-Magnetventil 16 öffnet oder schließt. Falls der pH-Wert des Ätzmittels unter 8,0 abfällt, zeigt ein gewisser Anteil der Ätzmittelsalze die Tendenz, auszufallen und damit den Ätzprozeß zu stören. Wenn das Ammoniakversorgungs-Magnetventil geöffnet wird und wasserfreies Ammoniak in das Ätzmodul einströmt, steigt der pH-Wert des Ätzmittels auf einen besseren Ätz-pH-Pegel zwischen 8,0 und 10,0 oder

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vorzugsweise zwischen 3,5 und 9,0, wobei ein optimaler Pegel 8,5 ist. Der ρΙί-7/ert-Regler kann go voreingestellt werden, dsß er automaticch das Ammoniak-Versorgungs-Magnetventil 16 öffnet, wenn er von den Elektroden in der Sensorzelle ein Signal erhält, daß der pH-Wert der Ätzmittelprcbe unter 8,0 (oder einem anderen voreingestellten Wert) liegt und daß er das Magnetventil schließt, wenn er ein Signal erhält, daß der pH-V/ert der Ätzmittelprobe über 10,0 (oder einem anderen voreingestollten V/ert) liegt.

Eg läßt sich somit erkennen, daß das Ventil 16 auf automatische V/eise geöffnet oder geschlossen wird, was vom pH-vVert abhängt, der durch den Sensor ^8 erfaßt wird und durch den Regler ^5 zwischen den voreingestellten Grenzen (im allgemeinen 8,0 und 10,0) vorgeschrieben ist.Somit führen die Prüfung und Bewertung des pH-V/erbs der Ätzmittel in der Sensorzelle und die darauffolgende Übertragung der pH-Ä'tzmittelin formation von der Sensorselle zum pH-Regler dazu, daß der Ätzmittel-Abgabevorrichtung (dem Tank am Boden der Ätzkammer 2) eine Ionenkorrektur-Lösung im allgemeinen kontinuierlich zugegeben wird.

In einer erfindangsgemäßen automata~chen Ausführungsform werden die pH-Elektroden in der pll-Sensorzelle automatisch dadurch gesäubert und wieder kalibriert, daß den Elektroden in der pll-Sencorselle zuerst eine Auffrischer lösung, die Ammoniumchlorid und A.vimoniuEihydroxid enthält, und dann destilliertes V/asser zugefügt werden, wobei beide Flüssigkeiten als Reinigungsflüssigkeiten wirken; dann folgt eine Puffer-oder KaIibriorungsflüssigkeit (ITormflüssigkoit) von bekanntem pH-V/ert, die es ermöglicht, daß bei der nächsten Messung einer neuen Ätamittelprobo diecec pH-Senaor/Regler-System neu geeicht ist.

Sowohl in der manuellen als auch automatischen Betriebsweise wird die Reinigung der Elektroden und der Zelle selbst und

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die geeignete Neueichung der Elektroden 47 in der Sensorzelle 48 insofern durchgeführt, daß nacheinander diese Elektroden zuerst mit dem alkalischen Auffrischer in Berührung kommen, der die restlichen Ätzmittelproben von den Elektroden entfernt, dann mit destilliertem V/asser in Kontakt treten, das den Auffrischer von den Elektroden entfernt, und dann mit der Puffer-Lösung in Berührung treten.

Um in der automatischen Betriebsweise für die Säuberung und Heueichung die Elektroden 47 in Aer Sensorzolle 48 zu säubern und neu zu kalibrieren,, kann der Zeitfolgeregler 76 so voreingestellt sein, daß er zuerst das ÄtmmitteIprobcn-liagnetventil 50 über die Steuerleitung 49 schließt, dann über die Steuerleitung 57 das Auffrischer-Sensor-Magnetventil 58, das durch die Leitung 59 mit dem Auffrischertank 24 verbunden ist, für eine voreingestellte Zeit öffnet und schließt, um zu ermöglichen, daß Auffrischer 23 längs einer Leitung 60 in die erste Sensor-Sammelleitung 61 eintreten kann; von dort wird der Auffrischer längs einer Leitung 62 zu der Sensorpurnpe 63 reführt, die eine selbsttätig ansaugende Balgenpumpe ist; von dort wird der Auffrischer längs der Leitung 64 in eine zweite Sensor-Sammelleitung 65 und von dort über Leitungen 66 in beide Öffnungen 67 für Reinigungs-Neueichungs-Lösungen in der Sensorzelle 48 gepumpt, wo der Auffrischer mit den Elektroden 47 in Berührung kommt; der Auffrischer verläßt dann die Sensorzelle durch den Sensorzellenauslaß 55 sum Ätzmodul 2 längs einer Leitung 56. 'Venn das Auffrischer-Sensor-Magnetventil 58 automatisch durch den Zeitfolgeregler 76 (über die Steuerleitung 57) geschlossen wurde,öffnet und schließt eine vorbestimmte Zeit der Regler 76 automatisch das Magnetventil 68 für destilliertes Wasser (über eine Steuerleitung 69) und bewirkt, daß destilliertes V/asser von einem Tank 70 mit destilliertem Wasser längs einer Leitung 71 zur ersten Sensor-Sammelleitung 61,

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dann längs einer Leitung 62 zur Sensorpumpe 63 und dann längs einer Leitung 64 zur zweiten Sensor-Sammelleitung 65, und dann über Leitungen 66 durch beide Öffnungen 67 für Reinigungs-Neueichungs-Lösungen in die Sensorzelle 48 gebracht wird, so daß das destillierte Wasser mit den Elektroden 47 in der Sensorzelle in Berührung kommt. Das destillierte Wasser strömt dann aus der Sensorzelle durch den Sensorzellen-Auslaß 55 und wird zum Ätzmodul 2 längs einer Leitung 56 gebracht. Wenn der Regler 76 das Magnetventil 68 für destilliertes V/asser über die Steuerleitung 69 automatisch geschlossen hat, öffnet und schließt der Regler 76 automatisch für eine voreingestellte Zeit über eine Steuerleitung 72. das Puffer-Magnetventil 73 und ermöglicht damit, daß eine Pufferlösung über eine Leitung 74 vom Versorgungstank 75 für die Eichflüssigkeit (Puffer von bekanntem pH-Wert) durch das Puffer-Magnetventil 73 zur ersten Sensor-Sammelleitung 61, dann über eine Leitung 62 zur Sensor-Pumpe 63, dann über eine Leitung 64 zur zweiten Sensor-Sammelleitung 65 und dann über Leitungen 66 durch beide Öffnungen 67 für Reinigungs-Nacheichungslösungen in die Sensorzelle 48 gebracht wird, wo die Puffer-Lösung mit den Elektroden 47 in der Sensorzelle 48 in Kontakt kommt. Die Puffer -Lösung strömt aus der Sensorzelle durch den Sensorzellenauslaß 55 und wird längs einer Leitung 56 zum Ätzmodul 2 gebracht. Wenn die Puffer-Lösung von bekanntem pH-Wert mit den Elektroden 47 in Kontakt gekommen ist, kann der Regler 76 zur Kompensierung eines elektronischen Abdriftens oder anderer Faktoren so nachgeeicht werden, daß pH-Werte sehr genau gemessen' werden. Der Tank 70 mit destilliertem Wasser und der Tank 75 mit Puffer-Lösung von bekanntem pH-Wert sind vorzugsweise im wesentlichen durchsichtig, so daß die Menge oder der Pegel ihrer Inhalte visuell beobachtet werden kann. Nach Wunsch kann an jedem dieser Tanks ein Flüssigkeitsstandmesser angebracht sein, der für eine Bedienungsperson automatisch ein Signal aussendet, wenn die Versorgungspegel zu niedrig geworden sind.

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Somit läßt sich erkennen, daß die der Reihe nach erfolgende Abgabe des Auffrischers, des destillierten Wassers und der Puffer-Lösung von bekanntem pH-Wert an die Sensorzelle automatisch durch den Regler 76 gesteuert wird, der automatisch drei separate Magnetventile steuert, wobei eines mit dem Auffrischertank, eines mit einem Tank mit destilliertem Wasser und ein drittes mit einem Puffer-Tank verbunden sind. Darüberhinaus wird deutlich, daß jede der zwei Reinigungslösungen und die Nacheichungslösung der Reihe nach durch eine erste Sensorzellen-Sammelleitung geführt wird, bevor sie zu einer zweiten Sammelleitung gepumpt wird, die mit der Sensorzelle verbunden ist. Die Verwendung der ersten Sammelleitung ermöglicht, daß das System und das Gerät eine Pumpe verwendet, die der Reihe nach drei unterschiedliche Lösungen separat zur zweiten Sensor-Sammelleitung pumpt. Der Regler 76 kann ein Zeitsteuerungs-Bausatz sein, der die Magnetventile in der gewünschten Folge betreibt. Bei manuellem Betrieb wird die gleiche Reihenfolge ebenfalls nachvollzogen. Weiterhin wird deutlich, daß die zweite Sensor-Sammelleitung 65 als Strömungsteiler arbeitet, so daß der von der Pumpe 63 über die Leitung Gk abgegebene Strom in zwei unterschiedliche Leitungen 66 hinein zur Abgabe an die zwei separaten Elektroden aufgespalten wird.

Bei der Ätzmittel-Rückgewinnung enthält das verwendete Ätzmittel 35 komplexe Kupfer-Ammonium-Salze. Die Sensorzelle kann dann zur Steuerung der Reduktion dieser Kupferionen im verwendeten Ätzmittel 35 verwendet werden, wobei die Kupferionen zu Kupfer reduziert werden können. Indem entweder Oxidations-Reduktions-Elektroden (Redox-Elektroden) oder pH-Wert-Elektroden in der Sensorzelle verwendet werden, kann die Sensorzelle 48 auch zur überwachung der Verunreinigung des Spülwassers und gleichermaßen zur Erfassung von Ionenwerten anderer Lösungen verwendet werden. Damit wird klar, daß

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sich die vorliegenden Regler/Sensor-Techniken nicht nur auf verschiedene Arten von Ätzmitteln, sondern auf alle Bearbeitungslösungen, bei denen 'eine Kontrolle der Ionenkonzentration erwünscht ist,anwenden lassen. Unter anderen Ätzmittellösungen, die mit Redoxvorgängen gesteuert werden können, finden sich Kupferchlorid, das mit Chlorgas reoxidiert wird, Kupferchlorid, das mit Wasserstoff-Peroxid reoxidiert wird, Kupfersulfat und Schwefelsäure, die mit Wasserstoff-Peroxid reoxidiert werden, und Eisenchlorid (das zum Ätzen von Stahl verwendet wird), das mit Chlorgas reoxidiert wird.

Fig. 2 zeigt als Blockdiagramm den Fluidströmungsverlauf der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Steuerleitungen für die verschiedenen Ventile, Pumpen usw. als unterbrochene Linien wiedergegeben sind, während die durchgezogenen Linien den ßtrömungsverlauf in Richtung der Pfeile wiedergeben.

In den Fig. 3 und 5 umfaßt die hier wiedergegebene Sensorzelle 48 einen transparenten einteilig geformten (oder,falls erwünscht zweiteilig aufgespalten gebildeten) Aufbau aus vorzugsweise durchsichtigem oder im wesentlichen transparentem Werkstoff, der es ermöglicht, daß eine Bedienungsperson den Aufbau von Ausfällungen darin beobachten kann und den durch die Sensorzelle verlaufenden Strom an Ätzmittel, das von einer Leitung 51 geliefert wird, entlang der Zellenlängsleitung 85 beobachten kann. V/ie sich erkennen läßt, sind die Elektroden 47 am oberen Teil der Zelle 48 durch konventionelle Schraubbefestigungsmittel 87 oder irgendwelche andere geeignete Mittel befestigt. Es sei bemerkt, daß die unteren Enden der Elektroden 47, die mit Ätzmittel, Auffrischer, V/asser oder Puffer-Lösung in Verbindung stehen, in Querleitungen 88 und 90 angeordnet sind, die an ihren unteren Enden innerhalb der Zelle 48 mit der Leitung 85 in Verbindung stehen.

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Die Zelle 1+8 wird im allgemeinen von einer Vorderwand oder Gehäuseplatte 93 einer Steuereinheit getragen und daran durch geeignete Befestigungsmittel 91 befestigt, die sich durch die Zelle /f8 erstrecken. In der Platte 93 ist zur visuellen Beobachtung der Zelle Zf8 ein Fensterausschnitt 9Zf vorgesehen, wobei eine transparente Fensterscheibe 95 in der Gehäuseplatte 93>an die die Zelle Zf8 montiert ist, angeordnet ist.

Zur Erleichterung einer visuellen Beobachtung durch das Fenster 94 kann hinter der Zelle eine elektrische Beleuchtung 97 vorgesehen sein, die den Durchfluß und den Aufbau von Niederschlagen beleuchtet. Falls es wünschenswert erscheint, kann die Sensorzelle auch mit einer oder mehreren (nicht wiedergegebenen) Temperaturmeßelektroden ausgestattet sein, die mit dem Regler h$ verbunden sind, um dem pH-Wert-Begier die Temperatur der Ätzmittelproben zu melden, wobei der Regler k3 dann mit einer geeigneten Schaltungsvorrichtung odgl. ausgestattet ist, um auf gewisse vorbestimmte V/eise Korrekturen auf Temperaturbasis durchzuführen.

In Bezugnahme auf Fig. Zf kann, falls es wünschenswert erscheint, die Platte 93 des Steuergehäuses mit einem anderen Fenster 98 ausgestattet sein, das darin eine durchsichtige Abdeckung 99 besitzt.In dem Teil zwischen dem Ventil 68 und der Sammelleitung 61 ist, wie es in Fig. Zf wiedergegeben ist, ein transparenter Teil 100 der Leitung 71 vorgesehen. Dieser Teil kann direkt hinter dem Beobachtungsfenster 98 angebracht und an der Platte 93 durch geeignete Schraubbefestigungsmittel 101 odgl. befestigt und gesichert werden. Der transparente Teil 100 kann allgemein als Zylinder mit einer durchsichtigen Glashülse, Kunststoffhülse odgl. aufgebaut sein, die Endkappen 103, 10Zf besitzt, welche, wie es in

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Fig. k zu sehen ist, mit Einlaß- und Auslaßteilen der Leitung 71 verbunden ist, damit Einlaß- und Auslaßwasser vom Tank 70 zur Kammer oder zum transparenten Teil 100 geliefert werden kann. Es wird deshalb deutlich, daß das V/asser in der Leitung 71 durch das Fenster 98 auf Wunsch visuell beobachtet werden kann.

Ein ähnliches (nicht wiedergegebenes) Beobachtungsfenster kann zur Beobachtung der Puffer-Fluidlösung durch die Leitung 7h zwischen dem Ventil 73 und der Sammelleitung 61 vorgesehen sein.

In der Darstellung nach Fig. k scheint die Strömung von Wasser vom Tank 70 (gleichermaßen die Strömung von Puffer-Fluidlösung vom Tank 75) nach oben zu erfolgen; es sei bemerkt, daß dies dann der Fall sein kann, wenn die Fluidströme von den Tanks 70 und 75 nach Wunsch durch (nicht wiedergegebene) Pumpen bewirkt werden. Alternativ dazu können die von den Tanks 70, 75 gelieferten Fluide zur Erleichterung einer Aufwärtsströmung unter Druck abgegeben werden. Als weitere alternative Möglichkeit können die Tanks 70, 75, falls es wünschenswert erscheint, auf wesentlich höherem Vertikalniveau als die Pumpe 63 gehalten werden, um eine Speisung durch natürliches Gefälle zu ermöglichen.

Es sei weiterhin hervorgehoben, daß als Leitungs-Sichtöffnungen für Strömungsanzeiger 18 und 30 vorzugsweise Beobachtungsfenster, ähnlich wie in Fig. h, in Gehäuseplatten vorgesehen sind; jeder der Strömungsanzeiger 18 und 30 ist allgemein aus einem durchsichtigen Bohrteil 77 bzw. 78 mit einem strömungsempfindlichen Einsatz 79 bzw. 80 aufgebaut, dessen Durchmesser kleiner als das Innere des Rohrteils 77 bzw. 78 ist; die Einsätze sind darin so angeordnet, daß sie von ihren (nicht

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wiedergegebenen) Sitzstellen für den Einsatz abgehoben werden, wenn eine Strömung durch die Anzeiger 18 und 30 vorhanden ist, so daß durch eine Bedienungsperson eine visuelle Beobachtung vorgenommen werden kann, wenn ein Strom von Ammoniakgas bzw. eines Auffrischers vorhanden--ist.

Die Regelvorrichtung ^5 kann vermittels konventioneller Techniken aus geeigneten elektronischen oder anderen Schaltungsvorrichtungen odgl. aufgebaut sein, um ein öffnen .des Ventils, Schließen des Ventils, Messen von Ionenkonzentrationen und eine Kalibrierung gegen eine bekannte Lösung auszuführen; all dies ist individuell in der Technik bekannt. Der Regler Zf5 kann so vorprogrammiert sein, daß er diese verschiedenen Funktionen der Reihe nach aufruft und kann nach Wunsch so eingestellt sein, daß er in Verbindung mit der Zeitsteuerungsfolge des Zeitfolgereglers 76 automatisch arbeitet, wenn die zeitliche Folge der Ventile 50, 58, 68 und 73 automatisch gesteuert wird. Somit ermöglicht das System einen bequemen automatischen Betrieb.

Es sei hervorgehoben, daß bezüglich der Konstruktionsdetails, der Anordnung von Bauelementen und anderer verschiedener erfindungsgemäßer Komponenten, bezüglich ihrer Anbringung an Gehäusen, und bezüglich der Platten, mit der sich die gewünschte visuelle Beobachtung erreichen läßt, verschiedene Abänderungen gemacht werden können.

Somit wird erfindungsgemäß ein System zur Steuerung der Ionenkonzentration (beispielsweise bei der pH-Wert- oder Redox-Steuerung) geschaffen, das sich beispielsweise beim Ätzen von Artikeln einsetzen läßt ;dabei sind .weitere Maßnahmen wie beispielsweise die Regelung des spezifischen Gewichts ebenfalls vorgesehen. Für die Ionenkonzentrations-Steuerung ist

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eine Reinigung und Nacheichung vorgesehen. In einer speziellen Aus führungs form wird einer Ä'tzmittellösung Ammoniak zugefügt und der pH-V/ert des Systems kontinuierlich überwacht. Zur überwachung des Fluidstroms durch verschiedene Leitungen sind für eine Bedienungsperson visuelle Anzeigeelemente vorgesehen, wobei die Beobachtung im allgemeinen durch Fenster erfolgt, die im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet sind. Als wesentliches Merkmal der Ionenkonzentrations-ßteuerung wurde eine besondere Elektrodenzelle beschrieben.

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Claims

PATENTANWÄLTE 28?2G32

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

Chemcut Corporation München, den 19. Mai 1978

5OO Science Park Road,State College,
Pennsylvania 16801, USA

Vorrichtung und Verfahren zur Ionenregulierung von Flüssigkeiten

Patentansprüche :

1. Vorrichtung zum Ätzen oder für eine andere chemische Behandlung von Artikeln mit einer Behandlungslösung, mit einer Kammer, in der die Artikel behandelt werden, mit einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe von Behandlungslösung an die Artikel in der Kammer, mit einem Detektor vom Typ einer Sensorzelle, die an die Abgabeeinrichtung angeschlossen ist, um zur Erfassung der Ionenkonzent'ration der Behandlungslösung eine Prüfung der Behandlungslösung vorzunehmen, mit einer Kompensationseinrichtung zur Zugabe eines Ionenkorrekturfluids zur Behandlungslösung in der Abgabeeinrichtung und mit einer Reguliereinrichtung, die an die Sensorzelle zur Aufnahme eines Anzeigewertes der Ionenkonzentration der Sensorzelle angeschlossen ist und mit der Kompensationseinrichtung zur Steuerung der Menge an Ionenkorrekturfluid verbunden ist, die der Abgabeeinrichtung zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Leitungssystem eine Versorgungseinrichtung für Reinigungsflüssigkeit mit der Sensorzelle zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit an die Sensorzelle verbindet, und daß ein Leitungssystem eine Versorgungs-

DR-CMANlTZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD D I P I. . - I N G- W. G R A M K O W Zt "I THALKASS!; H<\YFR. VOLKSBANKEN

β MÜNCHEN 22. R OB E R T-K O CH · S Γ R ASS Γ I 7 S TU T TCART ΐ.Ί UiAD ΓΙΛΝΓ.-i ΓΛΤ Γ I V. < J ". ·. H F · i. K O -J T O- N WMM E R 7270

TEL. (0'1Pl 22 42 Π. TELEX Ο5 - 2967 2 PATMF StFI-BtROSTH. 2 "i/25. TEI-.'Or IUS6 72 61 K'ST'T.IIECK- MUNCMtN 77002-805

einrichtung für Eichflüssigkeit mit der Sensorzelle verbindet, um an diese Sensorzelle Eichflüssigkeit bekannter Ionenkonzentration abzugeben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kalibriereinrichtung der Reguliereinrichtung zur Nacheichung der Reguliereinrichtung in bezug auf die Lösung bekannter Ionenkonzentration zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät für spezifisches Gewicht an die Abgabeeinrichtung zur überprüfung der Behandlungslösung und zum Hinzufügen einer Korrekturlösung für spezifisches Gewicht verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auffrischer-Versorgungseinrichtung mit der Abgabeeinrichtung in Verbindung steht, um Auffrischerlösung der Abgabeeinrichtung zuzuführen, und daß ein Steuergerät für spezifisches Gewicht an die Abgabeeinrichtung zur Überprüfung der Behandlungslösung angeschlossen ist und mit der Auffrischer-Versorgungseinrichtung verbunden ist, um die Menge an Auffrischerlösung, die der Abgabeeinrichtung zur Korrektur des spezifischen Gewichts der Behandlungslösung zugegeben wird, zu steuern.

5. Vorrichtung nach Anspruch h,, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer Teil einer Bearbeitungseinheit ist, daß eine Spüleinheit als Teil der Auffrischer-Versorgungseinrichtung benachbart der Bearbeitungseinheit angeordnet ist, um Artikel, die von der Bearbeitungseinheit dorthin befördert wurden, zu spülen, daß die Spüleinheit einen Sammelbehälter enthält, der Auffrischerlösung darin zurückhält, und eine

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Einrichtung aufweist, um im Sammelbehälter einen vorbestimmten Pegel aufrechtzuerhalten, wobei die Auffrischer-Versorgungseinrichtung eine Einlaßvorrichtung zur Spüleinheit enthält, daß die Verbindung des Steuergeräts für spezifisches Gewicht mit der Auffrischer-Versorgungseinrichtung sich an der Einlaßvorrichtung befindet, und daß ein Uberström-Bauelement im Sammelbehälter in Verbindung mit der Abgabeeinrichtung der Bearbeitungseinheit steht, um Auffrischerlösung beim überströmen vom Sammelbehälter an die Bearbeitungseinheit abzugeben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entladeeinrichtung der Bearbeitungseinheit zugeordnet ist und mit der Abgabeeinheit in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschalteinrichtung zum Abschalten der Zulieferung von Behandlungslösung an die'Sensorzelle mit einer Zeitfolge-Regeleinrichtung verbunden ist und von ihr betätigbar ist, daß die Versorgungseinrichtung für Reinigungsflüssigkeit eine Versorgungseinrichtung enthält, die Reinigungslösung der Zelle zuführt, und eine Versorgungseinrichtung zur Zuführung von V/asser zur Zelle aufweist, und daß den entsprechenden Versorgungseinrichtungen ein erstes und ein zweites Ventil zugeordnet ist, wobei jedes Ventil so an die Zeitfolge-Regeleinrichtung angeschlossen ist, daß zur Abgabe von Auffrischerlösung bzw. Wasser an die Sensorzelle bei Betätigung der Abschalteinrichtung das erste und das zweite Ventil der Reihe nach betätigt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Elektroden von der Sensorzelle getragen werden und zur übertragung eines Anzeigewerts der Ionenkonzentration an die Regulierungseinrichtung angeschlossen ist,und

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daß in der Sensorzelle Leitungen angeordnet sind, um die Elektroden in Verbindung mit Lösungen und Flüssigkeiten die an die Sensorzelle abgegeben werden, zu bringen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Sammelleitungen als Teil des Leitungssystems, das die Reinigungsflüssigkeits-Versorgungseinrichtung mit der Sensorzelle verbindet,vorgesehen sind und als Teil des Leitungssystems ausgebildet ist, das die Eichflüssigkeits-Versorgungseinrichtung mit der Sensorzelle verbindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorzelle einen im wesentlichen durchsichtigen Aufbau besitzt, der eine visuelle Anzeige von Niederschlagsbildungen in der Sensorzelle ermöglicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorzelle hinter einer Platte in einer Steuereinheit angeordnet ist, und daß vor der Sensorzelle zu ihrer visuellen Beobachtung ein Fenster in der Platte angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster eine Öffnung in der Platte mit einer im wesentlichen durchsichtigen Scheibe umfaßt.

13« Vorrichtung zum Ätzen oder zum sonstigen chemischen Behandeln von Artikeln mit einer Ätzlösung,bei der die Behandlungslösung periodisch in einer Sensorzelle zur Erfassung der Ionenkonzentration der Lösung überprüft wird, dadurch g e k e η nze i c h η e t, daß die Sensorzelle einen Einlaß und einen Auslaß für Behändlungsfluid besitzt, daß eine Leitung in der Zelle den Einlaß und den Auslaß verbindet, daß wenigstens zwei Elektroden von der Zelle getragen werden, daß jede Elektrode einen Bereich besitzt, der mit Lösung in Berührung kommt und

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sich, in Verbindung mit der Leitung, in die Zelle hinein erstreckt, und daß die Zelle im wesentlichen durchsichtig aufgebaut ist.

1^.. Vorrichtung zum Ätzen oder zum sonstigen chemischen Behandeln von Artikeln mit einer Behandlungslösung, bei der die Behandlungslösung in einer Sensorzelle zur Erfassung der Ionenkonzentration der Lösung periodisch überprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorzelle einen Einlaß und einen Auslaß für Behandlungsfluid besitzt, daß in der Zelle eine Leitung den Einlaß und den Auslaß verbindet, daß wenigstens zwei Elektroden von der Zelle getragen werden, daß jede Elektrode einen Bereich besitzt, der mit Lösung in Berührung kommt und sich, in Verbindung mit der Leitung, in die Zelle hinein erstreckt, und daß die Zelle zusätzliche Einlasse zur Abgabe von Reinigungsflüssigkeit an die mit der Lösung in Berührung tretenden Bereiche der Elektroden besitzt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1/f, dadurch gekennzeich net, daß die Leitung einen im wesentlichen sich längs erstreckenden ersten Durchlaß umfaßt, der von im allgemeinen quer sich erstreckenden Elektroden aufnehmenden Durchlässen unterbrochen wird, und daß sich die zusätzlichen Einlasse in die Querdurchlässe öffnen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeich net, daß eine Gehäuseplatte vorgesehen ist, auf deren Innenseite die Zelle angebracht ist, und daß benachbart der Zelle in der Platte ein Fenster vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch Ig,dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster eine Öffnung mit einem darin angeordneten durchsichtigen Schichtmaterial enthält.

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18. Vorrichtung nach Anspruch Zf, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens entweder die Auffrischer-Versorgungseinrichtung oder eine Kompensationseinrichtung ein Strömungsanzeigeelement enthält, das mit einem im wesentlichen durchsichtigen Teil zur visuellen Innenbeobachtung ausgestattet ist und hinter einer Gehäuseplatte angeordnet ist, und daß benachbart dem im wesentlichen durchsichtigen Teil zur visuellen Beobachtung des Flüssigkeitsstroms durch den im wesentlichen durchsichtigen Teil ein Fenster vorgesehen ist.

19- Verfahren zur Behandlung von Artikeln mit einem Ätzmittel oder einer anderen Behandlungslösung, bei dem die Artikel in der Kammer behandelt werden, in der Kammer Lösungsmittel den Artikeln zugeführt wird, die Ionenkonzentration der Behandlungslösung in einer Sensorzelle erfaßt wird und dieser Wert einer Reguliereinrichtung eingegeben wird, um die Menge an Ionenkorrekturfluid, das der Behandlungslösung beigegeben wird, zu regeln, um die somit erfaßte Abweichung von der gewünschten Ionenkonzentration zu kompensieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung für Behandlungslösung zur Sensorzelle abgeschaltet wird, daß zur Reinigung der Zelle eine Auffrischer-Behandlungslösung zur Sensorzelle geführt wird, daß die Zelle dann mit Wasser gespült wird ,und daß anschließend eine Normlösung bekannter Ionenkonzentration durch die Zelle strömt und die Regulxerungsexnrichtung gegen die Lösung bekannter Ionenkonzentration nacheicht.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungslösung zur Bestimmung ihres spezifischen Gewichts überprüft wird und zur Kompensation einer somit erfaßten Abweichung vom gewünschten spezifischen Gewicht eine entsprechende Menge an Auffrischer-Behandlungslösung der Behandlungslösung zuzugeben.

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