DE69413800T2

DE69413800T2 - Vorrichtung zum aufrichterhalten eines stabilen autophoretischen bades

Info

Publication number: DE69413800T2
Application number: DE69413800T
Authority: DE
Inventors: William G. Hatfield Pa 19440 Kozak; Joseph C. Austin Texas 78759 Topping
Original assignee: Henkel Corp
Current assignee: Henkel Corp
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2014-01-14
Also published as: CZ185195A3; BR9405670A; KR960700093A; EP0857506A3; CN1116830A; FI953560A0; ATE171975T1; AU6023794A; WO1994016792A1; PL173762B1; PL310004A1; EP0682552A1; CN1116910C; CZ290403B6; US5538644A; EP0682552A4; RU2141863C1; HU9502207D0; FI953560A; NO952951L

Description

Betreff der Erfindung

Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung betrifft ein System zum Vorsehen eines wenigstens periodischen Entfernens von Metallionen aus einem Metallkomplex und Verunreinigungen aus einem chemischen Bad.
Das Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft im allgemeinen chemische Bäder, in denen sich über einen Zeitraum Metallionen anreichern, die periodisch entfernt werden müssen, und insbesondere solche Systeme, die eine Beschichtung von Materialien, wie Metalle, einschließlich Stahl, mit einer Farbbeschichtung über eine chemische Reaktion vorsehen, wobei bei diesen Systemen ein Selbstabscheidungszusammensetzungsbad periodisch stabilisiert wird, indem über einen Betriebszeitraum angesammelte gelöste und/oder dispergierte multivalente Metallionen daraus entfernt werden.
Autophorese und Elektrophorese sind zwei bekannte Verfahren zum Beschichten von Objekten, insbesondere solchen aus metallischem Material, mit einer Beschichtungszusammensetzung. Der Elektrophorese-Effekt sieht eine Elektroabscheidung durch die Verwendung eines elektrischen Feldes zum Steuern der Bewegung geladener organischer Moleküle zu einem Werkstück vor, das als eine Elektrode eines typischerweise zwei Elektroden aufweisenden Systems dient. Die Stärke des elektrischen Stroms und die Anwendungszeit werden zum Beschichten des Werkstücks auf eine gewünschte Dicke gesteuert. Der Autophotorese-Effekt ermöglicht einen Selbstabscheidungsbeschichtungsvorgang, der über die Steuerung der Destabilisierung und Ablagerung von negativen oder neutral geladenen Latexpolymerpartikeln mit hohem Molekulargewicht zum Beispiel auf einem Werkstück mit metallischer Fläche durchgeführt wird, die chemisch so behandelt wird, daß sie positiv geladene Ionen an der Fläche des Werkstücks erzeugt, die die entgegengesetzt oder neutral geladenen Partikel einer Beschichtungszusammensetzung anziehen. Die zu beschichtenden Teile werden typischerweise in ein Beschichtungsbad mit der gewünschten Beschichtungszusammensetzung eingetaucht. Werkstücke aus Eisen, Stahl, mit Zink beschichtetem galvanisiertem Metall und so weiter können, wenigstens an den äußeren Flächen des Werkstücks, typischerweise über einen Selbstabscheidungsbeschichtungsvorgang beschichtet werden.
Ein Problem bei Systemen, die einen Selbstabscheidungsbeschichtungsvorgang durchführen, ist es, daß sich über einen Zeitraum Metallionen mit einer Wertigkeit von zwei oder höher (multivalente Ionen) auflösen und/oder in das Bad oder die Selbstabscheidungsbeschichtungszusammensetzung dispergieren, was in zunehmendem Maße die Effektivität des Selbstabscheidungsbeschichtungsvorgangs reduziert. Wenn die Konzentration der Metallionen in der Selbstabscheidungsbeschichtungszusammensetzung zunimmt, nimmt die Qualität der auf den Werkstücken erzeugten Beschichtungen bis zu einem Punkt ab, an dem die Beschichtungszusammensetzung oder das Selbstabscheidungsbad ersetzt werden muß oder ein Teil des Bades entfernt und neue nicht verunreinigte Beschichtungszusammensetzung hinzugefügt werden muß, um die Konzentration der Metallionen zu verringern, um die Fortsetzung des Selbstabscheidungsvorgangs zu ermöglichen. Nach dem Stand der Technik wurde eine Reihe von Versuchen unternommen, um die Metallionen zum Vorsehen einer wirtschaftlicheren Verwendung des Beschichtungszusammensetzungsbades und zum Vermeiden der Notwendigkeit der Entsorgung des verunreinigten Bades mit allen damit verbundenen Umweltgefahren periodisch aus dem Selbstabscheidungsbad oder der Beschichtungszusammensetzung zu entfernen.
Das U. S.-Patent Nr. 3,839,097 lehrt die Stabilisierung saurer wäßriger Beschichtungszusammensetzungen durch Entfernen von Metallionen durch Verwendung eines Ionenaustauschmaterials wie etwa eines Ionenaustauschharzes. Das Ionenaustauschmaterial wird zum Wiederherstellen seiner Ionenaustauschfähigkeit periodisch regeneriert. Zum Erreichen einer derartigen Regeneration in dem Ionenaustauschmaterial werden die Metallionen darin verdrängt und durch Kationen ersetzt, die durch Metallionen ersetzbar sind, die aus der Beschichtungszusammensetzung zu entfernen sind. In einem gegebenen Beispiel wurde eine mit Körnern aus Ionenaustauschmaterial gefüllte Ionenaustauschsäule zuerst mit Wasser ausgespült, um restliche Beschichtungszusammensetzung in der Säule zurückzugewinnen. Anschließend durchläuft entionisiertes Wasser die Säule zum vollständigen Ausspülen. Bei dem gegebenen Beispiel werden die Körner aus Ionenaustauschmaterial danach mit einer wäßrigen Lösung einer starken Säure in Anwendungen regeneriert, in denen das Ionenaustauschmaterial ein ersetzbares Wasserstoffion aufweist. Obwohl in dieser Entgegenhaltung das Verfahren zum Stabilisieren eines Beschichtungszusammensetzungsbades und auch ein weiteres Verfahren zum Entfernen von Metallionen aus Körnern aus Ionenaustauschmaterial in einer Ionenaustauschsäule und dem anschließenden Regenerieren des Ionenaustauschharzes gelehrt wird, wird kein System zum Ausführen des Verfahrens gezeigt oder beschrieben.
Die kanadische Anmeldung CA 2017026 lehrt ein Verfahren zum kontinuierlichen oder intermittierenden Entfernen eines Teils eines in einem Tank 10 enthaltenen Elektroabscheidungsbades und zum Durchleiten des entfernten Teils durch einen Ultrafilter 16. Das gefilterte Harz, Pigment, und andere Komponenten mit höherem Molekulargewicht werden in das Bad zurückgeführt. Lediglich das Ultrafiltrat wird zum Entfernen von Eisen und anderen Materialien aus dem Ultrafiltrat durch eine Ionenaustauschsäule 22 geführt. Das Filtrat aus der Ionenaustauschsäule 22 wird in das Elektroabscheidungsbad zurückgeführt, und Abfallprodukte werden aus der Ionenaustauschsäule 22 entfernt und entsorgt. Die Ionenaustauschsäule 22 wird durch Durchleiten von Schwefelsäure durch die Säule regeneriert. Ein System zur Durchführung hiervon wird nur in sehr elementarer Weise gelehrt.
Das U. S.-Patent Nr. 3,312,189 zeigt eine Vorrichtung zum Bilden einer Chromatbeschichtung auf einer Metallfläche, wie etwa Aluminium. Eine wäßrige saure Betriebslösung mit hexavalenten Chromionen und verunreinigenden Anionenkomplexen wird auf die Metallfläche aufgebracht. Ein Fluidflußsteuerungssystem wird zum Durchführen geregelter Anteile der Behandlungslösung durch das Kationenaustauschharz und zum Rückführen des Ausflusses hieraus zurück in die Behandlungs- oder Betriebslösung verwendet. Leitfähigkeitssensoren werden zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit des Ausflusses verwendet, wobei diese Leitfähigkeitsmessungen durch eine Steuereinrichtung zum Erhöhen des durch das Kationenaustauschharz durchgehenden Lösungsanteils als Reaktion auf eine Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit des Ausflusses unter eine vorbestimmten Inkrementalmenge verwendet werden, die höher als die Lösung ist, die nicht durch das Austauschharz durchgeht. Um einen erkannten Bedarf im Bereich der vorliegenden Erfindung zu befriedigen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein im wesentlichen automatisiertes System zum periodischen Entfernen von Verunreinigungen aus bei Selbstabscheidungsverarbeitungen verwendeten Beschichtungszusammensetzungsbädern erdacht und entwickelt. Beim Entwickeln des vorliegenden Systems erkannten die Erfinder die Notwendigkeit, vorzusehen, daß im wesentlichen das gesamte Selbstabscheidungsbad oder die gesamte Beschichtungszusammensetzung beim Beschichten von Teilen verwendet wird, im Vergleich zu Systemen nach dem Stand der Technik, bei denen teure Mengen der Selbstabscheidungsbäder durch deren Verunreinigung nach einem Zeitraum ihres Einsatzes verschwendet wurden, was ihre Entsorgung erforderlich machte. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannten ferner, daß es erforderlich war, ein System vorzusehen, das die Erzeugung umweltgefährdender Abfallprodukte wesentlich minimiert. Durch Konstruieren eines im wesentlichen automatisierten Systems für eine Selbstabscheidungsbearbeitung wird eine maximale Wirtschaftlichkeit durch die Verwendung von im wesentlichen dem gesamten Selbstabscheidungsbad oder dem gesamten Beschichtungszusammensetzungsmaterial erhalten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erkannten, daß es im Gegensatz zu der Lehre des Standes der Technik steht, eine Chemikalie mit suspendierten Partikeln, wie etwa in Autophotorese- oder Selbstabscheidungsbädern enthaltenes Latex und Pigment durch eine Ionenaustausch(IEX)-Säule zu führen. Sie erdachten das vorliegende System zum Durchführen-dieses Vorgangs und überwanden die Probleme des Standes der Technik, wie etwa das Verstopfen von IEX-Säulen durch Autophotorese-Bäder.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System für Selbstabscheidungsvorgänge vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes System für Selbstabscheidungsvorgänge vorzusehen, das den Nutzen des Selbstabscheidungsbades maximiert und die Erzeugung schädlicher Abfallprodukte minimiert.
Wiederum eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein im wesentlichen automatisiertes System zum Stabilisieren eines chemischen Bades durch die Verwendung einer Ionenaustauschsäule zum Entfernen von Metallionen aus dem Bad auf periodischer Basis und ferner durch periodisches Reinigen und Regenerieren der Ionenaustauschsäule vorzusehen.
Angesichts dieser und anderer Aufgaben der Erfindung sieht die vorliegende Erfindung ein im wesentlichen automatisiertes System nach Anspruch 1 vor, das zum periodischen Stabilisieren eines chemischen Bades oder eines Selbstabscheidungsbades durch Durchführen des gesamten oder eines Teils des Bades durch mehrere Filter und eine Ionenaustauschsäule zum Entfernen von Metallionen und anderen Verunreinigungen aus dem Bad programmiert ist, die sich darin über einen Zeitraum angereichert haben. Weitere Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Das System sieht ferner ein automatisches Pumpen von entionisiertem Wasser aus einem Zufuhrtank über die Ionenaustauschsäule zum Rückführen des behandelten Bades aus der Säule zurück in den die Chemikalie oder das Selbstabscheidungsbad enthaltenden Lagertank vor. Das System sieht periodisch ein Regenerieren der Ionenaustauschsäule durch Durchleiten einer Regeneriersäure durch die Ionenaustauschsäule zum Entfernen von durch die Säule aus dem Selbstabscheidungsbad gesammelten Metallionen auf. Danach wird die Säule dann zum Entfernen von in der Ionenaustauschsäule verbleibenden Säureresten automatisch mit entionisiertem Wasser ausgespült, wodurch die Ionenaustauschsäule für einen weiteren Zyklus zum Reinigen des Selbstabscheidungsbades von Metallionen und Verunreinigungen vorbereitet wird. Abwasser und Regeneriersäure-Abfall werden in umweltfreundlicher Weise automatisch aus dem System in eine Behandlungsanlage abgegeben. Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann durch die Ionenaustauschsäule geleitete Säure so weit wie möglich zur Wiederverwendung beim Regenerieren der Ionenaustauschsäule in einem Wiederverwendungstank gesammelt werden. Eine Steuereinrichtung, wie zum Beispiel ein Mikroprozessor, ist zum Steuern einer Ventileinrichtung und einer Pumpeinrichtung zum Umführen der Selbstabscheidung oder des chemischen Bades, des entionisierten Wassers und der Regeneriersäure in gesteuerter Weise durch das System programmiert. Eine luftbetriebene Membranpumpe wird zum Pumpen des Autophotorese-Bades verwendet, um ein Pumpen mit geringer Scherung vorzusehen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein System zum Verarbeiten eines chemischen Bades, bei dieser Darstellung insbesondere einer Selbstabscheidungszusammensetzung, vorgesehen, um von diesem multivalente Metallionen unter Verwendung eines Ionenaustauschharzes 30 eines Chelate bildenden Typs zu trennen und um das Chelate bildende Harz 30 zu regenerieren, und zwar alles in periodischer und im wesentlichen automatisierter Weise. Wie oben angegeben, wird ein bei dem vorliegenden System verwendetes bevorzugtes Verfahren in WO 93/18096 unter dem Titel "Process For Separating Multivalent Metal lons From Autodeposition Compositions And Process For Regenerating Chelating Type Ion Exchange Resins Useful Therewith" detailliert beschrieben. Wie darin angegeben ist, werden wäßrige harzartige Beschichtungszusammensetzungen bei Selbstabscheidungssystemen zum Bilden einer Beschichtung mit einer relativ hohen Konzentration an Feststoffen auf dain eingetauchten metallischen Flächen verwendet. Die Dicke der auf die metallische Fläche aufgebrachten Beschichtung wird durch Verändern der Zeitdauer, über die das metallische Werkstück in die Beschichtungszusammensetzung eingetaucht wird, und durch Steuern der Badzusammensetzung (z. B. HF-, FeF&sub3;- und Latexkonzentration) gesteuert.
Obwohl die Beschreibung des vorliegenden Systems hier relativ zu einem bevorzugten Selbstabscheidungsvorgang beschrieben ist, ist das System nicht auf die Verwendung bei Selbstabscheidungsbädern beschränkt, bei denen ein Polymer beteiligt ist. Das System kann insbesondere zum periodischen Entfernen von Ionen, die sich mit der Zeit anreichern, aus vielen Typen chemischer Bäder verwendet werden.
Typischerweise wird das Selbstabscheidungsbeschichutungsverfahren zum Beschichten metallischer Werkstücke aus zum Beispiel Eisen, Stahl und/oder galvanisiertem Metall verwendet. Die Beschichtungszusammensetzung weist typischerweise Latexpolymere auf, die zum Vorsehen negativ geladener Latexpartikel in einer Lösung verarbeitet werden. Das Beschichtungszusammensetzungsbad wird zum Reagieren mit einem eingetauchten metallischen Werkstück leicht sauer gehalten, um zu bewirken, daß die zugehörigen Metallionen an der Fläche des Werkstücks positiv geladen werden. Folglich ziehen die positiv geladenen Metallionen die negativ geladenen Latexpartikel aus der Lösung an, was bewirkt, daß die Latexpartikel auf der Fläche des metallischen Werkstücks abgelagert werden. Die Dicke der Beschichtung ist sehr dünn und wird bei diesem Beispiel typischerweise auf zwischen 1, 2 und 1,8 · cm (0,5 bis 0,7 Mil) geregelt, wodurch sehr kleine Anteile der Beschichtungszusammensetzung bei der Beschichtung einer großen Anzahl von Werkstücken verwendet werden.
Bei der Selbstabscheidungsbeschichtung von Werkstücken reichern sich Metallionen von den Werkstücken aufgrund einer Ablösung von den Werkstücken im zeitlichen Verlauf in der Beschichtungszusammensetzung an. Wenn die Konzentration der Metallionen in dem Beschichtungszusammensetzungsbad zunimmt, wird ein Pegel erreicht, bei dem die Qualität der erhaltenen Beschichtungen negativ beeinflußt wird. Außerdem kann die Konzentration von Metallionen auf einen Pegel ansteigen, bei dem die Beschichtungszusammensetzung zu koagulieren beginnt und instabil wird. Bevor eine solche negative Leistung erreicht wird, ist es folglich wichtig, die angereicherten Metallionen aus dem Beschichtungszusammensetzungsbad zu entfernen.
Im folgenden wird weiter auf Fig. 1 Bezug genommen, wobei ein System zum Entfernen von Metallionen aus einem Beschichtungszusammensetzungsbad einen Tank T4 mit dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 aufweist. Zu Illustrationszwecken wird angenommen, daß die durch das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 geführten Werkstücke aus Stahl sind und daß das Bad 1 Fluorwasserstoffsäure (HF) in einer gegebenen Konzentration aufweist. Bei einer wahlweisen Ausführungsform wird die Konzentration der HF durch die Verwendung eines in den Tank T4 eingetauchten Wandlers 3 unter stützt. Eine Signalleitung 5 von dem Wandler 3 überträgt ein elektrisches Signal mit einem zu der Konzentration von HF proportionalen Spannungspegel. Ein Leitfähigkeitswandler 129 wird zum Liefern eines Signals C1, das einen Pegel umfaßt, der die Leitfähigkeit des Bades 1 anzeigt, in das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 in dem Tank T4 eingeführt. Eine Zugleitung oder ein Rohr 7 weist ein tief in das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 eingetauchtes Ende und ein mit einer Eingangsöffnung 9 einer luftbetriebenen Pumpe P1 verbundenes weiteres Ende auf. Eine luftbetriebene Membranpumpe wird wegen der geringen Scherung, die beim Pumpen eines Autophoresebades erforderlich ist, für P1 vorgezogen. Eine Hubanzeigeanordnung 11 mit der Pumpe P1 verbunden, um ein Signal SIN1 (über einen Druckschalter 151) vorzusehen, das jeden durch die Pumpe durchgeführten Hub anzeigt. Durch Überwachen der Anzahl der durch die Pumpe während eines gegebenen Betriebszyklus durchgeführten Hübe kann eine Messung der durch die Pumpe durchgeführten Menge an Beschichtungszusammensetzung erhalten werden. Bei diesem Beispiel pumpt jeder Hub der Pumpe P1 0,016 Gallonen. Eine Ausgangsöffnung 13 der Pumpe P1 ist über eine Fluidleitung oder ein Rohr 15 mit einer Einlaßöffnung 17 eines Filters F1 verbunden. Eine Auslaßöffnung 19 des Filters F1 ist mit einem Ende eines automatischen luftbetriebenen Ventils AV1 verbunden. Es wird darauf hingewiesen, daß die Fluidleitung 15 über einen Manometerisolator 21 mit einem Manometer PG1 verbunden ist, das den Druck zwischen der Pumpe P1 und dem Filter F1 mißt. Außerdem ist über den Filter F1 ein Drucksensor PS1 über Manometerisolatoren 21 angeschlossen. PS1 stellt bei diesem Beispiel einen Schalter dar, der normalerweise offen ist, wenn der Filter F1 frei ist, was bewirkt, daß an PS1 ein Unterdruck erzeugt wird. Wenn der Filter F1 verstopft wird, wird an PS1 ein Druck erzeugt, der bewirkt, daß es daraufhin einen intern einstellbaren Schalter (nicht dargestellt) schließt, der bewirkt, daß das Signal PR1 bei diesem Beispiel den Zustand von null Volt auf +5 Volt ändert, was einen verstopften Filter F1 anzeigt. Entsprechend zeigt das Signal PR1 an, daß der Differentialdruck zwischen der Einlaßöffnung 17 und der Auslaßöffnung 19 des Filters F1 einen vorbestimmten Pegel übersteigt. Außerdem verbindet ein Manometerisolator 21 zum Vorsehen einer Messung des Drucks zwischen dem Auslaß 19 des Filters F1 und einer Öffnung des automatischen Ventils AV1 ein weiteres Manometer PG2 mit einer Fluidleitung 23.
Die Ausgangsöffnung des Ventils AV1 ist über ein Rückschlagventil 25 über eine Fluidleitung oder ein Rohr 27 mit einer Ionenaustauschsäule (IEX) 29 und über einen anderen Fluidweg oder ein anderes Rohr 31, das im allgemeinen an einem Ende mit dem Rohr 27 verbunden ist, mit einer gemeinsamen Verbindung mit einer Fluidleitung oder einem Rohr 33 verbunden, das zwischen Fluidöffnungen automatischer Ventile AV4 und AV8 angeschlossen ist. Das andere Ende oder die Öffnung des automatischen Ventils AV4 ist über eine Fluidleitung 35 mit einem Ende eines Drosselventils TV4 verbunden, wobei das andere Ende des letzteren mit einer Öffnung eines T-Stücks 37 verbunden ist, wobei die andere Öffnung des letzteren über eine Fluidleitung oder ein Rohr 39 mit einer Behandlungsvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist. Ein Fluidleitfähigkeitswandler 41 ist an dem T-Stück 37 angebracht, um ein Signal C3 zu liefern, das die Leitfähigkeit des abgegebenen oder hindurchgeleiteten Fluids anzeigt.
Ein Rohr oder eine Fluidleitung 43 ist an einem Ende mit dem Fluidweg 35 zwischen den Ventilen AV4 und TV4 und an seinem anderen Ende mit einer Öffnung eines automatischen Ventils AV3 verbunden. Das andere Ende oder die Öffnung des Ventils AV3 ist über eine Fluidleitung 45 mit einer gemeinsamen Verbindung zwischen den Enden der Fluidleitungen 47, 49 und 32 zur Verbindung über die anderen Enden der Fluidleitung 47 mit einer Fluidöffnung einer Ionenaustauschsäule (IEX) 29, der Fluidleitung 32 mit einer Öffnung eines automatischen Ventils AV6 und der Fluidleitung 49 mit einer Öffnung eines automatischen Ventils AV2 verbunden. Die andere Öffnung des automatischen Ventils AV6 ist über die Fluid leitung 34 mit einer Öffnung des Drosselventils TV2 verbunden. Die andere Öffnung des Drosselventils TV2 ist über die Fluidleitung 36 über ein Rückschlagventil 38 in Reihe mit einem Rotometer 40 mit einer Auslaßöffnung 42 einer Pumpe P3 verbunden. Das Rückschlagventil 38 ist so ausgerichtet, daß es Fluid von einem Rotometer 40 zu dem Drosselventil TV2 leitet. Die Fluidleitung 36 ist auch über die Fluidleitung 66 mit einer Öffnung eines weiteren Drosselventils TV3 verbunden, dessen andere Öffnung über eine Fluidleitung 65 mit der anderen Öffnung des automatischen Ventils AV8 verbunden ist.
Ein Hubindikator 44 ist zum Liefern eines Signals SIN2, das die Anzahl der Hübe der Pumpe P3 während eines gegebenen Betriebszyklus zum Vorsehen einer Messung des durchgepumpten Fluids (bei diesem Beispiel 0,016 Gallonen/Hub) angibt, über einen Druckschalter 153 mit der Pumpe P3 verbunden. Eine Einlaßöffnung 65 der Pumpe P3 ist gleichzeitig über Fluidleitungen 67 und 69 mit Fluidöffnungen der automatischen Ventile AV7 bzw. AV5 verbunden. Die andere Fluidöffnung des automatischen Ventils AV5 ist über eine Fluidleitung 78 angeschlossen, die ein in der Nähe des Bodens eines Tanks T2 mit neuer Regeneriersäure 68 (bei diesem Beispiel HF) angeordnetes offenes Ende aufweist. Die andere Öffnung des automatischen Ventils AV7 ist über eine Fluidleitung 90 mit einem Saug- oder Zugrohr 79 verbunden, das ein in einem Tank T1 mit entionisiertem (DI) Wasser 81 und in der Nähe dessen Bodens angeordnetes freies Ende aufweist. Der Zweck des Tanks T1 ist es, daß ein Vorrat an DI-Wasser gelagert werden kann, um den Betrieb des Systems in Anlagen zu ermöglichen, in denen die zu einem Zeitpunkt vorgesehene Flußrate des anlageninternen DI- Wassers nicht ausreicht, um das für die IEX 29 erforderliche DI- Wasser zu liefern.
Eine Pumpe P2 weist eine über eine Fluidleitung 10 mit einer Trommel mit frischer Regenerierchemikalie oder Säure (nicht dargestellt) verbundene Einlaßöffnung 4 auf. Eine Auslaßöffnung 12 ist zum Abgeben neuer Regeneriersäure 68 in einen Tank T2 während eines Auffüllzyklus über eine Fluidleitung 14 mit einem Zufuhrrohr 91 verbunden.
Eine Fluidöffnung eines elektrisch betriebenen Magnetventils SV11 ist über eine Fluidleitung 93 mit einer Druckquelle entionisierten (DI) Wassers (nicht dargestellt) verbunden. Die andere Fluidöffnung des Ventils SV11 ist zum Abgeben von DI-Wasser aus letzterem in einen Tank während eines Auffüllzyklus mit einer Fluidzufuhrleitung 95 verbunden.
Eine weitere Fluidöffnung eines automatischen Ventils AV2 ist über eine Fluidleitung 97 mit einer Einlaßöffnung eines Filters F2 verbunden. Eine Auslaßöffnung des Filters F2 ist über eine Fluidleitung 99 mit einer Öffnung eines Drosselventils TV1 verbunden. Ein Manometerisolator 21 wird, wie dargestellt, zum Verbinden sowohl eines Manometers PG5 als auch eines Druckschalters PS2 mit einer Fluidleitung 99 verwendet. PS2 stellt einen normalerweise offenen Schalter (nicht dargestellt) ohne anstehenden Druck dar. Wenn F2 nicht verstopft ist, bewirkt hoher Gegendruck, daß das zugehörige Signal PR2 bei null Volt steht. PS2 reagiert auf einen durch Verstopfen von F2 bewirkten vorbestimmten Druckabfall durch Öffnen eines internen Schalters, um zu bewirken, daß das Signal PR2 bei diesem Beispiel seinen Zustand von +5 Volt auf null Volt ändert. Mit anderen Worten, der Druckschalter PS2 liefert ein Signal PR2, das den Druck in der Fluidleitung 99 oder an dem Auslaß des Filters F2 anzeigt, der unter einem vorbestimmten Wert liegt. Die andere Öffnung des Drosselventils TV1 ist über eine Fluidleitung 101 mit einem Einlaßende eines Rückschlagventils 103 verbunden, wobei die Auslaßöffnung des letzteren über eine Fluidleitung 105 mit einer Öffnung eines T-Stücks 107 verbunden ist. Ein Leitfähigkeitswandler 109 ist zum Liefern eines Leitfähigkeitssignals C2, das die Leitfähigkeit des durch das T- Stück 107 fließenden Fluids anzeigt, an dem T-Stück 107 angebracht. Das andere Ende des T-Stücks 107 ist zum Abgeben behan delter Beschichtungszusammensetzung 1 zurück in den Tank T4, wie weiter unten detailliert beschrieben wird, mit einem Zufuhrrohr 111 verbunden.
Eine weitere Ausführungsform des vorliegenden erfindungsgemäßen Systems (in gestrichelter Linie dargestellt) wird als wahlweise angesehen und weist einen Tank T3 auf, der einmal benutzte Regeneriersäure 113 enthält. Diese Ausführungsform weist ferner eine zwischen der gemeinsamen Verbindung der Fluidleitungen 67 und 69 angeschlossene Fluidleitung 115 und eine Öffnung eines automatischen Ventils AV9 auf. Die andere Öffnung des automatischen Ventils AV9 ist mit einem Ende der Fluidleitung 117 verbunden, deren anderes Ende in dem Tank T3 in der Nähe dessen Bodens angeordnet ist. Eine Fluidleitung 119 ist an einem Ende mit der gemeinsamen Verbindung der Fluidleitungen 31 und 33 und an einem anderen Ende mit einer Öffnung eines automatischen Ventils AV10 verbunden. Die andere Fluidöffnung des Ventils AV10 ist, wie weiter unten beschrieben wird, über eine Fluidleitung 121 zur Abgabe von einmal benutzter Regeneriersäure 113 in einen Tank T3 angeschlossen.
Eine Luftquelle (nicht dargestellt) liefert "Betriebsluft" mit gesteuertem Druck über eine Leitung oder ein Rohr 123 an eine Einlaßöffnung eines Filters F3, dessen Auslaßöffnung über eine Druckluftleitung 125 mit mehreren magnetbetriebenen Ventilen SV1 bis SV10 bzw. SVP1 bis SVP3 verbunden ist. Diese Ventile werden einzeln durch eine Steuereinrichtung 127 jeweils über durch die Steuereinrichtung 127 zu geeigneten Zeitpunkten erzeugte elektrische Steuersignale 50 bis 62 gesteuert, wie weiter unten detailliert beschrieben ist. Wenn die Magnetventile SV1 bis SV10 einzeln aktiviert werden, öffnen sie sich bei diesem Beispiel zum Liefern von Druckluftsignalen A, B, C, D, E, F, G, H, J bzw. K, Wobei die Druckluftsignale einzeln jeweils mit automatischen luftbetriebenen Ventilen AV1 bis AV10 zum Öffnen dieser Ventile verbunden sind. Wenn gleichermaßen die Magnetventile SVP1, SVP2 und SVP3 einzeln durch die Steuereinrichtung 127 geöffnet werden, öffnen sich diese Ventile bei diesem Beispiel, um jeweils Druckluftsignale L, M, N zum jeweiligen Anlegen an die Pumpen P1, P2, P3 zum Aktivieren dieser luftbetriebenen Pumpen zu liefern.
Ein Tiefpegelsensor 131 ist in dem Tank T1 in der Nähe des Bodens zum Liefern eines Signals 71 angeordnet, das anzeigt, daß der Fluidpegel in dem Tank T1 unter einen vorbestimmten Tiefpegel fällt. Außerdem ist in dem Tank T1 an einem vorbestimmten Pegel unter der Oberseite des Tanks ein Hochpegelsensor 133 angeordnet, der bei diesem Beispiel ein +5-Volt-Pegelsignal 70 liefert, das anzeigt, daß der Pegel des DI-Wassers die Position des Pegelsensors 133 erreicht. Es wird darauf hingewiesen, daß bei diesem Beispiel den Pegelsensoren 131 und 133 zugeordnete Schalter, und weiter unten beschriebene Schalter, normalerweise offene Schalter sind. Alle derartigen Pegelsensoren erzeugen, wie hier beschrieben, ein Pegelsignal von null Volt, wenn Flüssigkeit sich unter dem Pegel des zugeordneten Pegelsensors befindet, und zum Beispiel ein Pegelsignal von +5 Volt, wenn Flüssigkeit sich bei dem oder über dem Pegel des zugeordneten Pegelsensors befindet.
Der Tank T2 weist einen in dem Tank oder in der Nähe des Bodens des Tanks angeordneten Tiefpegelsensor 135 zum Erzeugen eines Tiefpegelsignals 74 mit null Volt, das anzeigt, daß die Säure darin auf unter den Pegel des Sensors 135 fällt; einen Mittelpegelsensor 137 zum Erzeugen eines Signals 73 mit null Volt, wenn der Säurepegel auf unter den Pegel dieses Sensors fällt; und einen in der Nähe der Oberseite des Tanks T2 angeordneten Hochpegelsensor 139 zum Erzeugen eines Signals 72 mit bei diesem Beispiel +5 Volt auf, das anzeigt, daß die Säure in dem Tank den Pegel des Sensors 139 erreicht. In im wesentlichen derselben Weise wie Tank T2 weist Tank T3 einen Tiefpegelsensor 141 zum Erzeugen eines Tiefpegelsignals 77, einen Mittelpegelsensor 143 zum Erzeugen eines Mittelpegelsignals 76 und einen Hochpegelsensor 145 zum Erzeugen eines Hochpegelsignals 75 auf.
Während der automatischen Steuerung des Systems aus Fig. 1 reagiert die Steuereinrichtung 127 auf die Flüssigkeitspegelsignale 70 bis 77, die Ventilstatussignale 80 bis 89, die Drucksignale PR1 und PR2, die Leitfähigkeitssignale C1 bis C3 und die Hubimpulssignale SIN1 und SIN2 zum Liefern von SV-Steuersignalen 50 bis 63, wenn sie für verschiedene Betriebsmodi des Systems erforderlich sind. Diese Betriebsmodi sind weiter unten detailliert beschrieben.
Bei einem technischen Prototypen des vorliegenden Systems wird die Steuereinrichtung 127 durch einen PLC-Mikroprozessor Allen Bradley SLC-500 (hergestellt von Allen Bradley, Inc., Milwaukee, WI) vorgesehen. Das Drosselventil TV1 ist ein Drosselventil GF Typ 314 eines Membrantyps (hergestellt von George Fischer Ltd., Schaffhausen, Schweiz) zum Durchleiten von Beschichtungszusammensetzung aufweisendem Fluid. Die Drosselventile TV2 und TV4 sind einstellbare Nadelventile GF Typ 522. Das Drosselventil TV-3 ist ein einstellbares Y-Kugelventil GF Typ 301. Die Pegelsensoren 131, 133, 135, 137, 139, 141, 143 und 145 sind Thomas- Schwimmerschalter-Sensoren Modell 4400 (hergestellt von Thomas). Die Ventile AV1 bis AV10 sind vom Typ GF Typ 220 mit manueller Überschaltung (hergestellt von George Fischer, Schaffhausen, Schweiz). Der Filter F1 ist ein Sethco-Beutelfilter (hergestellt von der Met Pro Corporation, Sethco Division, Hauppauge, New York). Der Filter F2 ist ein Sethco-Beutelfilter F1, Modellnr. DBG-1. Luftbetriebene Pumpen P1, P2 und P3 sind durch Pumpen des Typs Marlow 1/2AODP (hergestellt von Marlow ITT Fluid Technology Corporation, Mid Land Park, New Jersey) vorgesehen.
Die Ionenaustauschsäule 29 ist bei diesem Beispiel durch einen Vinylestertank mit einem Durchmesser von etwa zwölf Inch und einer Länge von 38 Inch vorgesehen. Er weist eine vertikal ausgerichtete Längsachse auf. Die Ionenaustauschsäule 29 ist mit einem geeigneten Ionenaustauschharz 30 gefüllt, bei diesem Beispiel Amberlite® IRC-718 (hergestellt von Rohm & Haas Co., Pennsylva nia). Andere Beispiele geeigneter IEX-Harze 30 umfassen Miles/Bayer Lewatit® TP-207, Purolite® S-930, Sybron Ionac® SR-5, Bio-Rid® Chelex 20 oder Chelex® 100, Mitsibushi Diaion® CR11 und andere ähnliche Harze auf Iminodiacetat-Basis. Dieses Harz 30 ermöglicht es Eisen(III)- und Eisen(II)-Ionen, aus der Beschichtungszusammensetzung 1 entfernt und bei diesem Beipiel durch die Austauschsäule 29 geleitet zu werden. Andere Typen von Harzen sind zum Entfernen anderer metallischer Ionen erhältlich, wie etwa zum Beispiel denen aus Chrom oder Zink. Bei diesem Beispiel ist die Regeneriersäure 68 Fluorwasserstoffsäure in einer Konzentration über 1%.
Die Magnetventile SV1 bis SV10 sind durch Ventile vom Typ Burkett® Typ 470 (Ohio Components, Parma, Ohio) vorgesehen. Das magnetbetriebene Ventil SV11 ist ein durch ein elektrisches Signal 63 von der Steuereinrichtung 127 gesteuertes elektrisch betriebenes Magnetventil. Die anderen in dem prototypischen System verwendeten Bauteile sind leicht erhältliche typische Standardbauteile. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die wirklichen Bauteile, wie sie oben für ein prototypisches System angegeben wurden, nicht in einschränkender Weise gemeint sind und daß jeder geeignete Ersatz verwendet werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, daß die automatischen luftaktivierten Ventile AV1 bis AV10 jeweils Paare von Ausgangs- oder Ventilstatussignalen 80 bis 89 zum Liefern eines die aktuelle Position des Ventils anzeigenden aktiven Signals aufweisen, das entweder eine Öffnungs- oder eine Schließposition anzeigt. Wie dargestellt, erkennt die Steuereinrichtung 127 den Status jedes Ventils durch Überwachen dieser Paare von Signalen 80 bis 89. Als Ergebnis einer derartigen Signalüberwachung werden die Magnetventilsteuersignale 50 bis 63 durch die Steuereinrichtung 127 zu geeigneten Zeitpunkten zum Durchführen verschiedener Betriebsmodi des vorliegenden Systems ausgegeben. Außerdem kann die Steuereinrichtung 127 die Ventile AV1 bis AV10 durch Überwachen dieser Signale auf ihren richtigen Betrieb hin testen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein visuelles Alarmsystem vorgesehen. Die Steuereinrichtung 127 treibt eine Relaisbank 158 zum Aktivieren zugeordneter Relais zum Liefern von Lampensignalen L1 bis L18 zu geeigneten Zeitpunkten. In Fig. 2 reagieren die Lampen 160 bis 177 zum Aufleuchten jeweils auf Lampensignale oder Spannungen L1 bis L18, um eine visuelle Anzeige einer zugeordneten Schalttafelmeldung zu liefern, die einen bestimmten Bauteil- oder Systembetrieb oder einen Standardbauteil- oder -systembetrieb anzeigt, wie er durch die jeweiligen Legenden dargestellt ist. Bei diesem Beispiel weisen Lampen mit einer Bezeichnung "R" eine rote Farbe auf, diejenigen mit einer Bezeichnung "G" sind grün und diejenigen mit einer Bezeichnung "Y" sind gelb. Für die Lampen 160 bis 177 kann jedoch jede gewünschte Farbkombination verwendet werden. Bei einer Ausführungsform sind die Lampen 160 bis 177, wie in Fig. 2 dargestellt, einzeln Meldungsanzeigen 160' bis 177' einer hintergrundbeleuchteten Anzeigeplatte 180 zugeordnet. Als Alternative sind die Lampen 160 bis 177 bei einer weiteren Ausführungsform jeweils angrenzend an eine zugehörige gedruckte Alarm- oder Bauteilbetriebsmeldung 160' bis 177' auf einer Anzeigeplatte angebracht, wie für die hintergrundbeleuchtete Anzeigeplatte 180 gezeigt. Bei der alternativen Ausführungsform werden die Lampen 160 bis 177 derart aktiviert, daß sie neben ihren zugehörigen Meldungsanzeigen 160' bis 177' aufleuchten. Bei einem technischen Prototypen des vorliegenden Systems wird die letztgenannte Ausführungsform verwendet. Es wird darauf hingewiesen, daß die Alarme bei diesem Beispiel vorgesehen sind, um es einem gering qualifizierten Benutzer ermöglichen, Probleme zu korrigieren, die während des Betriebs des Systems auftreten können.
In Fig. 3 sind sieben Schalter SW1 bis SW7 mit Verbindungen zu der Steuereinrichtung 127 dargestellt. Bei diesem Beispiel sind die Schalter SW1 bis SW3 und SW6 Drehschalter mit drei Positionen. Der Schalter SW4 ist ein Drehschalter mit zwei Positionen. Der Schalter SW5 ist ein normalerweise geschlossener Druckknopfschalter, und der Schalter SW7 ist ein normalerweise offener Druckknopfschalter. Diese Schalter sind typischerweise auf einer Steuertafel in dem System angeordnet. Die Kontakte "a", "b" und "d" der Schalter SW1, SW2, SW3 und SW6 sind, wie dargestellt, mit der Steuereinrichtung 127 verbunden. Die Kontakte "a" und "c" des Schalters SW4 sind mit der Steuereinrichtung 127 verbunden. Die Kontakte "a" und "b" jedes der Schalter SW5 und SW7 sind mit der Steuereinrichtung 127 verbunden.
Im folgenden wird die Programmierung der Steuereinrichtung 127 als Reaktion auf verschiedene Positionen der Schalter SW1 bis SW7 beschrieben. Der Schalter SW1 ist auf einer Steuertafel (nicht dargestellt) als "Regenerations-/DI-Wasserpumpen-Schalter P3" identifiziert. Wenn der Arm 182 dieses Schalters derart gedreht wird, daß er die Kontakte "a" und "b" elektrisch verbindet, befindet sich SW1 in einer angezeigten "EIN"-Position. Die Steuereinrichtung 127 reagiert so, daß sie das Magnetventil SVP3 aktiviert, das Ventil öffnet, um zu bewirken, daß ein Druckluftsignal N an die Pumpe P3 angelegt wird und diese aktiviert. Ein solcher Vorgang tritt jedoch nur auf, wenn der mit "SYSTEMSTEUERUNG" bezeichnete Schalter SW3 betrieben wird, indem sein Arm 186 zum elektrischen Verbinden entweder der Kontakte "a" und "b" oder der Kontakte "a" und "d" gedreht wird. Wenn der Arm 182 des Schalters SW1 derart angeordnet ist, daß seine Kontakte "a" und "c" elektrisch verbunden sind, ist dies eine so bezeichnete "AUS"- Position, in der die Pumpe P3 nicht aktiviert werden kann. Wenn der Arm 182 gedreht wird, um die Kontakte "a" und "d" elektrisch zu verbinden, wird diese Position als "AUTO"-Position bezeichnet, in der die Pumpe P3 so programmiert ist, daß sie zu geeigneten Zeitpunkten während verschiedener programmierter Sequenzen aktiviert wird.
Der Schalter SW2 wird als Schalter der "FARBPUMPE P1" bezeichnet. Wenn sein Arm 184 gedreht wird, um die zugehörigen Kontakte "a" und "b" elektrisch zu verbinden, befindet sich der Schalter in einer so bezeichneten "EIN"-Position, vorausgesetzt, daß sich der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" nicht in seiner "AUS"-Position befindet (der Arm 186 verbindet elektrisch seine Kontakte "a" und "c"). Wenn der Schalterarm 184 gedreht wird, um den Kontakt "a" elektrisch mit dem Kontakt "c" zu verbinden, wird dies für SW2 als die "AUS"-Position bezeichnet, in der verhindert wird, daß die Pumpe P1 aktiviert wird. Wenn der Schalterarm 184 gedreht wird, um die zugehörigen Kontakte "a" und "d" elektrisch zu verbinden, wird dies als die "AUTO"-Position bezeichnet, in der die Pumpe P1 zu geeigneten programmierten Zeitpunkten während des unten beschriebenen automatischen Betriebs des Systems aktivierbar ist.
Der Schalter SW3 wird als ein Schalter zur "SYSTEMSTEUERUNG" bezeichnet. Wenn sein Arm 186 derart angeordnet ist, daß er seine Kontakte "a" und "b" elektrisch verbindet, wird dies als die "AUTO"-Position bezeichnet, und die Steuereinrichtung 127 ist als Reaktion darauf so programmiert, daß sie das System in den automatischen Betrieb versetzt. Wenn der Arm 186 des Schalters SW3 so gedreht wird, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "c" elektrisch verbindet, befindet sich der Schalter in einer bezeichneten "AUS"-Position und unterdrückt den Betrieb des Systems. Wenn der Arm 186 so gedreht wird, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "d" elektrisch verbindet, wird dies als "PB- START"-Position bezeichnet. Wenn der Schalter SW3 sich in dieser Position befindet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie auf die Aktivierung des Druckknopfschalters SW7 durch Drucken dessen Druckknopfkontakts 194 zum Verbinden der zugehörigen Kontakte "a" und "b" reagiert. Die Steuereinrichtung 127 ist so programmiert, daß sie auf den Betrieb des letztgenannten Schalters so reagiert, daß sie einen Behandlungszyklus der Beschichtungszusammensetzung 1 einleitet, wie detailliert weiter unten beschrieben wird. Im folgenden wird weiter auf den Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" Bezug genommen, wenn dieser Schalter in seine "AUTO"-Position versetzt wird, indem sein Arm 186 so bewegt wird, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "b" elektrisch verbindet, wobei die programmierte Behandlung der Beschichtungszusammensetzung 1 in vorbestimmten Zeitintervallen zyklisch wiederholt wird. Wenn der Arm 186 des Schalters SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" derart angeordnet ist, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "c" in einer "AUS"-Position elektrisch verbindet, wird das System in einen manuellen Betriebsmodus versetzt, und ein Betriebszyklus wird beendet. Die Steuereinrichtung 127 ist jedoch so programmiert, daß sie darauf reagiert, indem sie zuerst überprüft, ob eventuell Farbe oder Beschichtungszusammensetzung 1 in der Ionenaustauschsäule 29 verbleibt. Wenn die Antwort "ja" lautet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie den Teil der Sequenz zum Betreiben des Systems zum Pumpen der Beschichtungszusammensetzung 1 durch die Ionenaustauschsäule 29 fortsetzt. Wenn die Steuereinrichtung 127 bestimmt, daß bei dem Betriebszyklus, der angehalten wurde, als der Systemschalter SW3 in seine "AUS"-Position bewegt wurde, das Pumpen der Beschichtungszusammensetzung 1 durch die Ionenaustauschsäule 29 vorher abgebrochen wurde, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie einen Betriebszyklus einleitet, um die Ionenaustauschsäule 29 mit entionisiertem Wasser 81 auszuspülen, wie weiter unten detailliert beschrieben ist. Nach diesem Ausspülzyklus ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie sich selbst initialisiert, um alle Parameter in dem System zurückzustellen, um sich darauf vorzubereiten, auf den Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" zu reagieren, der entweder betrieben wird, indem sein zugehöriger Arm 186 bewegt wird, um die zugehörigen Kontakte "a" und "d" elektrisch zu verbinden, wobei der Schalter SW3 in seine so bezeichnete "PB-START"-Position gebracht wird, oder betrieben wird, indem sein zugehöriger Arm 186 so bewegt wird, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "b" elektrisch verbindet, wobei 53 in seiner bezeichneten "AUTO"-Position ange ordnet wird. Wenn der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG", wie oben angegeben, in die "PB-START"-Position bewegt wird, ist die Steuereinrichtung 127 anschließend so programmiert, daß sie, bei diesem Beispiel, auf die Aktivierung des Druckknopfschalters SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" reagiert.
Der Schalter SW4 ist als "REGENERIERCHEMIKALIENPUMPE P2" bezeichnet. In der "AUS"-Position dieses Schalters wird sein Arm 188 so angeordnet, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "b" elektrisch verbindet. In dieser "AUS"-Position kann die Pumpe nicht aktiviert werden, und die Steuereinrichtung 127 ist so programmiert, daß sie einen Auffüllzyklus zum Auffüllen des Tanks T2 mit neuer Regeneriersäure oder einem chemischen Regeneriermittel 68 zurücksetzt, wie unten detailliert beschrieben wird. Der Schalter SW4 ist in einer so bezeichneten "AUTO"-Position angeordnet, wenn sein Arm 188 so gedreht wird, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "c" elektrisch verbindet. In dieser Position kann die Pumpe P2 so aktiviert werden, daß sie den Tank T2 mit neuer Regenerierchemikalie oder -säure unter der Steuerung der Steuereinrichtung 127 auffüllt, die die Pumpe P2 deaktiviert, wenn sie detektiert, daß der Säurepegel in dem Tank einen vorbestimmten Füllpegel erreicht. Bei diesem Beispiel ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie es der Pumpe P2 nicht auf jeden Fall ermöglicht, für mehr als einen 30 Minuten langen Zeitraum in einem gegebenen Auffüllzyklus betrieben zu werden.
Der Schalter SW5 ist als "NOT-HALT"-Schalter bezeichnet. Wenn der Druckknopf 190 dieses Schalters gedrückt wird, wird die elektrische Verbindung zwischen den zugehörigen Kontakten "a" und "b" unterbrochen, und der Schalter SW5 behält diese Position mechanisch bei. Die Steuereinrichtung 127 ist so programmiert, daß sie auf den Betrieb des "NOT-HALT"-Schalters SW5 so reagiert, daß sie zuerst überprüft, ob der Schalter manuell durch Herausziehen in die Nichtbetriebsposition zurückgeführt wurde, wobei in diesem Fall, wenn ein Behandlungszyklus unterbrochen worden war, dieser Zyklus ab der Stelle, an der er vorher unterbrochen wurde, wiederaufgenommen wird. Wenn die Steuereinrichtung 127 jedoch bestimmt, daß der "NOT-HALT"-Schalter SW5 aktiviert bleibt, wird der Systembetrieb beendet, aber das System wird nicht zurückgestellt. Als nächstes werden alle Alarmeinrichtungen (die weiter unten detailliert beschrieben werden) zurückgestellt, mit der Ausnahme eines Alarms 160, 160' für einen niedrigen Auslaßdruck, eines Alarms 161, 161' für einen hohen Delta-Druck, eines Alarms 164, 164' für einen fehlenden Pumpenstrom und eines Alarms 163, 163' für ein Ventilversagen. Wenn nachfolgend der "NOT-HALT"- Schalter SW5 deaktiviert wird, nimmt die Steuereinrichtung 127, wie oben erwähnt, den vorher unterbrochenen Betriebszyklus wieder auf.
Der Schalter SW6 ist als "DI-MAKE-UP"-Schalter bezeichnet. Der Schalter weist drei Positionen auf, von denen bei einer der Arm 192 so gedreht ist, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "b" verbindet, die als "EIN"-Position bezeichnet ist. Es ist eine "AUS"-Position vorgesehen, bei der der Kontaktarm 192 so gedreht ist, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "c" elektrisch verbindet. Als letztes ist eine "AUTO"-Position vorgesehen, bei der der Arm 192 so gedreht ist, daß er die zugehörigen Kontakte "a" und "d" elektrisch verbindet. Wenn dieser Schalter sich in seiner "EIN"-Position befindet, reagiert die Steuereinrichtung 127 so, daß sie ein Steuersignal 63 ausgibt, das das magnetbetriebene Ventil SV11 aktiviert oder öffnet, um es entionisiertem Wasser zu ermöglichen, mit dem Auffüllen des Tanks T1 zu beginnen, unter der Annahme, daß dieser ein solches Auffüllen erfordert. Wenn der Schalter SWG sich in seiner "AUS"-Position befindet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie den Betrieb des Ventils SV11 unterdrückt. Wenn der Schalter SW6 in seiner "AUTO"- Position angeordnet ist, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie das Ventil SV11 öffnet, wenn der Tank T1 einen DI-Wasser-Pegel unter dem durch den Pegelsensor 133 detektierten oberen oder Füllpegel aufweist. Während eines derartigen Auffüll vorgangs ist bei diesem Beispiel die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie bei Detektieren des Signals 70, das das Füllen eines Tanks T1 anzeigt, das Ventil SV11 ausschaltet.
Der Schalter SW7 ist als Druckknopf zum "START DER REINIGUNGSSE- QUENZ" bezeichnet. Wenn dieser Druckknopfschalter für sofortigen Kontakt gedrückt wird, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie auf die elektrische Verbindung ihrer Kontakte "a" und "b" über einen Kontaktdruckknopfarm 194 reagiert, indem sie zuerst überprüft, ob der "NOT-HALT"-Druckknopfschalter SW5 eingedrückt oder aktiviert ist. Wenn die Antwort "ja" lautet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie alle Steuertafellampen 160 bis 177 aktiviert oder einschaltet, um den Benutzer darauf aufmerksam zu machen, daß der Not-"HALT"-Druckknopf SW5 aktiviert ist, wobei dies zusätzlich als Lampentestsignal für die Steuereinrichtung dient. Wenn der Not-"HALT"-Druckknopf SW5 jedoch nicht aktiviert ist, überprüft die Steuereinrichtung 127, ob der Schalter SW3 zur SYSTEMSTEUERUNG in seiner "PB-START"- Position angeordnet ist. Wenn die Antwort "ja" lautet, leitet die Steuereinrichtung 127 im folgenden einen gesamten Behandlungszyklus der Beschichtungszusammensetzung 1 ein, um Metallionen hieraus zu entfernen. Wenn die Antwort jedoch "nein" lautet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie dann überprüft, ob der Systemsteuerschalter sich in der "AUS"-Position befindet. Wenn die Antwort "ja" lautet, führt die Steuereinrichtung 127 einen Ventilversagenstest durch. Die luftbetriebenen Ventile AV1 bis AV10 weisen jeweils eine zugehörige Lampe (nicht dargestellt) auf, wobei die Steuereinrichtung 127 so programmiert ist, daß sie diese in aufleuchtender oder blinkender Weise aktiviert, wenn sich herausstellt, daß irgendwelche der zugehörigen Ventile beim Test als nicht funktionstüchtig erkannt werden. Wenn die Steuereinrichtung 127 als Alternative detektiert, daß der Schalter SW3 für die "SYSTEMSTEUERUNG" sich nicht in seiner "AUS"-Position, sondern in seiner "AUTO"-Position befindet, leitet die Steuerein richtung 127 wiederholte oder periodische Behandlungszyklen der Beschichtungszusammensetzung 1 ein.
Im folgenden wird der Betrieb des Systems beschrieben. Die Steuereinrichtung 127 weist einen Mikroprozessor auf, der zum Vorsehen einer Stabilisierung des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 programmiert ist, indem er periodisch einen Teil der Beschichtungszusammensetzung aus dem Tank T4 durch die Ionenaustauschsäule 29 (in einer Abwärtsflußrichtung, wie durch den Pfeil 6 dargestellt ist) und nach der Behandlung wieder zurück in den Tank T4 zirkulieren läßt. Um das System in einen automatischen Betriebsmodus zu versetzen, muß zuerst ein Einleitungsvorgang oder Betriebsmodus durchgeführt werden. Die Schritte für den Betriebseinleitungsmodus sind folgende:
1. Der Regenerationspumpenschalter SW1 wird manuell in seine "AUTO"-Position versetzt.
2. Der Farbpumpenschalter SW2 wird manuell in seine "AUTO"- Position versetzt.
3. Der Not-"HALT"-Schalter SW5 wird manuell aus seiner inaktiven Position gezogen.
4. Der Regenerierchemikalienpumpen-Schalter SW4 wird manuell in seine "AUTO"-Position versetzt.
5. Der DI-Make-up-Schalter SW6 wird manuell in seine "AU- TO"-Position versetzt.
6. Die Steuereinrichtung 127 überprüft den Status des Hochpegelsignals 70, um zu bestimmen, ob der DI-Wasser- Pegel in dem Tank sich auf einem hohen Pegel befindet. Wenn nicht, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie ein Steuersignal 63 an das Ventil anlegt, um den Tank mit DI-Wasser aufzufüllen, bis ein Pegelsignal 70 detektiert wird, wonach das Steuersignal 63 beendet und der nächste Schritt unternommen wird.
7. Die Steuereinrichtung 127 überprüft die Anwesenheit des Pegelsignals 74, um zu bestimmen, ob die neue Regeneriersäure in dem Tank T2 über einem vorbestimmten Tiefpegel liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, erzeugt die Steuereinrichtung 127 ein Steuersignal 61 zum Öffnen des Magnetventils SVP2, um ein Luftsignal M an die Pumpe P2 anzulegen, um diese Pumpe zum Auffüllen des Tanks T2 mit Säure zu aktivieren. Wenn die Steuereinrichtung 127 die Anwesenheit eines Pegelsignals 72 detektiert, wird das Steuersignal 61 abgebrochen, wobei das Ventil SVP2 geschlossen wird, wobei die Pumpe P2 ausgeschaltet wird.
8. Der Systemsteuerschalter SW3 wird manuell entweder in seine "AUTO"- oder seine "PB-START"-Position versetzt, oder der Schalter SW3 verbleibt in seiner "AUS"- Position.
9. Wenn der Systemsteuerungsschalter SW3 sich in seiner "AUS"-Position befindet, befindet sich das System in einem manuellen Betriebsmodus und wird auf den Anfang eines Behandlungszyklus für die Beschichtungszusammensetzung 1 zurückgestellt.
10. Wenn der Systemsteuerungsschalter SW3 sich nicht in seiner "AUS"-Position befindet, befindet er sich dann in seiner "PB-START"-Position? Wenn die Antwort "ja" ist, wird zum nächsten Schritt übergegangen, wenn sie "nein" ist, befindet sich der Schalter SW3 in der "AUTO"- Position. Es wird zu Schritt 14 übergegangen.
11. Der Schalter SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" wird manuell gedrückt, um zu bewirken, daß das System die folgende vollständige Verfahrenssequenz einmal ablaufen läßt, dann die Sequenz beendet und das System auf "BEREITSCHAFT" zurückführt.
12. Die Pumpen P1, P2 und P3 werden deaktiviert, und die Hubzähler 11 und 44 für P1 bzw. P3 werden zurückgestellt.
13. Die Ventile AV1 bis AV8 werden sequentiell zum Testen ihres Betriebs und zum Rückstellen aller Ventilbetriebseinrichtungen in "Schließ"-Positionen umlaufend betrieben, bevor für das Zirkulieren des Beschichtungsbades 1 zu dem nächsten Betriebsmodus übergegangen wird.
14. Wenn der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" sich in seiner "AUTO"-Position befindet, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie das System automatisch und periodisch über eine "ZUFUHR-/REGENERIER-SEQUENZ" betreibt, wobei die Sequenz nach jedem derartigen Betriebszyklus über eine vorbestimmte Anzahl von Stunden wiederholt wird.
15. Nach einem vorbestimmten Zeitraum wird zu Schritt 12 übergegangen, die Schritte 12 und 13 werden durchgeführt und es wird zu dem nächsten Modus, dem Betriebsmodus II, übergegangen.
Nach dem Initialisierungs-Betriebsmodus I ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie zum Zirkulieren der Beschichtungszusammensetzung 1 in einer Abwärtsflußrichtung (siehe Pfeil 6) durch eine Ionenaustauschsäule 29 mit dem Betriebsmodus II fortfährt, und zwar über die folgenden Schritte:
1. Zum Initialisieren des Verdrängens von DI-Wasser aus der IEX-Säule 29 werden Steuersignale 50 und 52 zum Öffnen der Ventile AV1 bzw. AV3 erzeugt.
2. Ein Steuersignal 60 zum Öffnen von SVP1 wird erzeugt, um ein Luftsignal L zum Aktivieren der Pumpe P1 zum Pumpen einer vorbestimmten Anzahl von Gallonen der Beschichtungszusammensetzung 1 in die IEX-Säule 29 zu erzeugen, um DI-Wasser hieraus zu verdrängen (jeder durch das Zählen zugehöriger Signalimpulse SIN1 detektierte Hub stellt 0,016 Gallonen dar).
3. Die Pumpe P1 zieht das Beschichtungszusammensetzungsbad oder die Farbe 1 aus T4 und leitet es durch Filter F1, um koagulierte Farbe und Abfall aus der Farbe 1 zu entfernen, um die IEX-Säule 29 zu schützen.
4. Der Spannungspegel des Signals PR1 wird erfaßt, um eine eventuelle Verstopfung des Filters F1 zu detektieren.
5. Die Beschichtungszusammensetzung 1 durchläuft das Ventil AV1 und das Rückschlagventil 25 und tritt hieraus in einer Abwärtsflußrichtung 6 in die IEX-Säule 29 ein, wobei sie bei ihrem Eintritt in die IEX-Säule 29 DI-Wasser verdrängt.
6. Verdrängtes DI-Wasser fließt aus der IEX-Säule 29 durch das Ventil AV3 und das Drosselventil TV4 (letzteres ist manuell auf eine vorbestimmte Durchflußrate eingestellt).
7. Verdrängtes DI-Wasser wird durch das T-Stück 37 an die Abwasserbehandlungseinrichtung oder zum Sammeln für die Abwasserbehandlung abgegeben.
8. Das Steuersignal 52 wird zum Ausschalten von SV3 beendet, wobei das Luftsteuersignal C zum Schließen des Ventils AV3, aber zum Offenhalten des Ventils AV1 beendet wird.
9. Die Programmierung zum Vorsehen der Schritte zum Zirkulieren des Beschichtungszusammensetzungsbades oder der Farbe 1 durch die IEX-Säule 29 und zum Rückführen der behandelten Farbe 1 in den Tank T4 wird eingeleitet.
10. Ein Steuersignal 51 wird erzeugt, um das Ventil SV2 zum Vorsehen eines Luftsteuerungssignals B zum Öffnen des Ventils AV2 zu öffnen.
11. Die Beschichtungszusammensetzung 1 aus dem Tank T4 zirkuliert durch die Pumpe P1, durch den Filter F1, das Ventil AV1, das Rückschlagventil 25, den Abwärtsfluß 6 durch die IEX-Säule 29, durch das Ventil AV2, den Filter F2, das Drosselventil TV1 (auf eine gegebene Flußrate eingestellt), durch das Rückschlagventil 103, das T- Stück 107 zur Abgabe zurück in den Tank T4.
12. Der Spannungspegel des Signals PR1 über eine Verstopfung des Filters F1 wird überwacht, wodurch, wenn PR1 zum Beispiel auf +5 Volt ansteigt, das Alarmlicht L2 aktiviert wird, um den Benutzer darüber zu informieren, den Filter F1 nach Beenden dieses Zyklus zum Entfernen von Metallionen aus der Beschichtungszusammensetzung 1 zu ersetzen.
13. Der Spannungspegel des Drucksignals PR2 wird überwacht, wobei, wenn das Signal zum Beispiel auf +5 Volt ansteigt, das Alarmlicht L1 aktiviert wird, um den Benutzer darüber zu informieren, nach Ablauf dieses Behandlungszyklus den Filter F2 zu ersetzen.
14. Nach Ablauf einer vorbestimmten Anzahl an Hüben für die Pumpe P1, die anzeigt, daß eine vorbestimmte Menge an Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 geführt wird, wird das Steuersignal 60 zum Ausschalten der Pumpe P1 beendet.
15. Der durch den Hubzähler 11 inkrementierte Zähler (nicht dargestellt) in der Software-Programmierung wird zurückgestellt.
16. Das Steuersignal 50 wird zum Schließen des Ventils AV1 beendet.
17. Es wird zu Modus III übergegangen.
Der nächste Betriebsmodus, Modus III, weist einen Programmierzähler 127 auf, um die IEX-Säule 29 unter Verwendung der folgenden Schritte mit entionisiertem Wasser auszuspülen:
1. Zum Einleiten der Verdrängung der restlichen Beschichtungszusammensetzung 1 aus der IEX-Säule 29 wird weiterhin ein Steuersignal 51 erzeugt, um das Ventil AV2 offenzuhalten, was mit dem Erzeugen von Steuersignalen 56 und 57 einhergeht, wobei bewirkt wird, daß die Ventile SV7 bzw. SV8 sich öffnen, was Luftsignale G bzw. H erzeugt, die wiederum bewirken, daß sich die Ventile AV7 bzw. AV8 öffnen.
2. Ein Steuersignal 62 zum Öffnen des Ventils SVP3 wird erzeugt, das Luftsignale N zum Aktivieren der Pumpe P3 erzeugt.
3. DI-Wasser wird aus dem Tank T1 durch das Ventil AV7, die Pumpe P3, das Rotometer 40, das Rückschlagventil 38, das auf eine gegebene Flußrate eingestellte Drosselventil TV3, das Ventil AV8 in einer Abwärtsflußrichtung 6 in die IEX-Säule 29 gezogen, um restliche Beschichtungszusammensetzung hieraus durch das Ventil AV2, den Filter F2, das Drosselventil TV1, das Rückschlagventil 103 und das T-Stück 107 zur Abgabe in den Tank T4 zu zwingen.
4. Bei einer derartigen Zirkulation wird das Drucksignal PR2 überwacht, und wenn dieses Signal seinen Status ändert, wenn es zum Beispiel von null auf +5 Volt übergeht, wird das Alarmlicht L1 aktiviert, um den Benutzer darüber zu informieren, nach Ablauf dieses Betriebszyklus den Filter F2 zu ersetzen.
5. Durch das Überwachen des Signals SIN2 wird die Anzahl der Pumpenhübe P3 gezählt, um zu bestimmen, wann zu Schritt 6 überzugehen ist.
6. Das Steuersignal 51 zum Ausschalten des Ventils AV2 wird beendet, während die Steuersignale 56 und 57 beibehalten werden, um die Ventile AV7 und AV8 eingeschaltet zu lassen.
7. Der nächste Zyklus zum Ausspülen der IEX-Säule 29 mit DI-Wasser wird eingeleitet, indem zuerst das Steuersignal 52 zum Einschalten des Ventils SV3 erzeugt wird, um ein Luftsteuersignal C zum Öffnen des Ventils AV3 zu erzeugen.
8. Die Impulse des zugehörigen Hubanzeigesignals SIN2 werden gezählt, während DI-Wasser 2 aus dem Tank T1 durch das Ventil AV7, die Pumpe P3, das Rotometer 40, das Rückschlagventil 38, das Drosselventil TV3, das Ventil AV8 durch die IEX-Säule 29 in Abwärtsflußrichtung 6 und von dieser durch das Ventil AV3, durch das Drosselventil TV4 und das T-STück 37 zur Abgabe aus dem System zur Behandlung gezogen werden.
9. Nachdem eine gegebene Menge DI-Wasser 2 durch die IEX- Säule 29 geleitet wurde, wird das Steuersignal 62 zum Ausschalten von P3 beendet.
10. Die Steuersignale 52, 56 und 57 werden jeweils zum Abschalten der Ventile AV3, AV7 und AV8 beendet.
11. Falls dieser verwendet wird, wird zu Modus IV übergegangen, andernfalls wird zu Modus V übergegangen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wahlweise vorgesehen ist, wird als nächstes zum Einleiten der Regeneration des Harzes 30 in der IEX-Säule 29 zu einem vierten Betriebsmodus übergegangen, indem zunächst einmal benutzte Säure 113 aus dem Tank T3 in einer Abwärtsflußrichtung (vgl. Pfeil 6) durch die IEX-Säule zirkuliert. Dieser wahlweise Modus IV umfaßt die folgenden Schritte:
1. Die Pegelsignale 75, 76 und 77 werden überwacht, und wenn zu irgendeinem Zeitpunkt während dieses Modus der Pegel verbrauchter Säure in dem Tank T3, wie durch das Pegelsignal 77 angezeigt, unter einen vorbestimmten Tiefpegel fällt, wird dieser Betriebsmodus beendet, und es findet ein Übergang zu Modus V statt.
2. Ein Steuersignal 58 zum Öffnen des Ventils AV9 wird erzeugt.
3. Ein Steuersignal 57 zum Öffnen des Ventils AV8 wird erzeugt.
4. Ein Steuersignal 52 zum Öffnen des Ventils AV3 wird erzeugt.
5. Ein Steuersignal 62 zum Aktivieren der Pumpe P3 wird erzeugt.
6. SIN2 wird zum Zählen der Anzahl der Pumphübe der Pumpe P3 für eine vorbestimmte Hubanzahl überwacht, um einer vorbestimmten Menge benutzter Säure 113 das Zirkulieren aus dem Tank T3 durch den Durchflußweg einschließlich nacheinander dem Ventil AV9, der Pumpe P3, dem Rotometer 40, dem Rückschlagventil 38, dem Drosselventil TV3, dem Ventil AV8, der IEX-Säule 29 (Abwärtsflußzirkulation 6 hierdurch), dem Ventil AV3, dem Ventil TV4 und dem T- Stück 37 zu ermöglichen, aus dem die wieder benutzte Säure 113 aus dem System zur Behandlung abgegeben wird.
7. Das Steuersignal 62 wird beendet, wenn entweder eine vorbestimmte Anzahl an Hüben der Pumpe P3 auftritt oder der Pegel der benutzten Säure in dem Tank T3 auf einen Tiefpegel fällt, wie durch das Pegelsignal 77 angezeigt wird, das bei diesem Beispiel von +5 Volt auf null Volt übergeht.
8. Das Steuersignal 58 wird zum Schließen des Ventils AV9 beendet.
9. Das Steuersignal 52 wird zum Schließen des Ventils AV3 beendet.
10. Das Steuersignal 55 wird weiterhin erzeugt, und es wird unmittelbar zu Modus V übergegangen.
Modus V sieht ein Zirkulieren neuer Regeneriersäure 68 aus dem Tank T2 durch die IEX-Säule 29 (vgl. Pfeil 6) vor, um die Regene ration des in der IEX-Säule 29 enthaltenen Harzes 30 durch Entfernen von Metallionen aus dem Harz 30 abzuschließen. Wenn die Ausführungsform der Erfindung zum Vorsehen eines Tanks T3 für benutzte Säure zum Verwenden einmal benutzter Säure 113 für die anfängliche Regeneration des Harzes 30 in der IEX-Säule 29 nicht verwendet wird, wird unmittelbar nach dem Modus III in den Betriebsmodus V übergegangen, und die Regeneriersäure 68 aus dem Tank T2 wird nach dem Durchlauf durch die IEX-Säule 29 zur Behandlung aus dem System abgegeben. Die Schritte für Betriebsmodus V sind folgende:
1. Ein Steuersignal 52 wird zum Öffnen des Ventils AV3 erzeugt.
2. Ein Steuersignal 54 wird zum Öffnen des Ventils AV5 erzeugt.
3. Ein Steuersignal 57 wird zum Öffnen des Ventils AV8 erzeugt.
4. Ein Steuersignal 62 wird zum Aktivieren der Pumpe P3 erzeugt, um frische Regeneriersäure 68 aus dem Tank T2 über die IEX-Säule 29 in einer Abwärtsflußrichtung (vgl. Pfeil 6) zirkulieren zu lassen.
5. Das Signal SIN2 wird zum Zählen der Anzahl von Pumpenhüben P3 überwacht, um zu bestimmen, wann eine vorbestimmte Menge neuer Regeneriersäure 68 durch die IEX-Säule 29 geleitet wurde und zur Abfallbehandlung aus dem T-Stück 37 abgegeben wurde, wobei zu diesem Zeitpunkt das Steuersignal 62 zum Ausschalten der Pumpe P3 beendet wird.
6. Der Hubzähler 44 wird zurückgestellt.
7. Das Steuersignal 52 wird zum Schließen des Ventils AV3 beendet.
8. Das Steuersignal 54 wird zum Schließen des Ventils AV5 beendet.
9. Das Steuersignal 57 wird zum Offenhalten des Ventils AV8 weiterhin erzeugt.
Es ist über eine Programmsteuereinrichtung 127 ein Modus VI-A zum Ausspülen der IEX-Säule 29 in einer Abwärtsflußrichtung 6 mit DI- Wasser und zum Abgeben des Ausspülwassers aus dem System zur Abwasserbehandlung vorgesehen. Wenn die Ausführungsform der Erfindung zum Vorsehen eines Tanks T3 für benutzte Säure und zum Verwenden einmal benutzter Säure 113 für die anfängliche Regeneration des Harzes 30 in der IEX-Säule 29 verwendet wird, zirkuliert die anfänglich aus der IEX-Säule abgegebene Lösung in den Tank T3, um die benutzte Säure 113 in diesem Tank aufzufüllen, worauf eventuelle weitere durch die IEX-Säule 29 zirkulierende Spüllösung zur Abwasserbehandlung abgegeben wird. Modus VI-A umfaßt die folgenden Schritte:
1. Das Steuersignal 56 wird zum Öffnen des Ventils AV7 erzeugt.
2. Es wird zu Schritt 11 übergegangen, wenn die Ausführungsform mit dem Tank T3 zum Ermöglichen der Verwendung einmal benutzter Säure 113 nicht verwendet wird, andernfalls wird zum nächsten Schritt übergegangen.
3. Das Steuersignal 59 wird zum Öffnen des Ventils AV10 erzeugt.
4. Das Steuersignal 62 wird zum Aktivieren der Pumpe P3 erzeugt.
5. Das Signal SIN2 zum Zählen der Hubanzahl der Pumpe P3 zum Überwachen der Menge durchgepumpten DI-Wassers wird überwacht.
6. Das Pegelsignal 70 und 71 zum Erfassen des Pegels des DI-Wassers 2 in dem Tank T1 wird überwacht.
7. Wenn das Pegelsignal 71 nicht wenigstens drei Minuten lang aktiviert ist, bevor eine vorbestimmte Menge DI- Wasser durch die IEX-Säule 29 gegangen ist, wird das Steuersignal 62 zum Ausschalten der Pumpe P3 beendet und das Steuersignal 63 zum Einschalten des Ventils SV11 zum Auffüllen des Tanks T1 mit DI-Wasser erzeugt, bis das Pegelsignal 70 einen "High"-Pegel annimmt, worauf das Steuersignal 63 beendet und das Steuersignal 62 regeneriert wird, um die Pumpe P3 für den Rest des Ausspülzyklus wieder einzuschalten.
8. Die Flüssigkeitspegelsignale 75, 76 und 77 werden zum Verfolgen des Pegels der benutzten Säure in dem Tank T3 überwacht.
9. Das Steuersignal 62 zum Ausschalten der Pumpe P3 wird entweder beim Detektieren der Aktivierung des Pegelsteuersignals 75, das anzeigt, das der Tank T3 mit einmal benutzter Säure 113 voll ist, oder beim Zählen einer vorbestimmten Hubanzahl der Pumpe P3, was anzeigt, daß eine vorbestimmte Menge verwendeter Regeneriersäure von der IEX-Säule 29 in den Tank T3 übergegangen ist, beendet.
10. Wenn der Tank T3 mit benutzter Säure 113 aufgefüllt wurde, wird das Steuersignal 59 zum Schließen des Ventils AV10 beendet.
11. Das Steuersignal 52 zum Öffnen des Ventils AV3 zum Ändern des Ziels der Lösung zur Abwasserbehandlung wird erzeugt.
12. Das Steuersignal 62 zum Aktivieren der Pumpe P3 wird erzeugt.
13. Das Hubsignal SIN2 wird zum Akkumulieren zusätzlicher Hubzählungen für die Pumpe P3 weiterhin überwacht.
14. Das Steuersignal 62 an die Pumpe P3 wird beendet, nachdem eine vorbestimmte Menge DI-Wasser 2 durch die IEX- Säule 29 gegangen ist.
15. Die Steuersignale 52 und 57 werden zum Schließen der Ventile AV3 und AV8 zum Beenden des Modus IV-A zum Ausspülen in Abwärtsflußrichtung beendet.
Der Modus VI-B ist über eine Steuereinrichtung 127 zum Ausspülen der IEX-Säule 29 in einer Aufwärtsflußrichtung 8 mit DI-Wasser und zum Abgeben des Ausspülwassers aus dem System zur Abwasserbehandlung vorgesehen. Dieser Ausspülvorgang in Aufwärtsflußrichtung wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit für den Fluß des DI-Wassers durchgeführt, um das Ionenaustauschharz 30 in der IEX-Säule 29 zum wesentlichen Entfernen von Fremdpartikelmaterial aus der IEX-Säule 29 zu fluidisieren. Auf diese Weise wird eine Verstopfung der IEX-Säule 29 durch die Anreicherung von Fremdpartikelmaterial über eine Anzahl aufeinanderfolgender Betriebszyklen verhindert. Es wird darauf hingewiesen, daß bei einem technischen Prototypen des Systems ein oberer Diffusor der IEX-Säule 29 so modifiziert war, daß er porösere und offenere, jedoch gekrümmte Fluidwege aufwies, um sicherzustellen, daß koaguliertes Latexmaterial durch die IEX-Säule 29 und aus dieser heraus ging, während Ionenaustauschmaterial 30 darin verblieb. Der Modus VI-B umfaßt die folgenden Programmschritte:
1. Das Steuersignal 51 wird zum Öffnen des Ventils AV2 erzeugt.
2. Das Steuersignal 53 wird zum Öffnen des Ventils AV4 erzeugt.
3. Das Steuersignal 56 wird zum Öffnen des Ventils AV7 erzeugt.
4. Das Steuersignal 62 wird zum Aktivieren der Pumpe P3 erzeugt.
5. Das Signal SIN2 wird zum Zählen der Anzahl der Hübe der Pumpe P3 zum Überwachen der Menge des durch diese gepumpten DI-Wassers überwacht.
6. Die Pegelsignale 70 und 71 werden zum Detektieren des Pegels des DI-Wassers 2 in dem Tank T1 überwacht.
7. Wenn das Pegelsignal 71 zum Beispiel auf null Volt übergeht, bevor eine vorbestimmte Menge DI-Wasser durch die IEX-Säule 29 gegangen ist, wird das Steuersignal 62 zum Ausschalten der Pumpe P3 beendet, und ein Steuersignal 63 zum Einschalten des Ventils SV11 zum Auffüllen des Tanks T1 mit DI-Wasser wird erzeugt, bis das Pegelsignal 70 auf +5 Volt übergeht, worauf das Steuersignal 63 beendet wird, und das Steuersignal 62 wird regeneriert, um die Pumpe P3 für den Rest des Ausspülzyklus wieder einzuschalten.
8. Das Steuersignal 62 wird beendet, nachdem eine vorbestimmte Menge DI-Wasser 2 durch die IEX-Säule 29 gegangen ist.
9. Die Steuersignale 51, 53 und 56 werden zum Ausschalten der Ventile AV2, AV4 und AV7 beendet.
Die Betriebsmodi zum Stabilisieren des Bades, insbesondere die Modi I bis VI, sehen einen vollständigen Behandlungszyklus der Beschichtungszusammensetzung 1 zum Entfernen von Metallionen hieraus und zum Regenerieren des Harzes 30 in der IEX-Säule 29 vor. Die Steuereinrichtung 127 kann in einem automatischen Betriebsmodus programmiert sein, um periodisch diese Modi I bis VI zum Stabilisieren des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 zu wiederholen.
Es wird darauf hingewiesen, daß in dem Programm für Modus II zum Zirkulieren der Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX- Säule 29 zum Entfernen von Metallionen die Steuereinrichtung 127, je nach den bestimmten Systemanforderungen, so programmiert sein kann, daß sie entweder eine vorbestimmte Menge der Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 leitet, bevor sie zu Modus III übergeht, oder die Programmierung so sein kann, daß sie vorsieht, daß das System die Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 bis zu einem solchen Zeitpunkt zirkulieren läßt, zu dem das Differential zwischen den Leitfähigkeitssignalen C1 und C2 sich auf einen vorbestimmten Pegel reduziert, worauf der Modus II beendet und dann der Modus III eingeleitet wird. Gleichermaßen kann die Steuereinrichtung 127 in dem Betrieb des Modus VI so programmiert sein, daß sie entweder die IEX-Säule 29 mit einer vorbestimmten Menge DI-Wasser 2 ausspült oder die IEX-Säule 29 durchgängig mit DI-Wasser 2 ausspült, bis das Leitfähigkeitssignal C3 sich auf einen vorbestimmten Minimalwert reduziert, was anzeigt, daß keine restliche Regeneriersäure 68 oder 113 in der IEX-Säule 29 verbleibt. Es ist besonders wichtig, sicherzustel len, daß die IEX-Säule 29 vollständig ausgespült und von aller Restsäure frei ist, da hohe Konzentrationen von verbleibender Restsäure darin bewirken, daß die Beschichtungszusammensetzung 1 in der IEX-Säule 29 koaguliert und das System verstopft.
Die Steuereinrichtung 127 ist auch so programmiert, daß sie einen Betriebsmodus zum Testen mehrerer Alarmtypen vorsieht. Im folgenden werden die Testprogramme detailliert beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß die Programmierung so vorgesehen ist, daß die Testprogramme nur durchgeführt werden können, wenn der Systemsteuerschalter SW3 sich entweder in seiner "AUTO"- oder seiner "PB-START"-Position befindet. Es gibt acht verschiedene Testmodi, von denen die meisten zusätzlich zu dem automatisierten Betrieb manuelle Vorgänge erfordern.
Der Testmodus 1 sieht vor, daß die Lampe 160 aktiviert wird und die hintergrundbeleuchtete Plattenanzeige 160', falls sie verwendet wird, anzeigt, daß der "AUSLASSDRUCK NIEDRIG" ist. Wie oben beschrieben, zeigt dieser Alarm an, daß der in der Leitung zwischen dem Filter F2 und TV-1 gemessene Druck niedrig ist, was bedeutet, daß der Filter F2 verstopft ist und ausgewechselt werden muß. Der Alarm wird dadurch aktiviert, daß durch die Steuereinrichtung 127 detektiert wird, daß das Drucksignal PR2 den Zustand ändert und etwa zum Beispiel von +5 Volt auf null Volt übergeht, was einen niedrigen Auslaßdruck anzeigt. Die bei diesem ersten Testmodus vorgesehenen Schritte sind folgende:
1. Wenn die Pumpe P1 für mehr als 15 Sekunden aktiviert wird, wobei das Signal PR2 sich auf einem Pegel von null Volt befindet, was bei diesem Beispiel einen niedrigen Ausgangsdruck anzeigt, wird das Lampensignal L1 zum Aktivieren der Lampe 160 und, falls verwendet, der Anzeige 160' erzeugt. Es wird darauf hingewiesen, daß das Lampensignal L10 zu diesem Zeitpunkt auch zum Aktivieren der Lampe 169 und der zugehörigen Anzeige 169' (falls verwendet), der "ALARMLAMPE", erzeugt wird. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß letztere immer aktiviert wird, wenn irgendeiner der Alarme in dem System aktiviert wird.
2. Wenn während eines gegebenen Betriebszyklus ein niedriger Auslaßdruck detektiert wird, wird der Betriebszyklus beendet, aber der nächste Zyklus wird nicht vor der Korrektur des Problems eingeleitet, oder, wenn zu der Zeit kein Betriebszyklus durchgeführt wird, wird bis zur Korrektur des Problems verhindert, daß neue Zyklen eingeleitet werden.
3. Wenn eine größere Wartung erforderlich ist, wird die den Alarm auslösende Bedingung manuell korrigiert, und das System wird durch Schalten des Schalters SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" in seine "AUS"-Position und dann wieder in seine vorherige Position, entweder "AUTO" oder "PB START", zurückgestellt. Im letztgenannten Fall wird für den Neustart des Betriebszyklus der Druckknopf SW7 gedrückt.
4. Wenn keine größere Wartung erforderlich ist, wird der unmittelbar vorhergehende Schritt übersprungen, und der "NOT-HALT"-Druckknopfschalter SW5 wird zum Ausschalten aller Systemvorgänge und -funktionen manuell in seine einrastende niedergedrückte Position gedrückt.
5. Die Fehlerbedingung wird manuell untersucht und korrigiert.
6. Nach der Korrektur des Problems wird der "NOT-HALT"- Schalter SW5 zum erneuten Aufnehmen des Betriebs des Systems in dem unterbrochenen Zyklus. herausgezogen.
Ein zweiter Testmodus, "Testmodus 2", sieht vor, zu detektieren, ob der Filter F1 verstopft ist. Dieser Testmodus umfaßt die folgenden Schritte:
1. Das Drucksignal PR1 wird überwacht.
2. Wenn PR1 während des Aktivierens der Pumpe P1 mehr als 15 Sekunden lang einen "High"-Pegel annimmt, werden die Lampensignale L2 und L10 zum Aktivieren der Lampe 161 und der zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeige 161' (falls verwendet) und der Lampe 169 und der zugehörigen Anzeige 169' (falls verwendet) erzeugt.
3. Der gegenwärtige Betriebszyklus wird abgeschlossen und das Ausführen eines neuen Betriebszyklus wird bis zur Korrektur des Problems unterdrückt.
4. Wenn das Problem nicht leicht korrigiert werden kann, wird es korrigiert, und das System wird durch die Verwendung des Schalters SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" manuell zurückgestellt, indem er zuerst in seine "AUS"-Position und dann in die Position versetzt Wird, in der er vor dem Detektieren eines hohen Delta-Drucks an dem Filter F1 war.
5. Wenn das Problem leicht korrigiert werden kann, wird der vorhergehende Schritt übersprungen, und der "NOT-HALT"- Schalter SW5 wird zum Unterdrücken des Betriebs irgendeines Teils des Systems manuell gedrückt.
6. Der Filter F1 wird ausgewechselt.
7. Der Druckknopf für den "NOT-HALT"-Schalter SW5 wird herausgezogen.
8. Der während der Fehlerbedingung unterbrochene Betriebszyklus wird wieder aufgenommen.
Ein dritter Testmodus, Testmodus 3, der es vorsieht, Lösungspegel vor dem Beginn eines Betriebszyklus zu testen, umfaßt die folgenden Schritte:
1. Überwachen der Pegelsignale 70 bis 77.
2. Wenn vor dem Beginn irgendeines gegebenen Betriebszyklus irgendwelche der Pegel zum Einleiten eines zugehörigen Betriebszyklus unkorrekt sind, wird ein Lampensignal L3 zum Aktivieren der Lampe 162 und, falls verwendet, der hintergrundbeleuchteten Anzeige 162' erzeugt.
3. Wenn die Pegel nachfolgend korrigiert werden, wird das Lampensignal L3 beendet.
4. Wenn das System nicht in einem der Modi I bis VI zum Erhalten einer Badstabilisierung betrieben wird und in wenigstens einem der Tanks T1, T2, T3 ein unkorrekter Fluidpegel detektiert wird, wird ein Lampensignal L3 zum Aktivieren der Lampe 162 und, falls verwendet, der zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeige 162' erzeugt.
5. Wenn drei Minuten oder einen anderen programmierten vorbestimmten Zeitraum lang das Pegelsignal 70 zum Beispiel bei null Volt verbleibt und/oder das Pegelsignal 74 bei null Volt verbleibt und/oder das Pegelsignal 77 bei null Volt verbleibt (was die wahlweise Verwendung benutzter Säure in dem Tank T3 voraussetzt), was anzeigt, daß der Pegel des DI-Wassers und/oder der Pegel neuer Regeneriersäure in dem Tank T2 und/oder der Pegel bentzter Säure in dem Tank T3 zum Einleiten der Behandlung des Beschichtungszusammensetzungsbads 1 unkorrekt sind, wird ein Lam pensignal L3 zum Aktivieren der Lampe 162 und, falls verwendet, einer zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeige 162' erzeugt.
6. Das Einleiten des Systembetriebs wird unterdrückt, wenn die Lampe L3 aktiviert wird.
7. Der "NOT-HALT"-Schalter SW5 wird manuell gedrückt, um zu ermöglichen, daß eine erforderliche Wartung des Systems sicher durchgeführt werden kann.
8. Die Flüssigkeitspegelprobleme bei einem oder mehreren der Fluidpegel in den Tanks T1, T2 und, falls verwendet, Tank T3 werden manuell korrigiert.
9. Der "NOT-HALT"-Schalter SW5 wird manuell herausgezogen, um den Betrieb des Systems zu ermöglichen.
10. Der Schalter SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" wird gedrückt, wenn es gewünscht ist, eine Reinigungssequenz einzuleiten.
11. Es wird zu Schritt 2 zurückgekehrt.
Der nächste Testmodus, Testmodus 4, dient zum Detektieren und Vorsehen eines visuellen Alarms, wenn eines der luftaktivierten automatischen Ventile versagt. Wie oben erwähnt, weist jedes der automatischen Ventile AV1-AV10 Paare von Ventilstatusleitungen 80 bis 89 auf. Bei diesem Beispiel weist bei jedem derartigen Paar Statusleitungen 80 bis 89 eine der Leitungen ein +5-Volt- Signal und das andere ein Null-Volt-Signal, wenn das zugehörige Ventil offen ist, und entgegengesetzte Spannungspegelsignale auf, wenn das zugehörige Ventil geschlossen ist. Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung 127 die Bedingung eines gegebenen Wertes AV1 bis AV10 zu jedem Zeitpunkt während des Systembetriebs über wachen. Mit anderen Worten, der gegebene Betrieb irgendeines der Ventile AV1 bis AV10 bewirkt, daß ein Rückmeldungssignal zu der Steuereinrichtung 127 zurückgesandt wird, das das Ventil bezeichnet, das sich gegenwärtig in einem offenen oder geschlossenen Betriebszustand befindet, wodurch die Steuereinrichtung 127 bestimmt, ob der Zustand der für den Wert erforderliche Zustand ist. Die zu diesem Testmodus 4 gehörenden Schritte sind folgende:
1. Die Ventilstatusleitungspaare 80 bis 89 werden überwacht.
2. Ein Lampensignal L4 zum Aktivieren der Lampe 163 und, falls verwendet, der hintergrundbeleuchteten Anzeige 163' werden erzeugt, um anzuzeigen, daß irgendwelche der Ventile AV1 bis AV10 keine Änderung des Ventilstatussignals erzeugt haben, und zwar bei diesem Beispiel innerhalb von zehn Sekunden nach Erzeugen eines Steuersignals zum Ändern der Bedingung eines bestimmten oder mehrerer der Ventile.
3. Nach dem Detektieren und Vorsehen eines Alarms eines Ventilversagens werden alle automatischen Ventile geschlossen und jeder eventuell ablaufende Betriebsvorgang gestoppt.
4. Der "NOT-HALT"-Schalter wird manuell gedrückt, um zu ermöglichen, daß eine Wartung zum Korrigieren des Ventilversagens durchgeführt wird.
5. Der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" wird manuell in seine "AUS"-Position gedreht.
6. Der Druckknopfschalter SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" wird gedrückt, während der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" sich in seiner "AUS"-Position befindet, um ein fehlerhaftes Ventil oder fehlerhafte Ventile AV1- AV10 zu lokalisieren.
7. Die Steuereinrichtung 127 läßt an dem fehlerhaften Magnetventil eine Lampe aufleuchten oder blinken, um ein Versagen des zugehörigen Ventils anzuzeigen.
8. Das fehlerhafte Ventil oder die Ventile AV1 bis AV10 wird oder werden manuell repariert oder ersetzt.
9. Die IEX-Säule 29 wird manuell mit DI-Wasser ausgespült, und das Ausspülwasser wird zur Abwasserbehandlung ausgegeben.
10. Der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" wird manuell entweder in seine "AUTO"- oder seine "PB-START"-Position gedreht.
11. Der Druckknopf des "NOT-HALT"-Schalters SW5 wird manuell herausgezogen.
12. Der Druckknopfschalter SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" wird zum Neubeginn einer Verfahrenssequenz ab dem ersten Schritt dieser Sequenz manuell gedrückt.
Die nächste Testsequenz ist der Testmodus 5 zum Detektieren und Vorsehen eines Leuchtens einer Alarmlampe, wenn die Pumpe P1 während einer Sequenz funktionsunfähig wird, die eine Aktivierung dieser Pumpe erfordert. Die Schritte für diesen Testmodus sind folgende:
1. SIN1 wird zum Zählen der Pumpenhübe der Pumpe P1 überwacht.
2. Das Steuersignal 60 wird jedesmal erzeugt, wenn die Pumpe P1 aktiviert werden soll.
3. Ein Lampensignal L9 wird zum Aktivieren der Lampe 168 und der hintergrundbeleuchteten Anzeige 168' (falls verwendet) erzeugt, um die Aktivierung der Pumpe P1 anzuzeigen, die auf den Empfang des Impulssignals SIN1 reagiert.
4. Wenn innerhalb von 15 Sekunden oder einem anderen vorbestimmten Zeitraum zum Erzeugen des Steuersignals 60 zum Aktivieren der Pumpe P1 weniger als eine vorbestimmte Anzahl von Hubsignalen SIN1 detektiert werden, wird ein Lampensignal L5 zum Aktivieren der Alarmlampe 164 und der hintergrundbeleuchteten Anzeige 164' (falls verwendet) erzeugt, um einen Alarm einer Fehlerbedingung in der Pumpe P1 (typischerweise eine blockierte Abgabeleitung) vorzusehen.
5. Wenn die Hubrate der Pumpe P1 fünf Hübe pro Sekunde oder eine andere vorprogrammierte Rate übersteigt, die anzeigt, daß die Pumpe P1 Luft anstelle von Flüssigkeit pumpt, wird das Lampensignal L5 zum Aktivieren der Lampe 164 und (falls verwendet) der hintergrundbeleuchteten Anzeige 164' erzeugt. Bei dieser Standardbedingung wird die Lampe 162 kontinuierlich mit Energie versorgt, was eine blockierte Saugleitung anzeigt.
6. Eventuell ablaufende Systemvorgänge werden beendet, und alle automatischen Ventile werden geschlossen.
7. Der "NOT-HALT"-Druckknopfschalter SW5 wird eingedrückt.
8. Eine Wartung zum Korrigieren der Fehlfunktion der Pumpe P1 wird manuell durchgeführt.
9. Der "NOT-HALT"-Druckknopfschalter SW5 wird zum Wiederaufnehmen des Betriebs des Systems manuell herausgezogen.
Ein Alarmtestmodus 6 sieht eine Programmierung der Steuereinrichtung 127 zum Überwachen des Betriebs der Pumpe P3 vor. Die zugehörigen Schritte sind folgende:
1. Das Hubanzeigesignal SIN2 wird überwacht.
2. Das Steuersignal 62 wird erzeugt, um die Pumpe P3 wie erforderlich zu aktivieren.
3. Wenn eine vorbestimmte Anzahl von Hubsignalen SIN2 nicht innerhalb von 15 Sekunden oder einer anderen vorprogrammierten Zeit zum Versorgen der Pumpe P3 mit Energie empfangen werden, wird impulsweise ein Lampensignal L5 zum Blinken oder Aufleuchten der Lampe 164 und, falls verwendet, der zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeige 164' erzeugt, um einen Alarm vorzusehen, der einen Standardbetrieb der Pumpe P3 anzeigt.
4. Wenn das Signal SIN2 eine Hubrate für die Pumpe P3 anzeigt, die fünf Hübe pro Sekunde oder eine andere vorprogrammierte Rate übersteigt, was anzeigt, daß die Pumpe P3 Luft anstelle von Flüssigkeit pumpt, wird, wie in dem vorherigen Schritt angegeben, ein Alarm erzeugt.
5. Alle Systemverarbeitungen werden angehalten.
6. Der "NOT-AUS"-Druckknopf SW5 wird manuell herein- oder niedergedrückt.
7. Eine Wartung zur Korrektur der Fehlfunktion in der Pumpe P3 wird durchgeführt.
8. Der Druckknopf des "NOT-AUS"-Schalters SW5 wird zur Wiederaufnahme des Systembetriebs herausgezogen.
Der nächste Modus zum Testen ist der "Testmodus 7". Dieser Testmodus wird zum Vorsehen eines Alarms verwendet, wenn der Pegel der Säure 68 in dem Tank T2 mit neuer Regeneriersäure unter einen vorbestimmten Pegel fällt. Die Schritte für den Testmodus 7 sind folgende:
1. Wenn der Pegel der Säure 68 in dem Regeneriersäuretank T2 mehr als fünf Sekunden oder eine andere vorprogrammierte Zeitperiode lang unter einen vorbestimmten Tiefpegel fällt, wie dadurch angezeigt wird, daß das Pegelsignal 74 zum Beispiel von +5 Volt auf null Volt fällt, wird das Lampensignal L6 zum Aktivieren der Lampe 165 und, falls verwendet, der zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeige 165' erzeugt.
2. Alle Systemverarbeitungen werden angehalten.
3. Der "NOT-AUS"-Druckknopf SW5 wird zum Durchführen der Wartung manuell heruntergedrückt.
4. Der Pegel der Säure in dem Tank T2 mit Regeneriersäure wird manuell korrigiert.
5. Der "NOT-AUS"-Druckknopfschalter SW5 wird zum Wiederaufnehmen des Betriebs des unterbrochenen Systemvorgangs herausgezogen.
Ein weiterer Testmodus, Testmodus 8, ist zum Überwachen des Pegels der neuen Regeneriersäure 68 in dem Tank T2 vorgesehen, um einen Alarm vorzusehen, wenn der Säurepegel einen vorbestimmten Pegel übersteigt. Der Testmodus 8 weist die folgenden Schritte auf:
1. Das Pegelsignal 72 wird überwacht.
2. Wenn das Pegelsignal 72 für mehr als fünf Sekunden oder eine andere vorbestimmte Zeitperiode zum Beispiel von null Volt auf +5 Volt übergeht, wird ein Lampensignal L7 zum Aktivieren der Lampe 166 und, falls verwendet, der hintergrundbeleuchteten Anzeige 166' erzeugt; außerdem wird das Signal 61 zum Abschalten der Pumpe P2 beendet.
3. Das Verarbeiten wird ohne Unterbrechung fortgesetzt.
4. Der Regeneriersäuretank T2 wird manuell untersucht, um sicherzustellen, daß sichere Bedingungen herrschen.
Bei bestimmten Anwendungen können Pegelsensoren in dem Tank T4 vorgesehen sein und überwacht werden, um zu gegebenen Zeiten den Pegel des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 zu detektieren. Bei typischen Selbstabscheidungssystemen gibt es aufgrund der sehr dünnen Beschichtungen, die von der Beschichtungszusammensetzung 1 auf das durch das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 geführte Werkstück aufgebracht wurden, nur eine sehr geringe Änderung des Pegels des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 über lange Verwendungszeiträume. Außerdem ist das Beschichtungszusammensetzungsmaterial sehr teuer, und typische Benutzer eines solchen Selbstabscheidungsverfahrens treffen besondere Vorsichtsmaßnahmen, um einen maximalen Nutzen der Beschichtungszusammensetzung 1 sicherzustellen. Folglich wird nur eine manuelle Steuerung des Pegels des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 verwendet.
Bei dem System des technischen Prototypen für die vorliegende Erfindung weist der Tank T1 90 Gallonen auf, der Tank T2 weist 140 Gallonen auf, der Tank T3 weist 30 Gallonen auf, und der Tank T4 kann wenigstens 27.000 Pfund Beschichtungszusammensetzung 1 aufweisen, was wenigstens einen Tank mit 3.000 Gallonen erfordert. Die Größe des Tanks T4 wird auch teilweise durch die Größe der mit der Beschichtungszusammensetzung 1 zu beschichtenden Werkstücke und die praktisch gewünschte Produktionsrate bestimmt. Bei dem System des Prototypen werden Werkstücke aus Stahl für gegebene Zeitperioden zum Beschichten der Werkstücke in das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 eingetaucht. Folglich beginnt sich nach einer Benutzungsperiode Eisen in der Beschichtungszusammensetzung anzureichern, was in dieser einen Überschuß an Metallionen hervorruft.
Manuelle Titrationsmessungen des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 können periodisch durchgeführt werden, um zu bestimmen, wann der Behandlungszyklus der Beschichtungszusammensetzung zum Entfernen eines Teils der Metallionen eingeleitet werden soll. Wenn die Titrationsmessung einen vorbestimmten Pegel erreicht, der mit der speziellen verwendeten Beschichtungszusammensetzung und den beteiligten Metallionen, wie beispielsweise etwa Eisen, Zink oder Chrom, zusammenhängt, wird der Behandlungszyklus eingeleitet. Außerdem sind bei bestimmten Anwendungen Titrationsmessungen möglicherweise nicht erforderlich. Bei derartigen Anwendungen kann der Ausgangspunkt zum Einleiten eines Behandlungszyklus auf einer Zeitbasis relativ zu dem Ausmaß der Verwendung des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 zum Beschichten einer gegebenen Menge eines bestimmten Metalls bestimmt sein.
Wie oben erwähnt, weist jedes der Ventile AV1 bis AV10 jeweils Paare von Ventilstatussignalleitungen 80 bis 89 auf, um der Steuereinrichtung 127 die Überwachung des Betriebs der Ventile zu ermöglichen. Jedes dieser Ventile weist zwei Überwachungsannäherungsschalter (nicht dargestellt) auf, einer zum Senden eines Signals entlang einer der zugehörigen Ventilstatussignallinien, das ein offenes Ventil anzeigt, wobei der andere Schalter zum Senden eines Signals entlang der anderen zugehörigen Ventilstatussignalleitung vorgesehen ist, das anzeigt, daß sich das Ventil in einer geschlossenen Position befindet. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung 127 in dem Badstabilisierungsflußvorgang vor dem Einleiten der Sequenz des Badstabilisierungsmodus II so programmiert, daß sie sequentiell umlaufend alle Ventile AV1 bis AV10 in sequentieller Weise von geschlossenen in offene in geschlossene Positionen versetzt, wobei alle Pumpen sich in einem "AUS"-Zustand befinden, um die Ventile vor dem Einleiten einer tatsächlichen Schrittfolge zum Zirkulieren des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 zur Behandlung durch das System auf den richtigen Betrieb hin zu testen.
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß jedes der Magnetventile SV1 bis SV20 eine eingebaute Lampe aufweist, die jeweils den richtigen Betrieb des zugehörigen luftbetriebenen Ventils AV1 bis AV10 anzeigt. Wenn in irgendeinem der Ventile AV1 bis AV10 ein Fehler auftritt, ist die Steuereinrichtung 127 so programmiert, daß sie bewirkt, daß die Lampe an dem zugehörigen Ventil, wie oben angezeigt, aufleuchtet oder blinkt.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wie oben dargestellt, zum Zurücksetzen der in dem System vorgesehenen visuellen Alarme, wie oben beschrieben, die mit den Flüssigkeitspegeln der Tanks T1, T2 und, falls verwendet, T3 verbundenen Alarme nach der Wiederherstellung des Flüssigkeitspegels in dem zugehörigen Tank automatisch zurückgesetzt werden. Der Druckalarm wird jedoch durch eine anfängliche Inaktivierung gefolgt von einer Aktivierung des "NOT-HALT"-Schalters SW5 zurückgesetzt. Die Ventilalarme können auch nur dadurch zurückgesetzt werden, daß das System in seinen inaktiven Zustand versetzt wird und die Ventile gewartet werden, wie in den oben genannten Textflußdiagrammen angegeben ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswahl des Harzes 30 zur Verwendung in der IEX-Säule 29 besonders ent scheidend. Das wie oben angegeben ausgewählte Harz 30 ermöglicht es dem System, eine Beschichtungszusammensetzung auf Latexbasis zu handhaben, die normalerweise leicht koaguliert und bekannte Systeme verstopft. Das vorliegende System kann die gesamte Zusammensetzung plus Anolyt zum Entfernen von Metallionen mit im wesentlichen minimaler Koagulation der Latexverbindungen in der Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 leiten.
Bei dem Behandlungsvorgang zum Entfernen von Metallionen aus dem Beschichtungszusammensetzungsbad gibt das System Fluorwasserstoffsäure zurück in die Beschichtungszusammensetzung 1, womit es dazu beiträgt, einen konstanteren HF-Pegel in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 aufrechtzuerhalten. Das Messen der HF in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 dient dazu, daß das Bad selbst durch einen Benutzer aufrechterhalten werden kann, und ist zum Beispiel nicht daran beteiligt, anzuzeigen, wann das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 zur Eisenentfernung behandelt werden muß.
Im folgenden wird ferner auf die Lampen-160 bis 177 Bezug genommen, wobei die Lampen 168, 176, 177 und 175 grün sind und anzeigen, ob eine der Pumpen P1, P2, P3 aktiviert ist bzw. ob sich das System in einem Betriebsbereitschaftsmodus befindet. Die Lampen 170 bis 174 sind gelb gefärbt und zeigen an, welcher Schritt eines gegebenen Betriebszyklus z. Zt. durchgeführt wird, nachdem der zugehörige Zyklus eingeleitet wurde. Bei dem System des Prototypen ist die Lampe 169 außerdem rot gefärbt und wesentlich größer als die Lampen 160 bis 167. Wie oben beschrieben, zeigt die Lampe 169 an, daß das System eine Fehlerbedingung aufweist. Die zu diesem Zeitpunkt bestehende bestimmte Fehlerbedingung wird durch das Aufleuchten einer oder mehrerer Lampen 160 bis 167 und, falls verwendet, der hintergrundbeleuchteten Anzeigen 160' bis 167' angezeigt. Diese Farbkodierung soll nicht einschränkend zu verstehen sein und es können andere Farbschemata verwendet werden.
Ein Beispiel eines typischen Betriebs des vorliegenden Systems wird im folgenden beschrieben. Der Schalter SW1 für die "REGENERATIONSPUMPE" wird in seine "AUTO"-Position gedreht, der Schalter SW2 für die "FARBPUMPE" wird in seine "AUTO"-Position gedreht, der Schalter SW3 zur "SYSTEMSTEUERUNG" wird in seine "PB-START"- Position gedreht, der Schalter SW4 für die "REGENERIERCHEMIKALIENPUMPE" wird in seiner "AUTO"-Position angeordnet, und der "DI- AUFFÜLL"-Schalter SW6 wird in seine "AUTO"-Position gedreht. Während dieses Systembetriebsbeispiels wird der Regeneriersäuretank T2 aufgefüllt.
Wenn das System normal funktioniert, sind alle der roten Alarmlichter "AUS", wie auch, falls verwendet, die zugehörigen hintergrundbeleuchteten Anzeigen. Diese umfassen die Lampen 160 bis 167, die Lampe 169 und die hintergrundbeleuchteten Anzeigen 160' bis 167' und 169'. Wenn eine Alarmbedingung auftritt, wobei eine dieser Lampen aktiviert wird oder aufleuchtet, sollte ein Korrekturvorgang unternommen werden, wie er oben für verschiedene Alarm- oder Testbedingungen beschrieben ist, um alle derartigen Alarmbedingungen zu entfernen, bevor ein nächster Betriebszyklus eingeleitet oder ein unterbrochener Betriebszyklus abgeschlossen wird.
Bei diesem Beispiel wird eine bestimmte HF-Konzentration in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 aufrechterhalten. Die Konzentration wird manuell unter Verwendung eines Lineguard 101 Meters (Hergestellt von der Henkel Corporation, Parker+Amchem, Madison Heights, Michigan) überwacht. Wie oben beschrieben, kann zum Bestimmen des Zeitpunkts des Einleitens eines Badstabilisierungszyklus zum Entfernen von Metallionen aus dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 ein periodisches Testen des Bades durch Vornehmen von Titrationsmessungen durchgeführt werden. Als Alternative kann eine Analyse in einer Anlage zur wiederholten Produktion durchgeführt werden, um die täglich beschichtete Fläche von Werk stücken, die Zeitdauer, über die die Werkstücke in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 gehalten werden usw. zu erhalten, um die Rate zu bestimmen, mit der Eisen (bei diesem Beispiel) oder andere Metallionen in die Farbe oder das Beschichtungszusammensetzungsbad 1 eintreten. Bei dem für das prototypische System der vorliegenden Erfindung angegebenen Beispiel werden bei jedem Betriebszyklus zum Entfernen von Metallionen aus dem Beschichtungszusammensetzungsbad typischerweise zwischen einem und anderthalb Pound Eisen entfernt.
Für die Schaltereinstellungen des oben beschriebenen Systems drückt, wenn ein Badstabilisierungszyklus einzuleiten ist, ein Benutzer lediglich den Schalter SW7 zum "START DER REINIGUNGSSEQUENZ" zum Beginn des Betriebs von Modus II, wie oben beschriebenen. Das System kann auch, wie oben angegeben, in einen vollständig automatischen Betriebsmodus versetzt werden, um nach einem gewünschten periodischen Zeitplan automatisch in einen Badstabilisierungszyklus einzutreten. Es wird darauf hingewiesen, daß beim Zirkulieren der Farbe oder Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 der pH der aus der IEX-Säule 29 abgegebenen Flüssigkeit typischerweise leicht geringer als der pH der in die IEX-Säule 29 eintretenden Flüssigkeit ist. Folglich gleicht diese Reaktion die bei der Verwendung aufgrund von Lösen von Metall und Oxidation von Metall in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 verlorene Azidität aus.
Es wird darauf hingewiesen, daß während des Betriebsmodus II die Beschichtungszusammensetzung 1 durch die IEX-Säule 29 nach unten fließt, wie durch den Pfeil 6 dargestellt. Typischerweise ist das Harzmaterial 30 in der IEX-Austauschsäule 29 in Form von Körnern vorgesehen, um einen maximalen Flächenbereich vorzusehen, der mit der Beschichtungszusammensetzung 1 beim Abwärtsfließen durch das Harzmaterial 30 in Kontakt steht. Bei dem vorliegenden Beispiel zum Beschichten von Werkstücken aus Stahl sind die zu entfernenden Metallionen Fe&spplus;³. Diese Ionen werden in der Ionenaustauschsäu le 29 über das Harz 30 mit H+ ausgetauscht, und die Beschichtungszusammensetzung 1, bei der Fe erschöpft ist, wird, wie oben gezeigt, direkt in den Tank T4 zurückgeführt. Wenn das Harz 30 in der IEX-Säule 29 erschöpft ist, wird der Modus III zum Ausspülen der IEX-Säule 29 mit DI-Wasser eingeleitet, um eventuell in der IEX-Säule 29 verbliebenes Beschichtungszusammensetzungsbad 1 zu verdrängen. Bei diesem Beispiel wird die IEX-Säule 29 als nächstes in wenigstens Modus V und bei einigen Anwendungen über die Modi IV und V regeneriert. Das Harz 30 wird mit annähernd 2% HF-Säure regeneriert.
Das vorliegende System verhindert, daß Metallionen, wie bei diesem Beispiel etwa Eisen, in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 in der Konzentration auf einen Pegel ansteigen, der die auf die Werkstücke aufgebrachten Beschichtungen negativ beeinflußt und/oder bewirkt, daß das Latex der Beschichtungszusammensetzung 1 koaguliert. Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung werden die Metallionen, zum Beispiel Eisen, unter Verwendung immobilisierter Chelatisierungsmittel von dem Latex getrennt, wie durch das Beispiel des in der IEX-Säule 29 verwendeten Harzes 30 dargestellt ist. Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung werden, relativ zu Beschichtungsablagerungssystemen nach dem Stand der Technik, Latexverluste im wesentlichen vermieden.
Wie oben angegeben, ist es ein Verfahren zum Bestimmen des Zeitpunkts zum Durchführen einer Badstabilisierung, manuell einen Titrationstest des Beschichtungszusammensetzungsbades 1 vorzunehmen. Der Titrationstest weist auf die relative Menge gelöster Metallionen in dem Beschichtungszusammensetzungsbad 1 hin. Die Messung wird durch die Verwendung eines herkömmlichen Leitfähigkeitsmessers vorgenommen, das typischerweise eine Messung oder eine Ausgabe der Leitfähigkeit in Mikrosiemens liefert. Bei dem gegebenen Beispiel variiert die Leitfähigkeit des Bades mit der Eisenmenge oder der Menge anderer Metallionen, die bei fortge setzter Produktion zunimmt und durch Verwendung der Badstabilisierungszyklen abnimmt.
Obwohl außerdem die Verwendung des Modus VI-B vorgezogen ist, wenn das Chemikalienbad 1 ein Selbstabscheidungsbad mit Latex und Polymeren ist, kann es sein, daß dieser Modus bei der Behandlung anderer Chemikalienbäder nicht erforderlich ist.

Claims

1. Automatisiertes System zur Bereitstellung des wenigstens periodischen Entfernens von Metallionen aus einem Metallkomplex und von Verunreinigungen aus einem chemischen Bad, wobei das chemische Bad eine Latex-Lösung ist, die geladene Latex-Teilchen enthält und einen sauren pH aufweist, um durch Selbstabscheidung eine Beschichtung zu bilden, wobei die geladenen Latex-Teilchen zum Koagulieren neigen, wenn sie einer Zirkulation unter hoher Scherung von einem Metallkomplex unterzogen werden, wobei das System umfaßt:

ein erstes Gefäß, das das chemische Bad enthält;

eine Ionenaustausch(IEX)säule, die Ionen-Austauschmaterial enthält, das ein Iminodiacetat-Ionenaustauschharz zum Entfernen von Metallionen-Verunreinigungen aus dem chemischen Bad umfaßt;

eine erste Zirkulierungs-Einrichtung, die auf erste Steuerungssignale anspricht, um das chemische Bad aus dem ersten Gefäß herauszuziehen, es durch die IEX-Säule mit niedriger Geschwindigkeit hindurchzuführen, und das behandelte chemische Bad aus der IEX-Säule zu dem ersten Gefäß zurückzuführen, wobei die erste Zirkulierungs-Einrichtung eine Einrichtung zur Zirkulation des chemischen Bades unter geringer Scherung einschließt, um eine Koagulierung der Latex- Teilchen im wesentlichen zu verhindern;

eine erste Leitfähigkeitsmeß-Einrichtung, die in dem chemischen Bad in dem ersten Gefäß angeordnet ist, um ein erstes Leitfähigkeitssignal bereitzustellen, das die Leitfähigkeit des chemischen Bades angibt;

eine zweite Leitfähigkeitsmeß-Einrichtung, die in das chemische Bad eingetaucht ist, das von der Behandlung in der IEX- Säule zu dem ersten Gefäß zurückkehrt ist, um ein zweites Leitfähigkeitssignal bereitzustellen, das die Leitfähigkeit des behandelten, chemischen Bades angibt; und

eine Steuerungs-Einrichtung, die in einem ersten Betriebszustand programmiert ist, um die Erzeugung der ersten Steuerungssignale auf cyclische Weise automatisch zu initiieren und während der sich ergebenden Zirkulation des chemischen Bades den Unterschied zwischen den ersten und zweiten Leitfähigkeitssignalen, die auf einen vorherbestimmten minimalen Wert reduziert werden, zu messen, um die ersten Steuerungssignale zu beenden, um die erste Zirkulierungs- Einrichtung abzustellen.

2. System gemäß Anspruch 1, das weiterhin einschließt: ein zweites Gefäß, das entionisiertes Wasser (DI-Wasser) enthält;

eine zweite Zirkulierungs-Einrichtung, die auf zweite Steuerungssignale anspricht, um eine vorherbestimmte Menge von DI-Wasser in die IEX-Säule zu pumpen, um das restliche chemische Bad zu verdrängen und das verdrängte chemische Bad zu dem ersten Behälter zurückzuführen; und

worin die Steuerungs-Einrichtung nach dem ersten Zustand in einem zweiten Betriebszustand programmiert ist, um die zweiten Steuerungssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

3. System gemäß Anspruch 2, das weiterhin einschließt: eine Abfallaustrittsöffnung, um Abfallprodukte des Behandlungssystems abzulassen;

eine dritte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf dritte Steuerungssignale anspricht, um DI-Wasser von dem zweiten Gefäß durch die IEX-Säule in einer Richtung zu pumpen, um die letztere zu spülen und daraus das DI-Wasser aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem zweiten Zustand in einem dritten Betriebszustand programmiert ist, um die dritten Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

4. System gemäß Anspruch 3, das weiterhin einschließt: ein drittes Gefäß, das ein chemisches Regenerierungsmittel enthält;

eine vierte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf vierte Steuerungssignale anspricht, um das chemische Regenerierungsmittel von dem dritten Gefäß durch die IEX-Säule zu pumpen, und daraus das chemische Regenerierungsmittel aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen, um so Metallionen aus dem Ionenaustausch-Material zu entfernen, um dasselbe zu regenerieren; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem dritten Zustand in einem vierten Betriebszustand programmiert ist, um die vierten Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

5. System gemäß Anspruch 4, das weiterhin einschließt:

eine dritte Leitfähigkeits-Einrichtung, die in der Abfallaustrittsöffnung angeordnet ist, um ein drittes Leitfähigkeitssignal bereitzustellen, das darauf hinweist, daß die Leitfähigkeit von Fluiden durch die Abfallaustrittsöffnung entladen wird; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem vierten Zustand in einem fünften Betriebszustand programmiert ist, um sowohl die dritten Steuerungssignale zu erzeugen, um einen zweiten Spülzyklus für die IEX-Säule zu initiieren, als auch die dritten Leitfähigkeitssignale zu messen, die auf einen vorherbestimmten Wert reduziert werden, um die dritten Steuerungssignale zu beenden.

6. System gemäß Anspruch 4, das weiterhin einschließt, daß die Steuerung-Einrichtung nach dem vierten Zustand in einem fünften Betriebszustand programmiert ist, um diese dritten Steuerungssignale während wenigstens einer vorherbestimmten Zeitspanne zu erzeugen, die notwendig ist, um die IEX-Säule mit DI-Wasser in einer Richtung zu spülen, um daraus verbleibendes chemisches Regenerierungsmittel zu entfernen.

7. System gemäß Anspruch 6, das weiterhin einschließt eine fünfte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf fünfte Steuerungssignale anspricht, um DI-Wasser von dem zweiten Gefäß durch die IEX-Säule in entgegengesetzter Richtung zu pumpen, und zu gewährleisten, daß im wesentlichen alle Fremdteilchen daraus entfernt werden;

wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem fünften Zustand in einem sechsten Betriebszustand programmiert ist, um die fünften Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

8. System gemäß Anspruch 1, worin die erste Zirkulierungs- Einrichtung weiterhin einschließt: eine erste Filter-Einrichtung zwischen dem ersten Gefäß und einer Einlaßöffnung der IEX-Säule, um feste Teilchen aus dem chemischen Bad zu entfernen, um ein Verstopfen der IEX-Säule im wesentlichen zu reduzieren.

9. System gemäß Anspruch 8, worin die erste Zirkulierungs- Einrichtung weiterhin einschließt: eine zweite Filter-Einrichtung zwischen einer Auslaßöffnung der IEX-Säule und dem ersten Gefäß, um Ionenaustausch- Material und andere feste Teilchen aus dem behandelten chemischen Bad zu entfernen, bevor es zu dem ersten Gefäß zurückgeführt wird.

10. System gemäß Anspruch 3, das weiterhin einschließt:

ein drittes Gefäß, das frisches chemisches Regenerierungsmittel enthält;

ein viertes Gefäß, das einmal benutztes chemisches Regenerierungsmittel enthält;

eine vierte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf vierte Steuerungssignale anspricht, um eine vorherbestimmte Menge des einmal benutzten chemischen Regenerierungsmittels aus dem vierten Gefäß durch die IEX-Säule zu pumpen, und daraus das Regenerierungsmittel aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen, um so wenigstens teilweise das Tonenaustausch-Material zu regenerieren;

eine fünfte Zirkulierungs-Einrichtung die auf fünfte Steuerungssignale anspricht, um frisches chemisches Regenerierungsmittel aus dem dritten Gefäß durch die IEX-Säule zu pumpen, und daraus das einmal benutzte chemische Regenerierungsmittel aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen;

eine sechste Zirkulierungs-Einrichtung die auf sechste Steuerungssignale anspricht, um DI-Wasser aus dem zweiten Gefäß in die IEX-Säule in einer Richtung zu pumpen, um einmal benutztes chemisches Regenerierungsmittel daraus in das vierte Gefäß zu verdrängen;

wobei die Steuerungs-Einrichtung in einem vierten Betriebszustand programmiert ist, um die vierten Steuerungssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen;

wobei die Steuerungs-Einrichtung in einem fünften Betriebszustand programmiert ist, um die fünften Steuerungssignale während einer Zeitspanne zu erzeugen, die notwendig ist, um die Regenerierung des Ionenaustausch- Materials zu vervollständigen;

wobei die Steuerungs-Einrichtung in einem sechsten Betriebszustand programmiert ist, um die sechsten Steuerungssignale während einer Zeitspanne zu erzeugen, die notwendig ist, um entweder eine vorherbestimmte Menge des einmal benutzten chemischen Regenerierungssmittels in das vier te Gefäß zu füllen oder es durch dasselbe hindurchführen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung in einem siebten Betriebszustand programmiert ist, um die dritten Steuerungssignale während einer Zeitspanne zu erzeugen, die notwendig ist, um die IEX-Säule in dieser einen Richtung mit einer vorherbestimmten Wassermenge zu spülen.

11. System gemäß Anspruch 10, das weiterhin einschließt:

eine siebte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf siebte Steuerungssignale anspricht, um DI-Wasser aus dem zweiten Gefäß durch die IEX-Säule in entgegengesetzter Richtung zu pumpen, und zu gewährleisten, daß im wesentlichen alle Fremdteilchen entfernt werden; und das DI-Wasser daraus aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung in einem achten Betriebszustand programmiert ist, um die siebten Steuerungsssignale während einer Zeitspanne zu erzeugen, die erforderlich ist, um genügend DI-Wasser durch die IEX-Säule in der entgegengesetzten Richtung zu pumpen, um daraus restliches chemisches Regenerierungsmittel im wesentlichen zu entfernen.

12. System gemäß Anspruch 11, das weiterhin einschließt:

eine Meßeinrichtung ersten Niveaus in dem vierten Gefäß, um Signale zu erzeugen, die auf das Niveau des einmal benutzten chemischen Regenerierungsmittels in dem vierten Behälter hinweisen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung in dem vierten Betriebszustand programmiert ist, um auf die Signale aus der Meßeinrichtung ersten Niveaus anzusprechen, um sowohl die vierten Steuerungssignale zu beenden, wenn das Niveau des einmal benutzten chemischen Regenerierungsmittels sich auf ein vorherbestimmtes, minimales Niveau reduziert hat, als auch den fünften Betriebszustand zu initiieren.

13. System gemäß Anspruch 12, das weiterhin einschließt:

eine Meßeinrichtung zweiten Niveaus in dem dritten Gefäß, um Signale zu erzeugen, die auf das Niveau des frischen chemischen Regenerierungsmittels in dem dritten Behälter hinweisen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung in dem fünften Betriebszustand programmiert ist, um die Herstellung der fünften Steuerungssignale zu beenden oder inhibieren, als Antwort auf die Niveau-Signale aus der Meßeinrichtung zweiten Niveaus, die darauf hinweisen, daß das Niveau des frischen chemischen Regenerierungsmittels in dem dritten Gefäß sich auf ein vorherbestimmtes, minimales Niveau reduziert.

14. System gemäß Anspruch 13, das weiterhin einschließt:

eine erste Pumpen-Einrichtung, die auf ein erstes Pumpen- Steuerungssignal zum Pumpen von frischem, chemischen Regenerierungsmittel aus einem Vorrat desselben in das dritte Gefäß anspricht; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung programmiert ist, um sowohl das erste Pumpen-Steuerungssignal der ersten Pumpen- Einrichtung zuzuführen, als Antwort auf die Niveau-Signale aus der Meßeinrichtung zweiten Niveaus, die darauf hinweisen, daß das Niveau des frischen, chemischen Regenerierungsmittels in dem dritten Gefäß sich auf ein vorherbestimmtes minimales Niveau reduziert, als auch das erste Pumpen- Steuerungssignal zu beenden, als Antwort auf die Niveau- Signale aus der Meßeinrichtung zweiten Niveaus, die darauf hinweisen, daß das Niveau des frischen, chemischen Regenerierungsmittels in dem dritten Gefäß auf ein vorherbestimmtes maximales Niveau zunimmt.

15. System gemäß Anspruch 9, das weiterhin einschließt:

eine erste Druckmeß-Einrichtung, die über die Einlaß- und Austrittsöffnungen der erten Filter-Einrichtung verbunden ist, um ein erstes Verstopfungs-Signal herzustellen, wenn der Druck über dem ersten Filter einen vorherbestimmten Wert übersteigt; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung programmiert ist, um auf das erste Verstopfungs-Signal zu antworten, indem sie die Beendigung des ersten Betriebszustandes erlaubt und danach einen weiteren Betrieb des System inhibiert, bis das erste Filter ersetzt worden ist.

16. System gemäß Anspruch 15, das weiterhin einschließt:

eine zweite Druckmeß-Einrichtung, die mit einer Austrittsöffnung der zweiten Filter-Einrichtung verbunden ist, um ein zweites Verstopfungs-Signal herzustellen, wenn der Auslaßdruck der zweiten Filter-Einrichtung auf einen vorherbestimmten minimalen Wert abfällt; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung programmiert ist, um auf das zweite Verstopfungs-Signal zu antworten, indem sie die Beendigung des ersten Betriebszustandes erlaubt und danach einen weiteren Betrieb des System inhibiert, bis das erste Filter ersetzt worden ist.

17. System gemäß Anspruch 2, das weiterhin einschließt:

eine Niveaumeß-Einrichtung, die in dem zweiten Gefäß eingebaut ist, um DI-Wasser-Flüssigkeitssignale zu erzeugen, die auf vorherbestimmte minimale bzw. maximale Niveaus hinweisen;

eine automatische Ventil-Einrichtung, die mit einer unter Druck stehenden DI-Wasserquelle und dem zweiten Gefäß in Verbindung steht, das auf ein Ventil-Betriebssignal zum Einschalten antwortet, damit DI-Wasser in das zweite Gefäß fließt; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung programmiert ist, um auf ein DI-Wasser-Signal eines minimalen Niveaus zu antworten, um das Ventil-Betriebssignal zu erzeugen und anschließend auf ein DI-Wasserniveau-Signal eines maximalen Niveaus zu antworten, um das Ventil-Betriebssignal zu beenden.

18. System gemäß Anspruch 5, das weiterhin einschließt: eine fünfte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf fünfte Steuerungssignale anspricht, um eine vorherbestimmte Menge des chemischen Bades aus dem ersten Gefäß in die IEX-Säule zu pumpen, um daraus das restliche DI-Wasser zu verdrängen und das letztere aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen; und wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem fünften Zustand in einem sechsten Betriebszustand programmiert ist, um zur Vorbereitung des ersten Betriebszustandes die fünften Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

19. System gemäß Anspruch 7, das weiterhin einschließt:

eine sechste Zirkulierungs-Einrichtung, die auf sechste Steuerungssignale anspricht, um eine vorherbestimmte Menge des chemischen Bades aus dem ersten Gefäß in die IEX-Säule zu pumpen, um daraus das restliche DI-Wasser zu verdrängen und das letztere aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen; und

wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem sechsten Zustand in einem siebten Betriebszustand programmiert ist, um zur Vorbereitung des ersten Betriebszustandes die sechsten Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.

20. System gemäß Anspruch 11, das weiterhin einschließt: eine achte Zirkulierungs-Einrichtung, die auf achte Steuerungssignale anspricht, um eine vorherbestimmte Menge des chemischen Bades aus dem ersten Gefäß in die IEX-Säule zu pumpen, um daraus das restliche DI-Wasser zu verdrängen und das letztere aus der Abfallaustrittsöffnung abzulassen; und wobei die Steuerungs-Einrichtung nach dem achten Zustand in einem neunten Betriebszustand programmiert ist, um zur Vorbereitung des ersten Betriebszustandes die achten Steuerungsssignale während einer erforderlichen Zeitspanne zu erzeugen.