專利名稱：維持穩(wěn)定的自沉積浴的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與1992年3月6日提交的題為“由自沉積組合物中分離多價金屬離子的方法和再生其中所用的螯合型離子交換樹脂的方法”的共同未決的專利申請07/847,543中共同轉(zhuǎn)讓的發(fā)明有關(guān)。這一共同未決的專利申請?jiān)诒旧暾堉腥囊米鳛閰⒖?，只要其中沒有任何與本申請矛盾的說法。
本發(fā)明的領(lǐng)域一般來說涉及其中的金屬離子累積一段時間且必須定期清除的化學(xué)浴，更具體地說，本發(fā)明涉及通過化學(xué)反應(yīng)為材料(如金屬，包括鋼)的涂布提供油漆涂層的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中通過從中除掉在操作期間積累下的溶解和/或分散的多價金屬離子使自沉積組合物浴定期地得到穩(wěn)定。
自泳和電泳是用涂料組合物涂布物體、特別是那些由金屬材料制成的物體的兩種已知方法。電泳效應(yīng)通過使用電場來控制帶電的有機(jī)分子向作為通常是兩電極體系的一個電極的加工件的運(yùn)動，造成電沉積?？刂齐娏鞯拇笮『褪┘拥臅r間以便將加工件涂布到所要求的厚度。自泳作用使得能通過控制帶負(fù)電或不帶的高分子量聚合物膠乳粒子的去穩(wěn)過程和向例如有金屬表面的加工件沉積來進(jìn)行自沉積涂布，該加工件的金屬表面經(jīng)過化學(xué)處理產(chǎn)生帶正電的離子，它吸引反號的或不帶電的涂料組合物粒子。要涂布的部件通常是浸入到含有所要涂料組合物的涂布浴中。鐵、鋼、鍍鋅的金屬等加工件，至少其外表面通?？梢杂米猿练e涂布法涂鍍。
進(jìn)行自沉積涂布的系統(tǒng)的一個問題是，一段時間后，兩價或高價的金屬離子(多價離子)溶解和/或分散到浴中或自沉積組合物中，日益減低自沉積涂布過程的效率。隨著自沉積組合物中金屬離子濃度的增加，在加工件上形成的涂層的質(zhì)量降低到某種程度，此時必須更換涂料組合物或自沉積浴，或者必須去掉浴的一部分并加入新的未沾污的涂料組合物，以便減小金屬離子的濃度，使自沉積涂布過程能夠繼續(xù)。先有技術(shù)中曾多次試圖從自沉積浴或涂料組合物中除掉金屬離子，以便更經(jīng)濟(jì)地利用涂料組合物浴，并避免必須處置其中含有全部環(huán)境公害物的污染浴的問題。
1974年10月1日頒布的美國專利3,839,097(Hall等)提出，使用離子交換材料(例如離子交換樹脂)除掉金屬離子以穩(wěn)定酸性水基涂料組合物。這種離子交換材料定期再生，以恢復(fù)其離子交換能力。為了完成離子交換材料的這種再生，將這些金屬離子用可以被要從涂料組合物中除掉的金屬離子置換的陽離子頂替和置換。在所給出的一個實(shí)施例中，先用水淋洗裝有離子交換材料小球的離子交換柱，回收柱中殘留的涂料組合物。隨后用去離子水流過柱子將它完全沖洗出。在所給出的這一實(shí)施例中，離子交換材料小球隨后用強(qiáng)酸水溶液再生，用于離子交換材料含有可置換的氫離子的場合。雖然在該文獻(xiàn)中提出了這種穩(wěn)定涂料組合物浴的方法，并且還提出了另一種在離子交換柱內(nèi)除掉離子交換材料小球的金屬離子、然后使金屬離子再生的方法，但是沒有展示或說明進(jìn)行該方法的系統(tǒng)。對于本申請來說，Hall等的美國專利3,839,097中與本申請不矛盾的那些說法在本文中引用作為參考。
1991年4月17日公布的題為“電沉積浴的處理方法”的加拿大專利申請2,017,026提出一種連續(xù)或間歇地除掉裝在槽10內(nèi)的一部分電沉積浴并使取出的這部分通過超過濾器16的方法。濾出的樹脂、顏料和其它高分子量組分送回到浴中。只是將超過濾液通過離子交換柱22以除掉超過濾液中的鐵和其它物質(zhì)。將流出離子交換柱22的濾液送回到電沉積浴中，從離子交換柱22中除下廢產(chǎn)物并棄置之。用硫酸流過柱子使離子交換柱22再生。該文中只以很簡略的方式提到完成這一操作的系統(tǒng)。
1967年4月4日授予Mcvey的美國專利3,312,189展示了一種在金屬表面(如鋁)形成鉻酸鹽涂層的裝置。將一種含六價鉻離子和污染陰離子絡(luò)合物的水基酸性工作溶液涂在金屬表面上。使用一種流體流動控制系統(tǒng)使受控比例的處理溶液流過陽離子交換樹脂并將流出液送回到處理溶液或操作溶液中。使用電導(dǎo)率傳感器測量流出液的電導(dǎo)率，作為對流出液的電導(dǎo)率減小到低于未通過交換樹脂的溶液之上的某個預(yù)定增量的響應(yīng)。一臺控制器利用電導(dǎo)率測定值來增加流過陽離子交換樹脂的溶液比例。為了滿足在本發(fā)明領(lǐng)域中公認(rèn)的需要，本發(fā)明人設(shè)想并研制了一種基本上自動化的系統(tǒng)，用來從自沉積加工中所用的涂料組合浴中除掉污染物。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時，發(fā)明人認(rèn)識到需要做到基本上所有的自沉積浴或涂料組合物都被用在涂布部件上，而先有系統(tǒng)則由于使用一段時間后的沾污被迫丟棄自沉積浴而代價昂貴地浪費(fèi)了大量自沉積浴。本發(fā)明人還認(rèn)識到，需要提供一種大大減少對環(huán)境有害的廢產(chǎn)物生成的系統(tǒng)。通過設(shè)計(jì)一種基本上自動的自沉積加工系統(tǒng)，基本上全部利用了昂貴的自沉積浴或涂料組合物材料，達(dá)到了最佳經(jīng)濟(jì)效果。
本發(fā)明人認(rèn)識到，使含有顆粒物質(zhì)(例如包含在自泳或自沉積浴中的膠乳和顏料)的化學(xué)浴通過離子交換(IEX)柱的作法與先有作法不同。本發(fā)明人設(shè)想了本系統(tǒng)以完成這一操作，并克服了先有技中諸如IEX柱被自泳浴堵塞等問題。
本發(fā)明的目的之一是提供一種改進(jìn)的自沉積系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的自沉積系統(tǒng)，它最大限度地利用了自沉積浴，并將有害的廢產(chǎn)物的生成減至最少。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用來穩(wěn)定化學(xué)浴的基本上自動化的系統(tǒng)，其中使用一個離子交換樹脂柱定期地除去浴中的金屬離子，并定期地清洗和再生該離子交換柱。
考慮到本發(fā)明的這些目的和其它目的，本發(fā)明提供一種用來定期穩(wěn)定化學(xué)浴或自沉積浴的基本上自動的編程系統(tǒng)，其中將浴的全部或一部分流過多個過濾器和一個離子交換柱，以便從浴中除去于其中積累了一段時間的金屬離子和其它污染物。此系統(tǒng)還提供了將去離子水從供水槽自動地泵送流過離子交換柱的裝置，以便將處理過的浴從柱子送回到保存化學(xué)浴或自沉積浴的儲槽中。此系統(tǒng)利用再生劑酸流過離子交換柱以除掉被柱子從自沉積浴中捕集的金屬離子，定期地使離子交換柱再生。隨后，柱子用去離子水自動沖洗，除去離子交換柱中保留的殘余酸，從而制備好用于清除自沉積浴中金屬離子和污染物的另一循環(huán)的離子交換樹脂。廢水和廢的再生劑酸以對環(huán)境安全的方式自動地從系統(tǒng)送到處理廠中。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，流過離子交換柱的酸可以收集在再用槽中，以便盡可能重新用來再生離子交換柱。將一臺控制器(例如微處理機(jī))編程以控制閥門裝置和泵送裝置，用來以可控方式使自沉積浴或化學(xué)浴、去離子水及再生劑酸流過系統(tǒng)。使用一臺空氣操作的隔膜泵泵送自泳浴，以實(shí)現(xiàn)低剪切泵送。
下面參照附圖敘述本發(fā)明各種實(shí)施方案，其中相同的項(xiàng)目用一符號表示

圖1A和1B表示本發(fā)明一種實(shí)施方案的部分示意流程圖；圖2是表示本發(fā)明一種實(shí)施方案里提供警報(bào)指示的多個燈和/或可見指示器的部分電路示意圖；圖3表示本發(fā)明一種實(shí)施方案中多個開關(guān)的布置圖。
參看圖1，該圖中畫出了一個用來對化學(xué)浴、特別是自沉積組合物進(jìn)行加工的系統(tǒng)，以便以定期和基本上自動的方式，通過使用螯合型離子交換樹柱30從中分離出多價金屬離子，并使螯合型樹脂30再生。如上所述，在1992年3月6日提交的題為“由自沉積組合物中回收多價金屬離子的方法和再生其中所用的螯合型離子交換樹脂的方法”的共用未決的有關(guān)專利申請07/847,543中，詳細(xì)說明和敘述了在本系統(tǒng)中使用的一種優(yōu)選方法，該申請中與對本系統(tǒng)的說明不矛盾的部分在本文中引用作為參考。如其中所述，在自沉積系統(tǒng)中使用水基樹脂涂料組合物在浸于其中的金屬表面上形成固體濃度相當(dāng)高的涂層。涂敷到金屬表面上的涂層的厚度通過改變金屬部件在涂布組合物中浸泡的時間長短和調(diào)節(jié)浴的成分(例如HF、FeF3和膠乳濃度)來控制。
雖然這里參照優(yōu)選的自沉積法對本系統(tǒng)作出說明，但本系統(tǒng)不限于使用含聚合物的自沉積浴。本系統(tǒng)可以用來從很多類型的化學(xué)浴中定期地除掉可能隨時間積累的金屬離子。
通常，自沉積涂布法用來涂布金屬加工件，例如鐵、鋼和/或鍍鋅金屬。涂料組合物通常含有聚合物膠乳，它被加工成在溶液中形成帶負(fù)電的膠乳粒子。保持涂料組合物浴處于輕度酸性，以便與浸入的金屬加工件反應(yīng)，使加工件表面結(jié)合上帶正電的金屬離子。結(jié)果，帶正電的金屬離子從溶液中吸引帶負(fù)電的膠乳粒子，造成膠乳粒子沉積在金屬加工件的表面上。涂層的厚度很薄，在此實(shí)施例中通?？刂圃?.5至0.7密耳，因此很小一份涂料組合物可以用來涂布大量的加工件。
在加工件自沉積涂布期間，來自加工件的金屬離子由于溶解而逐漸積累在涂料組合物中。隨著涂料組合物浴中的金屬離子濃度的增加，會達(dá)到對涂層質(zhì)量有不利影響的程度。另外，金屬離子的濃度會增加到涂料組合物開始聚沉和變得不穩(wěn)定的地步。因此，在達(dá)到發(fā)生這種不利影響之前，定期清除掉涂料組合物浴中積累的金屬離子很重要。
再參看圖1，一個用來除掉涂料組合物浴中金屬離子的系統(tǒng)包括一個裝有涂料組合物浴1的槽4。為示例說明起見，假定穿過涂料組合物浴1的加工件是鋼，而浴1包含有給定濃度的氫氟酸(HF)。在一項(xiàng)可任意選擇的實(shí)施方案中，使用浸沒在槽4中的傳感器3監(jiān)測HF的濃度。信號線5由傳感器3傳遞一個電壓與HF濃度成比例的電信號。電導(dǎo)率傳感器129浸沒在槽4中的涂料組合物浴1中，提供指示浴1電導(dǎo)率大小的信號。排水管7的一端深浸在涂料組合物浴1中，另一端則連接到一個氣動泵P1的入口9。P1最好是氣動隔膜泵，因?yàn)樵诒盟妥杂驹r要求低剪切。沖程指示劑組件11與泵P1連接，以便提供指示泵的各次沖程的信號SINI(通過壓力開關(guān)151)。監(jiān)測在給定的操作循環(huán)期間泵的沖程次數(shù)，可以測量出通過泵的涂料組合物數(shù)量。在此實(shí)施例中，泵P1每次沖程泵出0.016加侖。泵P1的一個出口13經(jīng)流體管線15連接到過濾器F1的入口17。過濾器F1的出口19則與自動氣動閥AV1的一端相連。注意流體管線15通過一個壓力計(jì)隔離器21與監(jiān)測泵P1和過濾器F1之間壓力的壓力計(jì)PG1相連。另外，一個壓力探測器PS1通過壓力計(jì)隔離器跨接在過濾器F1上。在此實(shí)施例中，PS1代表一個常開型開關(guān)，當(dāng)過濾器F1干凈時，在PS1兩端產(chǎn)生低壓。當(dāng)過濾器F1變得堵塞時，PS1兩端產(chǎn)生壓差，其響應(yīng)是關(guān)掉內(nèi)部的可調(diào)可關(guān)(未畫出)，在此實(shí)施例中造成信號PR1從零伏狀態(tài)改變成+5伏，指示過濾器F1堵塞。因此，信號PR1是過濾器F1的入口17和出口19之間壓差超過預(yù)定水平的指示。另外，壓力計(jì)隔離器21將另一壓力計(jì)PG2連接到流體管線23上，測量過濾器F1的出口19與自動閥AV1一個口之間的壓力。
閥AV1的出口經(jīng)過止回閥25和流體管線27與離子交換柱(IEX)29相連，并通過通常連接在管27一端上的另一流體通路31連接到與流體管線33的共用接頭上，管線33則連接在自動閥AV4和AV8的流體進(jìn)出口之間。自動閥AV4的另一端則通過流體管線35連接到節(jié)流閥TV4的一端，后者的另一端與三通管37的一個口相連，三通管的另一口經(jīng)過流體管線39與處理裝置(未畫出)相連。流體電導(dǎo)率傳感器41安裝在三通37上以便對經(jīng)由它排放或流過的流體提供指示電導(dǎo)率的信號C3。
流體管線43的一端連接到閥AV4和TV4之間的流體通路35上，另一端則連接到自動閥AV3的一個口上。閥AV3的另一端通過流體管線45連接到流體管線47、49和32端點(diǎn)之間的共用接口上，以便通過流體管線47的另一端連接到離子交換柱(IEX)29的流體口上，通過流體管線32連接到自動閥AV6的一個口上，并通過流體管線49連接到自動閥AV2的一端。自動閥AV6的另一端通過流體管線34連接到節(jié)流閥TV2的一個口。節(jié)流閥TV2的另一個口經(jīng)過流體管線36和與旋轉(zhuǎn)流量計(jì)40串聯(lián)的止回閥38連接到泵P3的出口42。止回閥38的方向安排成流體從旋轉(zhuǎn)流量計(jì)流向節(jié)流閥TV2。流體管線36還經(jīng)由管線66與另一節(jié)流閥TV3的一個口相連，后者的另一個口經(jīng)由流體管線65連接到自動閥AV8的另一個口上。
沖程指示器44連接到泵P3上，通過壓力開關(guān)153提供信號SIN2，指示在指定的操作循環(huán)期間泵P3的沖程次數(shù)，以提供對經(jīng)由它泵送的流體的量度(本實(shí)施例中為0.016加侖/每沖程)。泵P3的入口65通常經(jīng)由流體管線67和69分別連接到自動閥AV7和AV5的流體口上。自動閥AV5的另一流體口經(jīng)由流體管線78連接，該管線有一個開口端于靠近裝有新的再生劑酸68(本實(shí)施例為HF)的槽T2的底部處。自動閥AV7的另一口經(jīng)由流體管線90連接到抽水管或排水管79，該管79有一個自由端處在裝去離子(DI)水81的槽T1中靠近底部處。槽T1的作用是能儲存DI水，以便使廠內(nèi)DI水的瞬時流動不足以供應(yīng)IEX29對DI水需要的工廠內(nèi)的系統(tǒng)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。
泵P2有一個入口4通過流體管線10與裝有新鮮化學(xué)再生劑或酸的圓筒(未畫出)相連。出口12經(jīng)由流體管線14與進(jìn)料管91相連，用來在再裝料循環(huán)期間向槽T2中排放新的再生劑酸68。
一個電動操作的電磁閥SV11有一個流體口經(jīng)由流體管線93與去離子(DI)水的加壓源(未畫出)相連。閥SV11的另一個流體口連接到流體進(jìn)管線95，用來在再裝料循環(huán)中從管95向槽T1中排放DI水。
自動閥AV2的另一流體口經(jīng)由流體管線97連接到過濾器F2的入口。過濾器F2的出口經(jīng)由流體管線99連接到節(jié)流閥TV1的一個口上。使用壓力計(jì)隔離器21將壓力計(jì)PG5和壓力開關(guān)PS2都連接到流體管線99上(如圖所示)。PS2代表一個不施壓時常開型的開關(guān)(未畫出)。當(dāng)F2未堵塞時，高的反壓使有關(guān)的信號PR2處于零伏。在本實(shí)施例中，PS2受F2堵塞引起的預(yù)定的壓力降的指揮，開啟內(nèi)部開關(guān)使信號PR2由+5伏狀態(tài)改變到0伏。換言之，壓力開關(guān)PS2提供了指示流體管線99中或過濾器F2的出口處的壓力低于預(yù)定值的信號PR2。節(jié)流閥TV1的另一個口經(jīng)由流體管線101與止回閥103的入口端相連，后者的出口通過流體管線105與三通接管107的一個口相連。在三通接管107上裝有電導(dǎo)率傳感器109，用來提供流過三通接管107的流體的電導(dǎo)率指示信號C2。三通接管107的另一端與進(jìn)料管111連接，用來將處理過的涂料組合物送回到槽T4中，這將在下面詳細(xì)敘述。
本發(fā)明的另一實(shí)施方案(畫在部分剖視圖中)是可任意選擇的，包括一個用來裝放用過一次的再生劑酸113的槽T3。此實(shí)施方案還包括一個連接在流體管線67與69的共用接頭和自動閥AV9的一個口之間的流體管線115。自動閥AV9的另一個口連接到流體管線117的一端，管線117的另一端則位于槽T3的靠近底部處。流體管線119有一端與流體管線31和33的共用接頭相連，另一端則連接到自動閥AV10的一個口上。閥AV10的另一流體口連接著流體管線121，用來將用過一次的再生劑酸113排放到槽T3中，這將在下面敘述。
空氣源(未畫出)經(jīng)由管123向過濾器F3的入口提供壓力可控的“車間空氣”，過濾器F3的出口則經(jīng)由空氣壓力管線125分別與多個電磁閥SV1—SV10和SVP1—SVP3相連。這些閥被控制器127分別通過由控制器127在適當(dāng)時候產(chǎn)生的電控制信號50—62逐個控制，這將在下面詳細(xì)敘述。當(dāng)電磁閥SV1—SV10被逐個起動時，在本實(shí)施例中它們將開啟以分別提供壓力信號A、B、C、D、E、F、G、H、J和K，這些空氣壓力信號分別逐個地與自動氣動閥AV1—AV10耦連，以開啟這些閥。類似地，本實(shí)施例中當(dāng)電磁閥SVP1、SVP2和SVP3由控制器127逐個起動時，這些閥將開啟，分別提供氣壓信號L、M、N，施加到泵P1、P2、P3上，起動這些氣動泵。
一個低液面探測器131位于槽T1內(nèi)底部附近，用來提供槽T1內(nèi)流體液面降到預(yù)定低液面以下的指示信號71。同樣，一個高液面探測器133位于槽T1內(nèi)槽頂之下的預(yù)定液面處，在本實(shí)施例中用來提供一個+5伏的液面信號70，指示D1水面達(dá)到液面探測器133的位置。注意，在此實(shí)施例中與液面探測器131和133以及下面討論的其它探測器相連的開關(guān)是常開型開關(guān)。如本文所述，所有這些液面探測器在液體低于所連接的液面探測器的位置時，都產(chǎn)生一個零狀的液面信號，而當(dāng)液面是處在或高于有關(guān)的液面探測器的位置時，產(chǎn)生+5伏的液面信號。
槽T2包含一個位于槽中靠近底部處的低液面探測器135，用來產(chǎn)生一個指示其中的酸降至探測器135位置以下的零狀的低液面信號74；一個中間液面探測器137在酸的液面降至該探測器位置之下時產(chǎn)生零狀的信號73；一個高液面探測器139位于槽T2的頂部，在本實(shí)施例中用來產(chǎn)生一個+5伏的液面信號72，指示槽內(nèi)的酸達(dá)到探測器139的位置。按照與槽T2基本上相同的方式，槽T3包括一個用來產(chǎn)生低液面信號77的低液面探測器141、產(chǎn)生中等液面信號76的中等液面探測器和產(chǎn)生高液面信號75的高液面探測器145。
在自動控制圖1的系統(tǒng)期間，當(dāng)需要不同的系統(tǒng)操作模式時，控制器127對液面信號70—77、閥狀態(tài)信號80—89、壓力信號PR1和PR2、電導(dǎo)率信號C1—C3以及沖程脈沖信號SIN1和SIN2作出響應(yīng)，提供SV控制信號50—63。下面將詳細(xì)說明這些操作模式。
在本系統(tǒng)的一個工程樣機(jī)中，控制器127裝有一個AllenBradley SLC—500PLC微處理機(jī)(Allen Bradley公司制造，Milwaukee，WI)。節(jié)流閥TV1是一個CF314型隔膜式節(jié)流閥(George Fischer公司制造，Schaffhausen，瑞士)，用來流過含涂料組合物的流體。節(jié)流閥TV2和TV4是可調(diào)節(jié)的GF522型針型閥。節(jié)流閥TV3是一個可調(diào)節(jié)的CF301型Y—球形閥。液面探測器131、133、135、137、139、141、143和145是Thomas 4400型浮控開關(guān)探則器(Thomas公司制造)。閥AV1—AV10是帶有手動代用裝置的GF220型(George Ficher公司)。過濾器F1是一臺Sethco袋濾器(Met Pro公司Sethco分公司制造，Hauppauge，Newyork)。過濾器F2是一臺DBG—1型Sathco袋濾器。氣動泵P1、P2和P3由Marlow 1/2AODP型泵提供(Marlow ITT流體技術(shù)公司制備，Mid Land Park，New Jersey)。
離子交換柱29在本實(shí)施例中由直徑約12英寸、長38英寸的乙烯基酯塑料槽構(gòu)成。其長軸垂直放置。離子交換柱29內(nèi)裝滿適當(dāng)?shù)碾x子交換樹脂30，本實(shí)施例中為Amberlite IRC—718(Rohm&Haas公司制造，Pennsylyania)。合適IEX樹脂30的其它實(shí)例包括Miles/Bayer Lewatit TP—207、Purolite S—930、Sybron Ionac SR—5、Bio—Rid Chelex 20或Chelex 100、Mitsibushi Diaion CR11及其它類似的亞氨基二乙酸酯基樹脂。在本實(shí)施例中，樹脂30可以從流過離子交換柱29的涂料組合物1中除掉鐵和亞鐵離子。還有其它類型的樹脂用來除掉其它金屬離子，例如鉻或鋅離子。在本實(shí)施例中，再生劑酸68是濃度大于1％的氫氟酸。
電磁閥SV1—SV10由Burkett 470型閥(ohio Components，Parma，Ohio)構(gòu)成。電磁閥SV11是一個由來自控制器127的電信號63控制的電動操作的電磁閥。在樣機(jī)系統(tǒng)中使用的其它部件是容易得到的典型標(biāo)準(zhǔn)部件。還要指出，上面對樣機(jī)系統(tǒng)指出的實(shí)際部件并不意味著限制，任何合適的代用品均可使用。
自動氣動閥AV1—AV10各自分別包括一對輸出信號或閥狀態(tài)信號80—89，用來提供指示閥門現(xiàn)行位置的活動信號也即指示閥門是開或關(guān)。如圖所示，控制器127通過監(jiān)測這些信號對80—89判斷出各閥門的狀態(tài)。作為監(jiān)測這些信號的結(jié)果，控制器127在適當(dāng)時間輸出電磁閥控制信號50—63，用來進(jìn)行各種模式的本系統(tǒng)操作。另外，控制器127可以通過監(jiān)測這些信號檢驗(yàn)閥AV1—AV10的適當(dāng)操作。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中提供了一個目視的警報(bào)系統(tǒng)。控制器127驅(qū)動一排繼電器158，用來在適當(dāng)?shù)臅r間起動有關(guān)的繼電器，通過L18提供燈信號L1。在圖2中，燈160—177分別燈信號或電壓L1—L18作出反應(yīng)，點(diǎn)亮，提供一個有關(guān)代表信息的可見指示，根據(jù)所示的各自符號，指示一個具體部件或系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，或者顯示一個有故障的部件或系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。在此實(shí)施例中，標(biāo)有“R”符號的燈是紅色的，標(biāo)“G”的燈是綠色的，標(biāo)“Y”的燈是黃色的。但是，對于燈160—177，可以使用任何所希望的組合顏色。在一項(xiàng)實(shí)施方案中，如圖2所示，燈160—177各自與后照光顯示板180的信息顯示160’—177’相關(guān)聯(lián)?；蛘呤牵诹硪粚?shí)施方案中，燈160—177裝在一個顯示板上，各自分別與有關(guān)的印制警報(bào)或部件操作信息160’—177’相鄰，如后照光面板180所示。在這種替代的實(shí)施方案中，燈160—177分別被起動，點(diǎn)亮相鄰的信息顯示160’—177’。在本系統(tǒng)的工程樣機(jī)中采用后一實(shí)施方案。在本實(shí)施例中設(shè)置了警報(bào)，以便不熟練的操作人員能排除在系統(tǒng)操作期間可能發(fā)生的問題。
在圖3中畫出了與控制器127連接的7個開關(guān)SW1—SW7。在本實(shí)施例中，開關(guān)SW1—SW3和SW6是三位旋轉(zhuǎn)開關(guān)。開關(guān)SW4是兩位旋轉(zhuǎn)開關(guān)。開關(guān)SW5是常閉型按鈕開關(guān)，開關(guān)SW7是常開型按鈕開關(guān)。這些開關(guān)通常位于系統(tǒng)中的控制面板上。如圖所示，開關(guān)SW1、SW2、SW3和SW6的觸點(diǎn)“a”、“b”和“d”與控制器127相連。開關(guān)SW4的觸點(diǎn)“a”和“c”與控制器127相連。開關(guān)SW5和SW7的觸點(diǎn)“a”和“b”與控制器127相連。
現(xiàn)在說明控制器127對開關(guān)SW1—SW7的不同位置作出反應(yīng)的程序。開關(guān)SW1在控制面板(未畫出)上標(biāo)志成“再生/DI水泵開關(guān)P3”。當(dāng)此開關(guān)的手柄182轉(zhuǎn)動成觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)上連接時，SW1是處在所標(biāo)明的“開”位置?？刂破?27的響應(yīng)是起動電磁閥SVP3，打開此閥門使空氣壓力信號N施加到泵P3上，起動該泵。但是，這一作用僅在開關(guān)SW3由于其手柄186轉(zhuǎn)動至觸點(diǎn)“a”與“d”或觸點(diǎn)“a”與“b”電學(xué)連通而工作時才能發(fā)生，開關(guān)SW3標(biāo)記成“系統(tǒng)控制”。如果開關(guān)SW1的手柄182位于其觸點(diǎn)“a”和“c”電學(xué)上不連通的位置，則指定為“關(guān)”位，此時泵P3不能起動。當(dāng)柄182轉(zhuǎn)動成觸點(diǎn)“a”和“d”電學(xué)上連通時，此位置稱為“自動”位置，用于編程序的泵3在所編各種程序中的適當(dāng)時刻起動。
開關(guān)SW2稱為“涂料泵P1”開關(guān)。當(dāng)它的手柄184轉(zhuǎn)動成有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)上連通時，該開關(guān)處在標(biāo)明“開”的位置，條件是系統(tǒng)控制開關(guān)SW7不是處在“關(guān)”的位置(手柄186使觸點(diǎn)“a”和“c”電學(xué)上連通)。當(dāng)開關(guān)184轉(zhuǎn)動成觸點(diǎn)“a”與觸點(diǎn)“c”電學(xué)上連通時，這稱為SW2的“關(guān)”位。此時泵P1不能起動。當(dāng)開關(guān)手柄184轉(zhuǎn)成觸點(diǎn)“a”和“d”電學(xué)上連通時，這稱為“自動”位置，此時泵P1可以在系統(tǒng)自動操作期間的適當(dāng)?shù)木幊虝r間起動，這將在下面敘述。
開關(guān)SW3稱為“系統(tǒng)控制”開關(guān)。當(dāng)其手柄186處在使其觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)上連通的位置時，這稱為“自動”位置，控制器127作出的響應(yīng)是使系統(tǒng)處在自動操作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)SW3的手柄186轉(zhuǎn)動成有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“c”電學(xué)上連通時，該開關(guān)是處在“關(guān)”位，阻止系統(tǒng)工作。當(dāng)手柄186轉(zhuǎn)動成有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“d”電學(xué)上連通時，這稱為“按扭起動”位置。當(dāng)開關(guān)SW3處于此位置時，控制127被設(shè)計(jì)成響應(yīng)按扭開關(guān)SW7的觸發(fā)，其作法是壓下它的按鈕觸點(diǎn)194以使有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“b”相連通?？刂破?27的程序被編制成響應(yīng)后一開關(guān)操作，開始涂料組合物1的一個處理循環(huán)，這將在下面詳細(xì)敘述。再參看“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3，當(dāng)此開關(guān)藉助轉(zhuǎn)動其手柄186使觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)上連通而處在“自動”位置時，涂料組合物1的處理過程將按編制器程序以預(yù)定的時間間隔周期性地重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3因手柄186處在使有關(guān)的觸點(diǎn)“a“和“c”電學(xué)連通而處在“關(guān)”位置時，系統(tǒng)處在手動操作模式，操作循環(huán)將會停止。但是，控制器127被編制成對此作出響應(yīng)，先檢驗(yàn)確定是否在離子交換柱29中保留有任何油漆或涂料組合物1。如果答案是“是”，則控制器127被編制成繼續(xù)這部分系統(tǒng)操作程序，以便將涂料組合物泵送通過離子交換柱29。如果控制器127確定，對于當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)SW3系統(tǒng)到它的“關(guān)”位置而停住的操作稈循環(huán)，涂料組合物1經(jīng)過離子交換柱29的泵送事先已經(jīng)停止，則控制器的程序被編制成開始一次用去離子水中81沖洗離子交換柱的操作循環(huán)，這將在后面詳細(xì)敘述。在這一沖洗循環(huán)之后，控制器127被編制成清除自身以便使系統(tǒng)內(nèi)的所有參數(shù)復(fù)位，準(zhǔn)備對“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3作出響應(yīng)，開關(guān)SW3的操作或是通過將其手柄186移動到觸點(diǎn)“a”和“d”相連通的位置、從而使開關(guān)SW3處在它的“按鈕起動”位置，或是通過將手柄移至觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)連通、從而將SW3置于“自動”位置。當(dāng)“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3如上所述移動到它的“按鈕起動”位置時，在此實(shí)施例中隨后將控制器127編程為對“開始清除程序”的按鈕開關(guān)SW7的起動作出反應(yīng)。
開關(guān)SW4稱為“再生劑化學(xué)泵P2”。在此開關(guān)的“關(guān)”位置，手柄188位于有關(guān)觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)連通的位置。在此“關(guān)”位置上，泵P2不能起動，控制器127被安排成重新設(shè)置一個用新的再生劑酸或化學(xué)再生劑68將槽72再充滿的循環(huán)，這將在下面詳細(xì)敘述。當(dāng)開關(guān)SW4的手柄188轉(zhuǎn)動到觸點(diǎn)“a”和“c”電學(xué)連通時，開關(guān)SW4處在特指的“自動”位置。在此位置上，泵P2可以在控制器127控制下起動，以便用新的化學(xué)再生劑或酸再注滿槽T2。當(dāng)控制器探測到槽內(nèi)的液面到達(dá)預(yù)定的充滿高度時，它將關(guān)掉泵P2。在此實(shí)施例中，控制器127被設(shè)計(jì)成在任何情況下都不能使泵在指定的再充液循環(huán)中工作30分鐘以上。
開關(guān)SW5稱作“緊急停車”開關(guān)。當(dāng)按下此開關(guān)的按鈕190時，有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“b”之間的電學(xué)連接斷開，開關(guān)SW5機(jī)械地保持這一位置。將控制器127設(shè)計(jì)成如下響應(yīng)緊急停車開關(guān)SW7的操作先檢查該開關(guān)是否由于向外拉出已經(jīng)手動地回到它的不能工作的位置，在這種情形如果一個處理循環(huán)已被中斷，則該循環(huán)將從它原先中斷的地方重新恢復(fù)。但是，如果控制器127確定“緊急停車”開關(guān)SW5保持起作用，則系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)將中止，但系統(tǒng)將不到零位。接著，所有警報(bào)(下面將詳細(xì)敘述)都將被清除，但是出口壓力低警報(bào)160、160’、高壓差警報(bào)161、161’、無泵流警報(bào)164、164’和閥故障警報(bào)163、163’除外。隨后，如果“緊急停車”開關(guān)SW5被解除作用，則控制器127將如上所述地恢復(fù)先前中斷的操作循環(huán)。
開關(guān)SW6稱作“補(bǔ)充DI”開關(guān)。此開關(guān)有三個位置，一個是手柄192轉(zhuǎn)動到觸點(diǎn)“a”和“b”電學(xué)上連通的位置，稱為“開”位置。當(dāng)接觸手柄192轉(zhuǎn)動到觸點(diǎn)“a”和“c”電學(xué)上連通時，構(gòu)成“關(guān)”位置。最后，隨著手柄轉(zhuǎn)動到有關(guān)的觸點(diǎn)“a”和“d”電學(xué)上連通時，構(gòu)成“自動”位置。當(dāng)此開關(guān)位在它的“開”位置上時，控制器127作出的響應(yīng)是輸出控制信號63以起動或開啟電磁閥操縱的閥門SV11，使去離子水能開始再注入假定需要注入的槽T1中。如果開關(guān)SW6處在它的“關(guān)”位置，則控制器127被安排成阻止閥SV11的操作。當(dāng)開關(guān)SW6置于其“自動”位置時，控制器127被安排成在由液面探測器133探測到的槽T1內(nèi)的DI水液面低于充滿高度或液面時打開閥SV11。在這樣的再充液期間，本實(shí)施例將控制器127安排成當(dāng)探測信號70指示槽T1已被充滿時就關(guān)閉閥SV11。
開關(guān)SW7稱為“開始清除程序”按鈕。當(dāng)按下這個瞬時接觸按鈕開關(guān)時，控制器127被設(shè)計(jì)成對觸點(diǎn)“a”和“b”經(jīng)由接觸按鈕臂194的電學(xué)連通作出反應(yīng)，先檢驗(yàn)確定是否“緊急停車”按鈕開關(guān)SW5被按下或起作用。如果回答是肯定的，則控制器127的編制程序?qū)㈤_動或點(diǎn)亮所有的面板燈160—177，警告操作人員“緊急停車”按鈕SW5除了對控制器起燈試驗(yàn)信號的作用之外還被開動。但是，如果“緊急停車”按鈕SW5不是被這樣開動，則控制器127隨后將檢驗(yàn)確定是否“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3定位在它的“按鈕起動”位置上。如果答案是肯定的，則控制器127將起動一個完整的處理涂料組合物1的循環(huán)，以便從中除去金屬離子。但是，如果回答是否定的，則控制器127的程序編制成檢驗(yàn)確定系統(tǒng)控制開關(guān)是否處在它的“關(guān)”位置。如果回答是肯定的，則控制器127將進(jìn)行一次閥門故障試驗(yàn)。氣動閥AV1—AV10各裝有一個相連的燈(未畫出)，當(dāng)任何一個相連的閥經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)是不能工作時，控制器127會以閃爍或閃光的形式起動燈。或者是，如果控制器127探知“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3未處于它的“關(guān)”位置，而是在其“自動”位置，則控制器將開始重復(fù)的或周期性的處理涂料組合物1的循環(huán)。
現(xiàn)在將說明系統(tǒng)的操作?？刂破?27包括一個微處理機(jī)，其程序被編制成，通過定期地使一部分槽T4中的涂料組合物流過離子交換柱29(按箭頭6所示的向下流動方向)并在處理后回到槽T4，使涂料組合物浴1得到穩(wěn)定。為了將系統(tǒng)設(shè)定成自動操作模式，首先必須進(jìn)行操作方法或模式的初始化。操作模式的初始化步驟如下1.手動放置再生泵開關(guān)SW1關(guān)處在“自動”位置。
2.手動放置涂料泵開關(guān)SW2在其“自動”位置。
3.手動拉出“緊急停車”開關(guān)SW5至其不起作用的位置。
4.手動放置再生劑化學(xué)泵開關(guān)SW4至其“自動”位置。
5.手動放置補(bǔ)充DI開關(guān)SW6至其“自動”位置。
6.控制器127檢驗(yàn)高液面符號70的狀態(tài)，以確定槽T1中的DI水液面是否處在高液面處。如果不是，控制器127的程序?qū)⑾蜷ySV11施加控制信號63，以便用DI水將槽T1再充滿，直到探測到液面信號70，隨后終止信號63，繼續(xù)下一步驟。
7.控制器127檢驗(yàn)液面信號74的存在以確定槽T2中的新的再生劑酸是否高于預(yù)定的低液面如果不高，則控制器127將產(chǎn)生控制信號61，用以開啟電磁閥SVP2，向泵P2供應(yīng)空氣信號M，以便起動泵將酸再充入槽T2中。當(dāng)控制器127測到液面信號72的存在時，控制信號61終止，關(guān)閉閥SVP2，從而關(guān)掉泵P2。
8.手動設(shè)定系統(tǒng)控制開關(guān)SW3至其“自動”位置或“按鈕起動”位置，或者留下開關(guān)SW3在其“關(guān)”位置。
9.如果系統(tǒng)控制開關(guān)SW3處在它的“關(guān)”位置，則系統(tǒng)是在手動操作模式，重新復(fù)位以開始一個涂料組合物的處理循環(huán)。
10.如果系統(tǒng)控制開關(guān)SW3不是在其“關(guān)”位置，它是否在“按鈕起動”位置？如果答案是肯定的，則進(jìn)行下一步驟；如果答案是否定的，開關(guān)SW3在“自動”位置。進(jìn)行到步驟18。
11.手動按下“開始清除程序”開關(guān)SW7，使系統(tǒng)運(yùn)行以下的全部工藝程序一次，然后停止程序進(jìn)行，使系統(tǒng)回到“備用”狀態(tài)。
12.使泵P1、P2和P3斷電，將分別用于P1和P3的沖程計(jì)數(shù)器11和44復(fù)位。
13.將閥AV1—AV8順序地循環(huán)以試驗(yàn)其操作，在進(jìn)行涂布浴1循環(huán)的下一操作模式之前，將所有的閥操縱器都復(fù)位到“關(guān)閉”位置。
14.如果“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3是在其“自動”位置，控制器127的內(nèi)在程序?qū)⒆詣拥睾投ㄆ诘厥瓜到y(tǒng)運(yùn)行一個“進(jìn)料/再生程序”，此程序?qū)⒃诿看尾僮餮h(huán)后重復(fù)預(yù)定的小時數(shù)。
15.在預(yù)定的時間后，回到步驟16，完成步驟16和17，并進(jìn)行下一模式—操作模式II。
在操作的初始化模式I之后，控制器127的程序編制成進(jìn)行操作模式II，以便經(jīng)過以下步驟使涂料組合物1沿向下流動方向(見箭頭6)經(jīng)過離子交換柱29進(jìn)行循環(huán)1.為開始DI水從IEX柱29中被代替的過程，產(chǎn)生控制信號50和52以分別打開閥門AV1和AV3。
2.產(chǎn)生開啟閥門SVP1的信號60，以提供起動泵P1的空氣信號L，泵1將預(yù)定加侖數(shù)的涂料組合物1泵送到IEX柱29，從中頂替走DI水(由計(jì)數(shù)信號SIN1的脈沖檢測出每個沖程代表0.016加侖)。
3.泵P1由T4中抽出涂斷組合物浴或油漆1，經(jīng)過過濾器F1進(jìn)料，以除掉油漆1中聚結(jié)人油漆和小塊，保護(hù)IEX柱19。
4.檢測信號PR1的電壓大小，以查明過濾器F1有無任何堵塞。
5.涂料組合物1流過閥AV1和止回閥25，并由此沿下流方向6進(jìn)入IEX柱29，當(dāng)它進(jìn)入IEX柱29時頂替走DI水。
6.被頂替走的DI水從IEX柱29經(jīng)由閥AV3和節(jié)流閥TV4流走(后者人工設(shè)定成預(yù)定的流速)。
7.將頂替出的DI水經(jīng)由三通接管37排放到廢水處理設(shè)施，或者收集進(jìn)行廢水處理。
8.終止控制信號52以關(guān)閉SV3，從而終止空氣控制信號C以關(guān)閉閥AV3，但保持閥AV1開啟。
9.起動程序，以便進(jìn)行涂料組合物浴或油漆1循環(huán)通過IEX柱29并將處理過的油漆1送回槽T4的步驟。
10.產(chǎn)生打開閥SV2的控制信號51，以提供空氣控制信號B打開閥AV2。
11.將涂料組合物1從槽T4經(jīng)由泵P1、過濾器F1、閥AV1、節(jié)流閥25循環(huán)，沿6下流經(jīng)過IEX柱29、閥AV2、過濾器F2、節(jié)流閥TV1(用于得到給定流速)、止回閥103、三通接管107，排放回到T4。
12.監(jiān)測信號PR1的電壓大小以判斷過濾器堵塞情況，如果PR1達(dá)到例如+5伏，則觸發(fā)警報(bào)燈L2通過操作人員在完成從涂布組合物中除掉金屬離子的這一循環(huán)更換過濾器F1。
13.監(jiān)測壓力信號PR2的電壓大小，如果信號達(dá)到例如+5伏，則觸發(fā)警報(bào)燈L1通知操作人員在這一處理循環(huán)完成后更換過濾器F2。
14.在對泵P1計(jì)數(shù)了預(yù)定次數(shù)的沖程之后，表明已有預(yù)定數(shù)量的涂料組合物通過IEX柱29，終止控制信號60以關(guān)掉泵P1。
15.將軟件程序中的計(jì)數(shù)器(未畫出)復(fù)位，它由于沖程計(jì)數(shù)器11而遞增。
16.終止控制信號50以關(guān)閉閥AV1。
17.執(zhí)行模式III。
下一個操作模式(模式III)包括編程的控制器按以下步驟用去離子水沖洗IEX柱291.為開始從IEX柱29中頂替走殘留的涂料組合物1，繼續(xù)產(chǎn)生控制信號51以保持閥AV2開啟，同時產(chǎn)生控制信號56和57，分別使閥SV7和SV8開啟，各自產(chǎn)生空氣信號G和H，它們又分別使閥AV7和AV8開啟。
2.產(chǎn)生控制信號62以打開閥SVP3，產(chǎn)生空氣信號N以起動泵3。
3.從槽T1中抽出DI水，經(jīng)過閥AV7、泵P3、旋轉(zhuǎn)流量計(jì)40、止回閥38、設(shè)定為給定流速節(jié)流閥TV3、閥AV8，沿下流方向6進(jìn)入IEX柱29，以便將其中殘留的涂料組合物經(jīng)由閥AV2、過濾器F2、節(jié)流閥TV1、止回閥103和三通接管107強(qiáng)制排放到槽T4中。
4.在這一循環(huán)期間，監(jiān)測壓力信號PR2，如果該信號改變狀態(tài)，例如從0變至+5伏，測觸發(fā)警報(bào)燈L1通知操作人員在完成這一操作循環(huán)后更換過濾器F2。
5.通過監(jiān)測信號SIN2，計(jì)數(shù)泵P3的沖程次數(shù)，以確定何時進(jìn)行步驟6。
6.終止控制信號51以關(guān)掉閥門AV2，同時維持控制信號56和57以保持閥AV7和AV8開啟。
7.起動下一步循環(huán)以便用DI水沖洗IEX柱29，其作法是先產(chǎn)生控制信號52以打開閥門SV3，產(chǎn)生空氣控制信號C，打開閥門AV3。
8.計(jì)數(shù)有關(guān)的沖程指示器信號SIN2的脈沖數(shù)，同時從槽T1中抽出DI水2，經(jīng)過閥AV7、泵P3、旋轉(zhuǎn)流量計(jì)40、止回閥38、節(jié)流閥TV3、閥AV8，沿下流方向6穿過IEX柱29，由該處經(jīng)閥AV3、節(jié)流閥TV4、三通接管37從系統(tǒng)中排放出去以便處理。
9.在指定數(shù)量的DI水2已流過IEX柱29之后，終止控制信號62以關(guān)掉P3。
10.終止控制信號52、56和57以便分別關(guān)掉閥AV3、AV7和AV8。
11.執(zhí)行模式IV(如果使用的話)，否則執(zhí)行模式V。
在本發(fā)明的一項(xiàng)可任意選擇的實(shí)施方案中，隨后進(jìn)入第四個操作模式，通過先將用過一次的酸113從槽T3經(jīng)IEX柱29沿下流方向(見箭頭6)循環(huán)來開始IEX柱29內(nèi)的樹脂再生過程。這一任意選擇的模式IV包括以下步驟1.監(jiān)測液面信號75、76和77，如果在電模式期間的任何時刻槽3中用過的酸的液面降至預(yù)定的低液面(由液面信號77指示)以下，則終止這一操作模，轉(zhuǎn)入模式V。
2.產(chǎn)生控制信號58以打開閥門AV9。
3.產(chǎn)生控制信號57以打開閥門AV8。
4.產(chǎn)生控制信號52以打開閥門AV3。
5.產(chǎn)生控制信號62以起動泵P3。
6.監(jiān)測SIN2以使計(jì)數(shù)泵P3的沖程次數(shù)達(dá)到預(yù)定的沖程次數(shù)，從而使預(yù)定數(shù)量的用過的酸113從槽T3進(jìn)行循環(huán)，經(jīng)過的流程依次包括閥AV9、泵P3、旋轉(zhuǎn)流量計(jì)40、止回閥38、節(jié)流閥TV3、閥AV8、IEX柱29(下流循環(huán)6從中穿過)、閥AV3、閥TV4和三通接管37，再用的酸113由三通接管37從系統(tǒng)中排入出去以便處理。
7.在達(dá)到預(yù)定的泵3沖程次數(shù)或槽T3中用過的酸的液面降至低液面時(在本實(shí)施例中由液面信號77由+5伏變至0伏指示)，終止控制信號62。
8.終止控制信號58以關(guān)閉閥門AV8。
9.終止控制信號52以關(guān)閉閥門AV3。
10.繼續(xù)產(chǎn)生控制信號55，立即進(jìn)行模式V，模式V保證了新的再生劑酸68從槽T2經(jīng)由IEX柱29循環(huán)(見箭頭6)，以便通過從樹脂30中除去金屬離子完成裝在離子交換柱29內(nèi)的樹脂30的再生。如果不采用本發(fā)明的包括一個用過的酸槽T3以便用用過的酸113開始IEX柱29中樹脂30再生過程的實(shí)施方案，則在模式III之后立即進(jìn)入操作模式V，來自槽T2的再生劑酸68在流過IEX柱29之后從系統(tǒng)中排放出去以便處理。操作模式V的步驟如下1.產(chǎn)生控制信號52以打開閥門AV3。
2.產(chǎn)生控制信號54以打開閥門AV5。
3.產(chǎn)生控制信號57以打開閥門AV8。
4.產(chǎn)生控制信號62以起動泵P3，將新鮮的再生劑酸68從槽T2經(jīng)由IEX柱29沿下流方向(見箭頭6)循環(huán)。
5.監(jiān)測信號SIN2以計(jì)數(shù)泵P3的沖程次數(shù)，確定何時有預(yù)定數(shù)量的新的再生劑酸68通過了IEX柱29并從三通接管37中排放出去用于廢液處理，此時終止控制信號62以關(guān)掉泵P3。
6.將沖程計(jì)數(shù)器44復(fù)位。
7.終止控制信號52以關(guān)閉閥門AV3。
8.終止控制信號54以關(guān)閉閥門AV5。
9.繼續(xù)產(chǎn)生控制信號57以保持閥AV8開啟。
通過編程的控制器127提供模式VI—A，以便用DI水沿下流方向6淋洗IEX柱29并從系統(tǒng)中排放掉淋洗水用于廢水處理。如果采用的本發(fā)明實(shí)施方案包括一個用過的酸的槽T3和使用用過的酸113開始IEX柱29中樹脂30的再生，則最初從IEX柱中排放出的溶液被循環(huán)到槽T3以便將槽中再裝滿用過的酸113，以后從IEX柱29中循環(huán)出的任何溶液則排放掉進(jìn)行廢水處理。模式VI—A包括以下步驟1.產(chǎn)生打開閥門AV7的控制信號56。
2.如果不采用其中包括槽T3以便能利用用過一次的酸113的實(shí)施方案，則執(zhí)行步驟11，否則執(zhí)行下一步驟。
3.產(chǎn)生打開閥門AV10的控制信號59。
4.產(chǎn)生起動泵P3的控制信號62。
5.監(jiān)測信號SIN2以計(jì)數(shù)泵P3的沖程次數(shù)，以便監(jiān)測從中泵送出的DI水?dāng)?shù)量。
6.監(jiān)測液面信號70和71，以探測槽T1內(nèi)DI水2的液面。
7.如果在預(yù)定數(shù)量的DI水通過IEX柱29之前，液面信號71至少有三分鐘不能產(chǎn)生，則終止控制信號62以關(guān)掉泵P3，產(chǎn)生控制信號63以打開閥SV11向槽T1中重新注入DI水，直到液面信號變成“高”，此后終止控制信號63，再發(fā)出控制信號62以便再開動泵P3，進(jìn)行余下的沖洗循環(huán)。
8.監(jiān)測液面信號75、76主77，以便跟蹤槽T3中用過的酸的液面。
9.在探測到液面控制信號75被觸發(fā)、說明槽T3中充滿了用過一次的酸113，或者計(jì)數(shù)了預(yù)定次數(shù)的P3沖程、說明已有預(yù)定數(shù)量的再生劑酸通過IEX柱29到達(dá)槽T3時，終止液面控制信號。
10，當(dāng)槽T3中已再滿用過的酸時，終止控制信號59以關(guān)閉閥AV10。
11.產(chǎn)生控制信號52以便打開閥門AV3，改變?nèi)芤旱哪康牡貫閺U液處理。
12.產(chǎn)生控制信號62以起動泵P3。
13.繼續(xù)監(jiān)測沖程信號SIN2以累積泵3的額外沖程計(jì)數(shù)。
14.在預(yù)定數(shù)量的DI水2已通過IEX柱29之后終止傳給泵P3的控制信號62。
15.終止控制信號52和57以關(guān)閉閥AV3和AV8，結(jié)束下流淋洗模式VI—A。
通過控制127提供模式VI—B，以便用DI水沿上流方向8淋洗IEX柱29并將淋洗水從系統(tǒng)中排放走用于廢水處理。這一上流沖洗操作是在預(yù)定的DI水流速下進(jìn)行的以使IEX柱29中的離子交換樹脂30流態(tài)化，基本上除掉IEX柱29中的外來顆粒物。用這種方式，防止了在多次操作循環(huán)后外來顆粒物的積累造成IEX柱的堵塞。應(yīng)該注意，在本系統(tǒng)的一種工程樣機(jī)中，IEX柱29的頂部擴(kuò)散器被改裝成有更多的孔和開口以及曲折的流體通道，以確保聚結(jié)的膠乳材料通過并流出IEX柱29，而離子交換材料30則留在其中。模式VI—B包括以下的編程步驟1.產(chǎn)生控制信號51以打開閥AV2。
2.產(chǎn)生控制信號53以打開閥AV4。
3.產(chǎn)生控制信號56以打開AV7。
4.產(chǎn)生控制信號62以起動泵P3。
5.監(jiān)測信號SIN2以計(jì)數(shù)泵P3的沖程次數(shù)，監(jiān)測從中泵過的DI水的數(shù)量。
6.監(jiān)測液面信號70和71以檢驗(yàn)槽T1中DI水2的液面。
7.如果在預(yù)定數(shù)量的水通過IEX柱29之前液面信號71變成零伏，則中止控制信號62以關(guān)掉泵P3，產(chǎn)生控制信號63以打開閥SV11將槽T1用DI水再充滿，直到液面信號70變成+5伏，此后終止控制信號63，再發(fā)出信號62使泵P3重新起動，進(jìn)行余下的淋洗循環(huán)。
8.在預(yù)定數(shù)量的DI水2通過IEX柱29之后，終止控制信號62。
9.終止控制信號51、53和56以關(guān)掉閥門AV2、AV4和AV7。
浴穩(wěn)定操作模式，特別是模式I至VI，提供了一個處理涂料組合物1的全循環(huán)，用于除去其中的金屬離子并使IEX柱29中的樹脂再生。控制器127可以編制成自動操作模式，用于周期性地重復(fù)這些模式I—VI，以穩(wěn)定涂料組合物浴1。
注意，在為了使涂料組合物1經(jīng)由IEX柱29循環(huán)以除去其中的金屬離子的模式II程序設(shè)計(jì)中，根據(jù)特定的系統(tǒng)要求，可以將控制器127的程序設(shè)計(jì)成預(yù)定數(shù)量的涂料組合物1通過IEX柱29，然后進(jìn)行模式III，或者可將程序設(shè)計(jì)成能為系統(tǒng)提供經(jīng)過IEX柱29循環(huán)的涂料組合物1，直至電導(dǎo)率信號C1和C2之間的差別減小到預(yù)定的水平，然后終止模式II并開始模式III。類似地，在模式VI操作中，控制器127的程序可以設(shè)計(jì)成用預(yù)定數(shù)量的DI水2沖洗IEX柱29，或者用DI水2連續(xù)沖洗IEX柱直到電導(dǎo)率信號C3降低到預(yù)定的最低值，說明在IEX柱29中未留下再生劑酸68或113。保證IEX柱29被徹底沖洗和完全清除掉所有的殘余酸特別重要，在其中的高濃度殘余酸作用下，會造成涂料組合物1在IEX柱29內(nèi)聚結(jié)，堵塞該系統(tǒng)。
控制器127的程序還編制成能提供一種試驗(yàn)多種類型警報(bào)的操作模式?，F(xiàn)在詳述試驗(yàn)程序。注意程序編制成只在體系控制開關(guān)SW3處在其“自動”或“按鈕起動”位置時試驗(yàn)程序才能運(yùn)行。有8種不同的試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，其中大多?shù)除自動操作外需要手動操作。
試驗(yàn)?zāi)Ｊ?規(guī)定起動燈160、點(diǎn)亮后照光面板顯示器160’(如果使用的話)以指示“出口壓力低”。如前所述，這一警報(bào)表示在過濾器F2與TV—1之間的管線中測得的壓力低，意味著過濾器F2堵塞，必須更換。由控制器127探測到壓力信號PR2改變狀態(tài)，例如從+5伏到0伏，指示出口壓力低，從而發(fā)出警報(bào)。在這個第一試驗(yàn)?zāi)Ｊ嚼锷婕暗降牟襟E如下1.如果泵P1起動了15秒以上，信號PR2仍在0伏水平上，則在本實(shí)施例中表示出口壓力低，發(fā)出燈信號L1以起動燈160和顯示器160’(如果用的話)。注意，此時也發(fā)出燈信號L10以起動燈169和相連的顯示器169’(如果用的話)—“警報(bào)燈”。還應(yīng)注意，每當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)任何單個警報(bào)被觸發(fā)時，燈169總會起動。
2.如果在指定的操作循環(huán)期間檢測到出口壓力低，則完成此操作循環(huán)，但不開始下一循環(huán)，直到問題得到改正；如果當(dāng)時沒有進(jìn)行操作循環(huán)，則在問題得到改正之前阻止新的循環(huán)。
3.如果需要大修，則人工改正引起警報(bào)的條件，將“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3轉(zhuǎn)向其“關(guān)”的位置使系統(tǒng)復(fù)位，然后回到它的先前的“自動”或“按鈕起動”位置。如果是后者，則按下開關(guān)SW7以重新開始操作循環(huán)。
4.如果不需要大修，則跳過緊接的上一步驟，將“緊急停車”按鈕SW5置于鎖住的壓下位置，以便停止所有的系統(tǒng)操作和功能。
5.手動檢查故障狀況并排除之。
6.在排除故障后，拉出“緊急停車”開關(guān)SW5以恢復(fù)系統(tǒng)被中斷的循環(huán)操作。
第二種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?“試驗(yàn)?zāi)Ｊ?”)檢測過濾器F1是否已堵塞。此試驗(yàn)?zāi)Ｊ桨ㄒ韵虏襟E1.鑒測壓力信號PR1。
2.如果在起動泵P1期間PR1指示“高”15秒以上，則發(fā)出燈信號L2和L10，以起動燈161和相連的后照光顯示器161‘(如果用的話)以及燈169和相連的顯示169’(如果用的話)。
3.完成此操作循環(huán)，停止執(zhí)行新的操作循環(huán)，直到故障排除。
4.如果故障容易排除，則排除故障并使用“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3將系統(tǒng)手動復(fù)位，作法是先置于它的“關(guān)”位，然后放在它在探測到過濾器F1兩邊高壓差之前的位置。
5.如果故障不易排除，則跳過前一步驟，手動壓下“緊急停車”開關(guān)SW5以停止系統(tǒng)的任何部分工作。
6.改換過濾器F1。
7.拉出“緊急停車”開關(guān)SW5的按鈕。
8.恢復(fù)在出故障期間中斷的操作循環(huán)。
第三種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?試驗(yàn)?zāi)Ｊ?)提供了在開始操作循環(huán)之前檢驗(yàn)溶液液面，包括以下步驟1.監(jiān)視液面信號70—77。
2.如果在開始任何指定的操作循環(huán)前有任何液面不適合開始有關(guān)的操作循環(huán)，則發(fā)出燈信號L3以點(diǎn)亮燈162和相連的后照光顯示162’(如果用的話)。
3.如果液面隨后得到校正，則終止燈信號L3。
4.如果系統(tǒng)不是按為使浴穩(wěn)定的模式I—VI中之一操作，而且探測到槽T1、T2、T3中至少有一個的流體液面不合適，則發(fā)出燈信號L3以起動燈162及相連的后照光顯示162’(如果用的話)。
5.如果在3分鐘或某個編程預(yù)定的時間內(nèi)，液面信號70和/或液面信號74以及/或液面信號77(假如任選地使用槽T3中的用過的酸)保持0伏，則表明DI水液面和/或槽T2中的新再生劑酸液面以及/或槽T3中用過的酸的液面不適合開始對涂料組合物浴1的處理，發(fā)出燈信號L3以接通燈162和連帶的后照光顯示162’(如果用的話)。
6.如果發(fā)出燈信號L3，則停止系統(tǒng)的起動。
7.手動按下“緊急停車”開關(guān)SW5，以便以安全的方式進(jìn)行所需的系統(tǒng)維修。
8.手動排除在槽T1、T2和T3(如果用的話)中一個或多個流體液面問題。
9.手動拉出“緊急停車”開關(guān)SW5以使系統(tǒng)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.如果希望開始一個清除程序，手動壓下“開始清除程序”開關(guān)SW7。
11.回到步驟2。
下一個試驗(yàn)?zāi)Ｊ?試驗(yàn)?zāi)Ｊ?)是在如果某個氣動閥出故障的情況下進(jìn)行檢測發(fā)并發(fā)出可見的警報(bào)。如前所述，自動閥AV1—AV10每一個都各自包括一對閥門狀態(tài)線80—89。在本實(shí)施例中，對于每對狀態(tài)線80—89。在本實(shí)施例中，對于每對狀態(tài)線80—89，當(dāng)有關(guān)的閥是開著時，則一根線有+5伏信號，另一根為0伏信號；當(dāng)有關(guān)的閥關(guān)閉時，則電壓水平符號相反。按著這種方式，控制器127能在系統(tǒng)操作的全部時間內(nèi)監(jiān)測閥AV1—AV10中任一個的狀態(tài)。換言之，閥AV1—AV10中任何一個的指定操作都會產(chǎn)生一個反饋信號送回到控制器127，指示該閥門目前處于開啟或關(guān)閉操作狀態(tài)，控制器127藉此確定此狀態(tài)是否是對該閥門所要求的狀態(tài)。試驗(yàn)?zāi)Ｊ?的有關(guān)步驟如下1.監(jiān)測閥門狀態(tài)線對80—89。
2.發(fā)出燈信號L4以點(diǎn)亮燈163和后照光顯示163’(如果使用的話)，表明閥AV1—AV10中某個閥已不能在10秒內(nèi)(本實(shí)施例)產(chǎn)生閥狀態(tài)信號的變化，以發(fā)出改變一個或多個特定閥門狀態(tài)的控制信號。
3.在檢測和提供一個閥門故障警報(bào)后，關(guān)閉所有的自動閥，停止可能進(jìn)行中的任何系統(tǒng)操作。
4.手動按下“緊急停車”開關(guān)，以便能進(jìn)行維修，排除閥門故障。
5.手動轉(zhuǎn)動“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3至其“關(guān)”的位置。
6.壓下用于“開始清除程序I的按鈕開關(guān)SW7，同時“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3處于它的“關(guān)”位置，以找出出故障閥門(AV1—AV10)的位置。
7.控制器127將在出故障的氣動電磁閥處閃爍一只燈，指示有關(guān)的閥門有故障。
8.手動修理或更換AV1—AV10中出故障的閥門。
9.用DI水手動淋洗IEX柱29，排放淋洗水以便廢水處理。
10.手動轉(zhuǎn)動“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3至其“自動”或“按鈕起動”位置。
11.手動拉出“緊急停車”開關(guān)SW5按鈕。
12.手動壓下“開始清除程序”銨鈕開關(guān)SW7，以便從第一個步驟起重新開始一個加工程序。
下一個試驗(yàn)程序是試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，如果在一個要求起動泵P1的程序中該泵變成不能運(yùn)轉(zhuǎn)，則模式5檢測并點(diǎn)亮警報(bào)燈。此試驗(yàn)?zāi)Ｊ降牟襟E如下1.監(jiān)測信號SIN1以計(jì)數(shù)泵P1的沖程數(shù)。
2.每當(dāng)泵P1被起動時就發(fā)出控制信號60。
3.作為對接收脈沖信號SIN1的反應(yīng)，發(fā)出起動燈168及后照光顯示168’(如果用的話)的燈信號L9，以指示泵P1的起動。
4.如果在發(fā)出控制泵P1起動信號60的15秒或某個其它的預(yù)定時間內(nèi)，檢測到的沖程信號SIN1的次數(shù)少于預(yù)定數(shù)目，則發(fā)出起動警報(bào)燈164及后照光顯示164’(如果用的話)的燈信號L5，提供關(guān)于泵P1故障狀況的警報(bào)(通常是排放管堵塞)。
5.如果泵P1的沖程速度超過每秒5個沖程或指示泵P1是在泵送空氣而非液體的某個其它的預(yù)編程速度，則發(fā)出起動燈164及后照光顯示164’(如果用的話)的燈信號15。在這種有故障狀態(tài)，燈162連續(xù)點(diǎn)亮，指示抽吸管線堵塞。
6.終止任何正在運(yùn)行的系統(tǒng)過程，關(guān)掉所有的自動閥門。
7.按下“緊急停車”按鈕開關(guān)SW5。
8.手動方式進(jìn)行維修，排除泵P1的故障。
9.手動拉出“緊急停車”按鈕SW5以恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
警報(bào)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?提供了控制器127監(jiān)測泵P3操作的程序。有關(guān)的步驟如下1.監(jiān)測沖程指示器信號SIN2。
2.按要求發(fā)出起動泵P3的控制信號62。
3.如果在起動泵P3的15秒或某個其它預(yù)偏程時間內(nèi)未接收到預(yù)定數(shù)目的沖程信號SIN2，則以脈動方式發(fā)出燈信號L5以便閃爍或閃動燈164以及如果使用的有關(guān)的后照光顯示164’，提供在操作泵P3過程中的故障警報(bào)指示。
4.如果信號SIN2指示泵P3的沖程速度超過每秒5次或某個其它的預(yù)編程的速度，指示泵P3是在泵送空氣而非液體，則如前一步驟所示發(fā)生警報(bào)。
5.停止所有的系統(tǒng)操作。
6.手動推進(jìn)或壓下“緊急停車”按鈕SW5。
7.進(jìn)行維修，排除泵P3的故障。
8.拉出“緊急停車”開關(guān)SW5，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
下一個試驗(yàn)?zāi)Ｊ绞恰霸囼?yàn)?zāi)Ｊ?”。此試驗(yàn)?zāi)Ｊ接脕碓谛略偕鷦┧岵跿2中的酸68的液面降至預(yù)定水平之下時發(fā)出警報(bào)。試驗(yàn)?zāi)Ｊ?的步驟如下1.如果再生劑酸槽T2中的酸68的液面降至預(yù)定的液面(如液面信號74從+5伏變至0伏所指示的)5秒鐘或其它某個預(yù)編程時間以上，發(fā)出燈信號16，以便起動燈165和有關(guān)的后照光顯示165’。
2.停止所有的系統(tǒng)操作。
3.手動按下“緊急停車”按鈕W5以進(jìn)行維修。
4.手動改正再生劑酸槽T2中酸的液面。
5.拉出“緊急停車”按鈕開關(guān)SW5，恢復(fù)中斷的系統(tǒng)操作。
另一個試驗(yàn)?zāi)Ｊ?試驗(yàn)?zāi)Ｊ?)用于監(jiān)測槽T2中新再生劑酸的液面68，以便在酸的液面超過預(yù)定水平時發(fā)出警報(bào)。試驗(yàn)?zāi)Ｊ?包括以下步驟1.監(jiān)測液面信號72。
2.如果液面信號72由0伏變至+5伏超過5秒鐘或其它某個預(yù)編程的時間，發(fā)出燈信號L7以接通燈166及后照光顯示166’(如果用的話)；還終止信號61以關(guān)掉泵P2。
3.繼續(xù)不中斷地進(jìn)行加工。
4.人工檢查再生劑酸槽T2以保證安全狀態(tài)。
在某些應(yīng)用中，液面探測器可以包含在槽T4中并監(jiān)測之，以檢測在指定時刻涂料組合物浴1的液面。但是，在典型的自沉積系統(tǒng)中，因?yàn)橥吭诖┻^涂料組合物浴1的加工件上的涂料組合物的涂層很薄，所以在長期使用中涂料組合物的液面變化很小。另外，涂料組合物材料很貴，這種自沉積工藝的典型用戶都采取特別的預(yù)防措施以保證涂料組合物1的最大利用。結(jié)果是，只利用對涂布組合物浴1的手動控制。
在本發(fā)明的工程樣機(jī)系統(tǒng)中，槽T1為90加侖，槽T2為140加侖，槽T3為30加侖，槽T4能容下至少27000磅涂料組合物1，需要一個至少3000加侖的槽。槽T4的尺寸也部分地由要用涂料組合物1涂布的加工件的尺寸和實(shí)際實(shí)施時所希望的生產(chǎn)速度決定。在樣機(jī)系統(tǒng)中，將鋼加工件浸沒在涂料組合物浴1中一段指定的時間以涂布加工件。結(jié)果，在使用一段時間后，鐵開始積累在涂料組合物中，造成其中的金屬離子過剩。
可以定期地人工滴定涂料組合物1以便確定何時開始處理涂料化合物的循環(huán)，以除去一部分金屬離子。當(dāng)?shù)味y量結(jié)果達(dá)到對所用的特定涂料組合物和所涉及的金屬離子(如鐵、鋅或鉻)預(yù)定的水平時，開始處理循環(huán)。另外，在某些應(yīng)用中可以不需要滴定測量。在這類應(yīng)用中，開始處理循環(huán)的起點(diǎn)可以在與涂料組合物1涂布給定數(shù)量的特定金屬的使用程度有關(guān)的時間基礎(chǔ)上確定。
如前所述，各閥門AV1—AV10分別有一對閥門狀態(tài)信號線80—89，以便控制器127能監(jiān)測閥門的操作。這些閥門都包括兩個監(jiān)測接近度開關(guān)(未畫出)，一個用于沿有關(guān)的閥門狀態(tài)信號線發(fā)送指示閥門開啟的信號，另一個開關(guān)用來沿另一根有關(guān)的閥門狀態(tài)信號線發(fā)送指示閥門處在關(guān)閉位置的信號。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，在浴穩(wěn)定化的流水作業(yè)期間，控制器127的程序編制成在開始浴穩(wěn)定化模式II程序之前，依次將所有的閥AV1—AV10進(jìn)行從關(guān)到開到關(guān)的循環(huán)，同時所有的泵均在“關(guān)”狀態(tài)，以便在開始實(shí)際操作程序?qū)⑼苛辖M合物1循環(huán)流過系統(tǒng)進(jìn)行處理之前，檢驗(yàn)閥門以保證操作順利。
還應(yīng)指出，電磁閥SV1—SV10的每一只都帶有一只內(nèi)裝燈，分別用于指示有關(guān)的氣動閥AV1—AV10的適當(dāng)操作。如果在閥AV1—AV10中任何一只發(fā)生故障，控制器127的內(nèi)設(shè)程序?qū)⑷缟纤龅厥褂嘘P(guān)的閥上的燈閃爍。
如上所述，對于裝在系統(tǒng)內(nèi)的復(fù)位的可視警報(bào)，與槽T1、T2以及T3(如果用的話)有關(guān)的警報(bào)在有關(guān)的槽內(nèi)液面復(fù)原時自動復(fù)位。但是，壓力警報(bào)則要先失效、隨后用“緊急停車”開關(guān)SW5觸發(fā)來復(fù)位。另外，如前面給出的文字流程圖中所示，閥門警報(bào)只是將系統(tǒng)置于不工作狀態(tài)并檢修閥門時才能復(fù)位。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，選擇用在IEX柱29中的樹脂30特別關(guān)鍵。如上所述，所選擇的樹脂30使系統(tǒng)能處理膠乳基的涂料組合物，該組合物通常容易聚結(jié)和堵塞已知的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)能使整個的組合物加陽極液通過IEX柱29以便除掉金屬離子，而涂料組合物1中的膠乳化合物基本上很少聚結(jié)。
在從涂料組合物浴中除去金屬離子的處理過程中，本系統(tǒng)向涂料組合物1中釋放出氫氟酸，從而有助于保持涂料組合物浴1中HF濃度更恒定。涂料組合物浴1中HF的測定是為了操作人員對浴本身進(jìn)行維護(hù)，不涉及到指示何時必須對涂料組合物1進(jìn)行處理以除掉例如鐵。
再參看燈160—177，燈168、176、177和175是綠色的，分別用來指示泵P1、P2、P3中的一個是否起動，或者系統(tǒng)是否處在標(biāo)準(zhǔn)操作模式。燈170—174是黃色的，用于指示在有關(guān)的循環(huán)開始后現(xiàn)在正進(jìn)行給定的操作循環(huán)的那一步驟。另外，在這一樣機(jī)系統(tǒng)中，燈169是紅色的，并作成比燈160—167大得多。如前所述，燈169指示系統(tǒng)處在故障狀態(tài)。具體的故障狀況由燈160—167以及如果使用時后照光顯示160’—167’中的一個或幾個的點(diǎn)亮情況指示。這種顏色標(biāo)志并非限制，可以采用其它的顏色方案。
現(xiàn)在敘述本系統(tǒng)的典型操作的實(shí)施例。將“再生泵”開關(guān)SW1轉(zhuǎn)動到“自動”位置，“涂料泵”開關(guān)轉(zhuǎn)動到“自動”位置，“系統(tǒng)控制”開關(guān)SW3轉(zhuǎn)動到它的“按鈕起動”位置，“再生劑化學(xué)泵”開關(guān)SW4置于其“自動”位置?！把a(bǔ)充D2”開關(guān)SW6轉(zhuǎn)動到它的“自動”位置。在系統(tǒng)操作的這一實(shí)施例中，將再生劑酸槽T2重新充滿。
當(dāng)系統(tǒng)正常操作時，所有的紅色警報(bào)燈都是“關(guān)”，有關(guān)的后照光顯示(如果用的話)也是這樣。這包括燈160—167、燈169、后照光顯示160’—167’和169’。如果出現(xiàn)警報(bào)狀態(tài)，造成這些燈中的一個起動或點(diǎn)亮，則應(yīng)采取上面對各種警報(bào)或試驗(yàn)條件所敘的校正措施，以便在開始下一操作循環(huán)或完成中斷的操作循環(huán)之前排除所有這些警報(bào)狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，涂料組合物浴1保持特定的HF濃度。通過使用一臺Lineguard 101計(jì)(Henkel公司制造，Parker＋Amchem，Madison Heights，Michigan)人工監(jiān)測該濃度。如前所述，為確定何時開始從涂料組合物浴中除掉金屬離子的浴穩(wěn)定循環(huán)，可以用滴定法定期檢驗(yàn)浴?；蛘呤?，可以在重復(fù)生產(chǎn)的設(shè)施中進(jìn)行分析，以獲得每日涂布的加工件的面積，加工件在涂料組合物浴1中保持的時間長短等，由此確定鐵(本實(shí)施例)或其它金屬離子進(jìn)入油漆或涂料組合物浴1中的速度。在對本發(fā)明樣機(jī)系統(tǒng)給出的實(shí)施例中，從涂料組合物浴中除去金屬離子的每個操作循環(huán)通常除掉1磅至1.5磅鐵。
對于先前所述的系統(tǒng)開關(guān)設(shè)定，如上所述，當(dāng)要開始浴穩(wěn)定循環(huán)時，操作人員只要按下“開始清除程序”開關(guān)SW7以開始模式II操作。另外，正如前面所指出的，可以將系統(tǒng)置于全自動的操作模式，以便按照所要求的時間進(jìn)度自動進(jìn)入浴穩(wěn)定循環(huán)。注意，當(dāng)油漆或涂料組合物1穿過IEX柱29循環(huán)時，從IEX柱29排放出的液體的PH通常比進(jìn)入IEX柱29的液體的PH略低。結(jié)果，這一反應(yīng)平衡了由于使用期間涂料組合物浴中的金屬溶解和金屬氧化造成的酸度損失。
注意，在模式II操作期間，涂料組合物1如箭頭6所示向下流過IEX柱39。通常在IEX交換柱29內(nèi)的樹脂材料30是珠狀形式，以便在涂料組合物1向下流過樹脂材料30時為涂料組合物1提供最大的表面積。在涂布鋼加工件的本實(shí)施例中，無須除掉的金屬離子是Fe3+。如前所述，這些離子在離子交換柱29中通過樹脂30交換H+，F(xiàn)e濃度減少了的涂料組合物1直接回到槽T4。當(dāng)IEX柱29中的樹脂30耗盡時，開始模式III以便用DI水沖洗IEX柱29，頂替走留在IEX柱29中的任何涂料組合物。在此實(shí)施例中，IEX柱29接著至少按模式V、在某些應(yīng)用中通過模式IV和V再生。樹脂30用約2％的HF酸再生。
本系統(tǒng)防止了金屬離子(例如本實(shí)施中的鐵)的濃度在涂料組合物浴1中增加到對涂敷在加工件上的涂層有不利影響和/或造成涂料組合物1的膠乳聚結(jié)的程度。通過使用本發(fā)明，如在IEX柱中使用的樹脂30的實(shí)例所代表的，用固定化的螯合劑從膠乳中分離出諸如鐵等金屬離子。通過使用本發(fā)明，與先前的涂料沉積體系相比，基本上消除了膠乳損失。
如上所述，確定何時必須著手浴的穩(wěn)定化的一種方法是人工進(jìn)行涂料組合物浴1的滴定試驗(yàn)。滴定試驗(yàn)提供了溶在涂料組合物浴1中的金屬離子的相對數(shù)量。此種測定用標(biāo)準(zhǔn)的電導(dǎo)化進(jìn)行，該儀器提供了用微西門子表示的電導(dǎo)率的量度或讀數(shù)。在所給出的實(shí)施例中，浴的電導(dǎo)率隨鐵或其它金屬離子的含量而變，此含量隨連續(xù)生產(chǎn)而增高，通過采用浴穩(wěn)定循環(huán)而減小。
雖然本文展示和說明了各種實(shí)施方案，但它們并不意味著是限制性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以考慮對這些實(shí)施方案作出修改，這些修改均被包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)。例如，如上所述，本系統(tǒng)不限于用于涉及聚合物的自沉積方法，而是可以用于從很多類型的化學(xué)浴中除去金屬離子。另外，雖然在化學(xué)浴1是含有膠乳和聚合物的自沉積時優(yōu)選采用模式VI—式但在處理其它類型的化學(xué)浴時可能不需要這一模式。
權(quán)利要求
1.一種至少定期地從化學(xué)浴中除掉金屬離子和污染物的自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括裝有該化學(xué)浴的第一槽；一個離子交換(IEX)柱，其中裝有用于從化學(xué)浴中除去金屬離子污染物的離子交換材料；響應(yīng)第一控制信號的第一循環(huán)裝置，用于從第一槽中抽吸化學(xué)浴，通過上述IEX柱，并將處理過的化學(xué)浴從IEX柱送回到第一槽；位于第一槽內(nèi)化學(xué)浴中的第一個電導(dǎo)率測定裝置，用于提供指示化學(xué)浴電導(dǎo)率的第一電率信號；浸在經(jīng)IEX柱處理后送返到第一槽的化學(xué)浴的第二電導(dǎo)率測定裝置，用于提供指示處理過的化學(xué)浴的電導(dǎo)率的第二電導(dǎo)率信號；程序編制成第一操作狀態(tài)的控制器，用于產(chǎn)生第一控制信號，在所形成的化學(xué)浴循環(huán)期間，探測第一和第二電導(dǎo)率信號之間的差別減小到預(yù)定的最小值，用于終止第一控制信號，以便關(guān)掉第一循環(huán)裝置。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中還包括裝去離子水(DI水)的第二槽；對第二控制信號作出響應(yīng)的第二循環(huán)裝置，用于將預(yù)定數(shù)量的DI水泵入IEX柱，頂替殘余的化學(xué)浴液，并將頂替出的化學(xué)浴液送回到第一槽；和上述控制器，其程序編制成在第一種狀態(tài)后的第二種操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第二控制信號一段必需的時間。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中還包括一個從該系統(tǒng)排放廢產(chǎn)物以便處理的廢物出口；對第三控制信號作出響應(yīng)的第三循環(huán)裝置，用于將DI水從第二槽泵出，沿一個方向流過IEX柱以便沖洗該柱，并從那里將DI水自廢物出口排放掉；和所述的控制裝置，其程序編制成在第二種狀態(tài)后的第三種操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第三控制信號一段必需的時間。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中還包括裝有化學(xué)再生劑的第三槽；對第四控制信號作出響應(yīng)的第四循環(huán)裝置，用于將化學(xué)再生劑從第三槽泵出流過IEX柱，并從廢物出口排放掉化學(xué)再生劑，藉此從離子交換材料中除掉金屬離子使其再生；和所述的控制器裝置，其程序編制成第三種狀態(tài)后的第四種操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第四控制信號一段必需的時間。
5.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中還包括位于廢物出口內(nèi)的第三電導(dǎo)率裝置，用于提供經(jīng)過該廢物出口排放的流體電導(dǎo)率的第三電導(dǎo)率信號指示；和所述的控制器裝置，其程序編制成第四種狀態(tài)后的第五種操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第三控制信號以開始IEX柱的第二沖洗循環(huán)，并探測減小到預(yù)定值的第三電導(dǎo)率信號以終止第三控制信號。
6.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中還包括程序編制成在第四種狀態(tài)后的第五種作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第三控制信號至少一段必需的時間，以便用DI水沿一個方向沖洗IEX柱，除掉其中殘留的化學(xué)再生劑。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中還包括對第五控制信號作出響應(yīng)的第四循環(huán)裝置，用于將DI水從第二槽泵出，沿相反方向流過IEX柱，以確保從中除掉基本上所有外來的顆粒物；所述的控制器裝置，其程序編制成第五種操作狀態(tài)后的第六種操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第五控制信號一段必需的時間。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該化學(xué)浴由膠乳基的涂料組合物構(gòu)成，用于自沉積法。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第一循環(huán)裝置還包括在第一槽和IEX柱的入口之間的第一過濾裝置，用于除掉化學(xué)浴中的固體顆粒物，以便大大減少IEX柱的堵塞。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中第一循環(huán)裝置還包括在IEX柱的出口與第一槽之間的第二過濾裝置，用于在將處理過的化學(xué)浴送返到第一槽中之前，從中除掉離子交換材料和其它的固體顆粒物。
11.權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中還包括裝有新鮮化學(xué)再生劑的第三槽；裝有用過一次的化學(xué)再生劑的第四槽；對第四控制信號作出響應(yīng)的第四循環(huán)裝置，用于將預(yù)定數(shù)量的用過一次的化學(xué)再生劑從第四槽泵送流過IEX柱，并由此將再生劑從廢料出口排出，從而使離子交換材料至少部分地再生；對第五控制信號作出響應(yīng)的第五循環(huán)裝置，用于將新鮮的化學(xué)再生劑從第三槽泵送流過IEX柱，并由此將用過一次的化學(xué)再生劑從廢料出口排出；對第六控制信號作出響應(yīng)的第六循環(huán)裝置，用于將DI水從第二槽沿所述的一個方向泵送到離子交換柱中，將其中的用過一次的化學(xué)再生劑頂替到第四槽中；所述的程序編制第四操作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第四控制信號一段必要的時間；所述的程序編制成第五操作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第五控制信號一段必需的時間，以便完成離子交換材料的再生；所述的程序編制成第六操作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第六控制信號一段必需的時間，以便將預(yù)定數(shù)量的用過一次的化學(xué)再生劑注入或流入第四槽；和所述的程序編制成第七操作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第三控制信號一段必需的時間，以便用預(yù)定數(shù)量的DI水沿所述的一個方向沖洗IEX柱。
12.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中還包括對第七控制信號作出響應(yīng)的第七循環(huán)裝置，用于將DI水從第二槽沿相反方向流過IEX柱，以保證基本上除掉所有外來顆粒物，并由此將DI水從廢水出口排出；和程序編制成第八操作狀態(tài)的控制器裝置，用于產(chǎn)生第七控制信號一段必要的時間，以便將足量的DI水沿所述的相反方向流過IEX柱，基本上除掉其中殘留的化學(xué)再生劑。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中還包括第四槽中的第一液面探測裝置，用來產(chǎn)生指示在第四槽內(nèi)的用過一次的化學(xué)再生劑液面的信號；和程序還編制成第四操作狀態(tài)的控制器裝置，用于響應(yīng)來自第一液面探測裝置的信號，以便當(dāng)用過一次的化學(xué)再生劑的液面降低到預(yù)定的最低水平面時終止第四控制信號和開始第五操作狀態(tài)。
14.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中還包括第三槽內(nèi)的第二液面探測裝置，用于產(chǎn)生指示第三槽內(nèi)新鮮化學(xué)再生劑液面的信號；和程序還編制成第五操作狀態(tài)的控制器裝置，用于對第二液面探測裝置發(fā)出的指示第三槽內(nèi)新鮮化學(xué)再生劑的液面降至預(yù)定最低水平的液面信號作出響應(yīng)，中止或阻止第五控制信號的產(chǎn)生。
15.權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中還包括響應(yīng)第一泵控制信號的第一泵送裝置，用于將新鮮的化學(xué)再生劑從其供源泵送到第三槽中；所述的控制器裝置，其程序還編制成，對于從第二液面探測裝置發(fā)出的指示第三槽內(nèi)新鮮化學(xué)再生劑液面降至預(yù)定最低水平的液面信號作出響應(yīng)，向第一泵送裝置施加第一泵控制信號，并且對于從第二液面探測裝置發(fā)出的指示第三槽內(nèi)新鮮化學(xué)再生劑液面升至預(yù)定最高水平的液面信號作出響應(yīng)，終止第一泵控制信號。
16.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中還包括跨接在第一過濾裝置入口和出口上的第一壓力探測裝置，用于在第一過濾器兩端壓力超過預(yù)定值時發(fā)出第一堵塞信號；和所述的控制器裝置，其程序還編制成對第一堵塞信號作出響應(yīng)，使得第一操作狀態(tài)可以完成，而后阻止該系統(tǒng)的進(jìn)一步運(yùn)行，直到第一過濾器被更換。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中還包括連接在第二過濾裝置出口上的第二壓力探測裝置，用于在第二過濾裝置的出口壓力降至預(yù)定的最小值時產(chǎn)生第二堵塞信號；和所述的控制器裝置，其程序還編制成對第二堵塞信號作出響應(yīng)，使第一操作狀態(tài)可以完成，隨后則阻止系統(tǒng)的進(jìn)一步運(yùn)行，直到第一過濾器被更換。
18.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中還包括裝在第二槽內(nèi)的液面探測裝置，用于產(chǎn)生分別指示預(yù)定的最低與最高水平的DI水液面信號；連接在DI水加壓源和第二槽之間的自動閥門裝置，它響應(yīng)閥操作信號而開啟，使DI水能流入第二槽；和所述的控制器裝置，其程序還編制成對最低水平DI水液面信號作出響應(yīng)，產(chǎn)生閥操作信號，隨后對最高水平DI水液面信號作出響應(yīng)，終止該閥操作信號。
19.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中的離子交換材料由亞氨基二乙酸酯離子交換樹脂構(gòu)成。
20.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中還包括對第五控制信號作出響應(yīng)的第五循環(huán)裝置，用于將預(yù)定數(shù)量的化學(xué)浴液從第一槽泵送到IEX柱，頂替走其中殘留的去離子水并從廢水出口排放掉；和所述的控制器裝置，其程序編制成第五操作狀態(tài)之后的第六操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第五控制信號一段必需的時間，為第一操作狀態(tài)作準(zhǔn)備。
21.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中還包括對第六控制信號作出響應(yīng)的第六循環(huán)裝置，用于將預(yù)定數(shù)量化學(xué)浴液從第一槽泵送到IEX柱中，從中頂替走殘留的DI水并從廢水口排放掉；和所述的控制器裝置，其程序編制成第六操作狀態(tài)后的第七操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第六控制信號一段必需的時間，為第一操作狀態(tài)作準(zhǔn)備。
22.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中還包括對第八控制信號作為響應(yīng)的第八循環(huán)裝置，用于將預(yù)定數(shù)量的化學(xué)浴液從第一槽泵送到IEX柱，從中頂替走殘留的DI水并從廢水口排放掉；和所述的控制器裝置，其程序編制成第八操作狀態(tài)后的第九操作狀態(tài)，用于產(chǎn)生第八控制信號一段必需的時間，為第一操作狀態(tài)作準(zhǔn)備。
23.一種自動穩(wěn)定化學(xué)浴的系統(tǒng)，其中包括至少定期地從化學(xué)浴中除掉金屬離子和污染物，該系統(tǒng)包括裝有去離子水(DI水)的第一槽；裝有化學(xué)再生劑的第二槽；裝有化學(xué)浴的第三槽；裝有離子交換樹脂的離子交換(IEX)柱，用于除去通過柱的化學(xué)浴內(nèi)的金屬離子污染物；從該系統(tǒng)中排放掉廢產(chǎn)物以便處理的廢物出口；由第一泵控制信號起動的第一泵裝置；由第二泵控制信號起動的第二泵裝置；與第一泵裝置和IEX柱串聯(lián)的第一閥門裝置，它位于第三槽和廢物出口之間；與第一泵裝置和IEX柱串聯(lián)的第二閥門裝置，由第三槽出發(fā)又回到第三槽；與第二泵裝置和IEX柱串聯(lián)連接的第三閥門裝置，位于第一槽和第三槽之間；與第二泵裝置和IEX柱串聯(lián)連接的第四閥門裝置，位于第一槽和廢液出口之間，用于為DI水提供一個經(jīng)IEX柱沿一個方向流動的途徑；與第二泵裝置和IEX柱串聯(lián)的第五閥門裝置，位于第二槽和廢液出口之間；和程序編制成能提供自動工藝控制程序的控制器，該控制程序包括以下的連續(xù)操作狀態(tài)第一操作狀態(tài)，用于從IEX柱中除掉殘留的DI水，并從廢水口排放掉除去的DI水，該第一狀態(tài)程序包括向第一閥門裝置發(fā)出和施加操作信號以開啟該閥門的裝置；和向第一泵裝置發(fā)出和施加第一泵控制信號的裝置，用來將預(yù)定數(shù)量的化學(xué)浴泵送到IEX柱，從中頂替走多余的DI水，并將多余的DI水從廢物口排放掉；和第二操作狀態(tài)，用于將化學(xué)浴進(jìn)料流過IEX柱，以便從該化學(xué)浴中除掉金屬離子，第二狀態(tài)程序包括向第二閥門裝置發(fā)出和施加操作信號以開啟該閥門的裝置；向第一泵送裝置發(fā)出和施加第一泵控信號的裝置，用以將預(yù)定數(shù)量的化學(xué)浴泵送流過IEX柱以便處理，并由此送返到第三槽。
24.權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中還包括將控制器裝置的程序編制成第三操作狀態(tài)，用來從IEX柱中除掉殘留的化學(xué)浴并將殘留的化學(xué)浴送回到第三槽中，該第三操作狀態(tài)的程序包括用于產(chǎn)生和向第三閥門裝置施加操作信號以開啟該閥門的裝置，和用于產(chǎn)生和向第二泵裝置施加第二泵控制信號的裝置，以便將預(yù)定數(shù)量的DI水泵送到IEX柱中，頂替走殘留的化學(xué)浴，驅(qū)趕后者回到第三槽。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中還包括將控制器裝置的程序編制成第四操作狀態(tài)，以便用DI水第一次沖洗IEX柱，并將DI水從廢水出口排放掉，該第四操作狀態(tài)的程序包括用于產(chǎn)生并向第四閥門裝置施加操作信號以開啟該閥門的裝置；和用于產(chǎn)生并向第二泵裝置施加第二泵控制信號的裝置，以便將第一份預(yù)定數(shù)量的DI水沿一個方向泵送流過IEX柱，并由此流到廢水出口。
26.權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中還包括將控制器裝置的程序編制成第五操作狀態(tài)，用于以化學(xué)再生劑沖洗IEX柱，使IEX柱內(nèi)的樹脂材料再生，該第五操作狀態(tài)的程序設(shè)計(jì)包括用于產(chǎn)生并向第五閥門裝置施加操作信號以開啟該閥門的裝置；和用于產(chǎn)生并向第二泵裝置施加第二泵控制信號的裝置，以便將預(yù)定數(shù)量的化學(xué)再生劑泵送流過IEX柱并由此流到廢液出口。
27.權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中還包括將控制器裝置的程序編制成第六操作狀態(tài)，用于在完成第五操作狀態(tài)之后用DI水對IEX柱作第二次沖洗，該第六操作狀態(tài)的程序包括用于產(chǎn)生并向第四閥門裝置施加操作信號以開啟該閥門的裝置；和用于產(chǎn)生和向第二泵裝置施加第二泵控制信號的裝置，以便將預(yù)定數(shù)量的DI水泵送沿一個方向流過IEX柱，并由此流到廢液出口。
28.權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中還包括與第二泵裝置和IEX柱串聯(lián)連接的第六閥門裝置，位于第一槽和廢液出口之間，用以形成DI水沿著與上述方向相反的方向流過IEX柱的流體途徑，以保證從IEX柱中除掉基本上所有的外來顆粒物。
29.權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中還包括連接在第三槽和IEX柱之間的第一過濾裝置還包括第一閥門裝置和第二閥門裝置，用來在化學(xué)浴進(jìn)入離子交換柱之前將其過濾。
30.權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中還包括在串聯(lián)流體回路中連接在第三槽和IEX之間的第二過濾裝置還包括第一閥門裝置，用于在化學(xué)浴經(jīng)過IEX柱處理之后和回到第三槽中之前將其過濾。
31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中還包括分別連接在第一和第二過濾裝置上的第一和第二壓力探測裝置，用來產(chǎn)生分別指示第一和第二過濾器工作狀況的壓力信號；對來自第一和第二壓力探測裝置的壓力信號作出響應(yīng)的控制器裝置，用來在第一過濾器兩邊的壓力差增高到預(yù)定大小以上時產(chǎn)生第一堵塞信號，在第二過濾器的出口壓力降至預(yù)定大小以下時產(chǎn)生第二堵塞信號；對上述第一和第二堵塞信號作出響應(yīng)的警報(bào)裝置，用來分別產(chǎn)生指示第一和第二過濾器堵塞的警報(bào)；和所述的控制器裝置，它還對所述的壓力信號作出響應(yīng)，完成可能在進(jìn)行中的第一和第二操作狀態(tài)，在這之后阻止系統(tǒng)的進(jìn)一步操作，直到第一和第二過濾器均可運(yùn)行為止。
32.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中還包括跨接在第一過濾裝置上的第一探測裝置，用來在第一過濾裝置兩邊的壓差增至預(yù)定值以上時產(chǎn)生第一壓力信號，對第一壓力信號作出響應(yīng)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第一警報(bào)信號，并完成第一或第二操作狀態(tài)(如果正在運(yùn)行)，但阻止進(jìn)一步的運(yùn)行狀態(tài)，直到壓差問題得到解決；和對上述第一警報(bào)信號作出響應(yīng)的第一警報(bào)裝置，用來產(chǎn)生指示壓力問題的警報(bào)，以提醒操作人員采取必要的改正措施。
33.權(quán)利要求32的自沉積系統(tǒng)，其中還包括連接到第二過濾裝置出口上的第二壓力探測裝置，用來在該出口壓力降至預(yù)定大小以下時產(chǎn)生第二壓力信號；對第二壓力信號作出響應(yīng)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第二警報(bào)信號，完成第一或第二操作狀態(tài)(如果正在運(yùn)行)，但阻止進(jìn)一步的操作狀態(tài)，直到恢復(fù)適當(dāng)?shù)膲毫?；和對第二警?bào)信號作出響應(yīng)的第二警報(bào)裝置，用于產(chǎn)生指示出口壓力不合要求地降低的警報(bào)。
34.權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中還包括與第一泵送裝置連接的第一沖程裝置，用來產(chǎn)生指示第一泵送裝置各次沖程的第一沖程信號；和程序編制成計(jì)數(shù)第一沖程信號的控制器裝置，用來確定在一段時間內(nèi)第一泵泵送的化學(xué)浴液的數(shù)量。
35.權(quán)利要求34的系統(tǒng)，其中還包括與第二泵送裝置連接的第二沖程裝置，用來產(chǎn)生指示第二泵送裝置各次沖程的第二沖程信號；和程序設(shè)計(jì)成計(jì)數(shù)第二沖程信號的控制器裝置，用來確定一段時間內(nèi)第二泵泵送的DI水或化學(xué)再生劑的流體數(shù)量。
36.權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中還包括與第一至第五閥門裝置連接的警報(bào)裝置，用來探測其中的運(yùn)行故障并產(chǎn)生警報(bào)，指示第一至第五閥門裝置中至少一個有這種運(yùn)行故障。
37.權(quán)利要求36的系統(tǒng)，其中該警報(bào)裝置還包括用來產(chǎn)生各個警報(bào)信號的裝置，這些信號分別指示在第一至第五閥門裝置中各個有故障的閥門。
38.權(quán)利要求36的系統(tǒng)，其中控制器裝置還包括對警報(bào)信號作出響應(yīng)的裝置，用來中止系統(tǒng)的操作，直到故障被排除。
39.一種從自沉積系統(tǒng)中使用的涂料組合物浴中除掉金屬離子和污染物的方法，所述的自沉積包括一個裝去離子水(DI水)的第一槽、裝化學(xué)再生劑的第二槽、裝用過一次的化學(xué)再生劑的第三槽、裝涂料組合物的第四槽和一個裝有離子交換材料的離子交換(IEX)柱，該方法包括以下步驟確定涂料組合物中的金屬離子濃度何時增加到預(yù)定的水平；將涂料組合物從第四槽中循環(huán)流過IEX柱，處理后回到第四槽；確定何時已經(jīng)對足夠數(shù)量的涂料組合物作了去除金屬離子的處理，以便將槽4中涂料組合物內(nèi)的金屬離子的濃度減小到可接受的水平；和終止涂料組合物經(jīng)過IEX柱的循環(huán)。
40.權(quán)利要求39的方法，其中測定金屬離子濃度的步驟包括人工進(jìn)行該涂料組合物的滴定。
41.權(quán)利要求39的方法，其中所述的確定何時已處理了足夠量的涂料組合物的步驟包括以下步驟測定留在第四槽內(nèi)的涂料組合物的電導(dǎo)率；測定從IEX柱回到第四槽中的涂料組合物的電導(dǎo)率；計(jì)算在第四槽內(nèi)和回到第四槽內(nèi)的涂料組合物之間電導(dǎo)率的差值；和確定一個用來觸發(fā)終止步驟的差值大小。
42.權(quán)利要求39的方法，其中還包括以下步驟在涂料組合物進(jìn)入IEX柱之前先通過第一過濾器，以便除掉涂料組合物的聚結(jié)部分及其它的顆粒物質(zhì)。
43.權(quán)利要求42的方法，其中還包括以下步驟在涂料組合物流出IEX柱但回到第四槽之前，使其流過第二過濾器，以便除掉離子交換材料的顆粒及其它顆粒物。
44.權(quán)利要求43的方法，其中還包括以下步驟探測何時第一過濾器堵塞；當(dāng)?shù)谝贿^濾器堵塞時發(fā)出警報(bào)；和在完成該涂料組合物的處理后，停止進(jìn)一步的操作，直到第一過濾被更換。
45.權(quán)利要求43的方法，其中還包括以下步驟探測何時第二過濾器堵塞；當(dāng)?shù)诙^濾器堵塞時發(fā)出警報(bào)；和在完成該涂料組合物的處理后停止進(jìn)一步的操作，直到第二過濾被更換。
46.權(quán)利要求43的方法，其中還包括以下步驟探測何時第一和第二過濾器中的一個或兩個堵塞；分別發(fā)生指示第一和第二過濾器堵塞的警報(bào)；和在完成該涂料組合物的處理之后阻止進(jìn)一步操作，直到第一和第二過濾器不再堵塞。
47.權(quán)利要求39的方法，其中在完成涂料組合物的處理之后還包括以下步驟將足夠數(shù)量的DI水循環(huán)進(jìn)入IEX柱，以便頂替走其中殘留的涂料組合物；和將一部分被頂替出來的涂料組合物送入第四槽。
48.權(quán)利要求47的方法，其中還包括以下步驟阻止液體從IEX向第四槽的任何進(jìn)一步流動；沿一個方向?qū)I水循環(huán)流過IEX柱；將DI水的流動從IEX柱引向廢水排放口；和在基本上沖洗掉IEX柱的涂料組合物之后，終止DI水通過IEX柱的循環(huán)。
49.權(quán)利要求48的方法，其中還包括以下步驟將化學(xué)再生劑從第二槽循環(huán)流過IEX柱并流出排放口；探測何時已有預(yù)定數(shù)量用于再生離子交換材料的化學(xué)再生劑流過IEX柱；和終止化學(xué)再生劑通過IEX柱的流動。
50.權(quán)利要求49的方法，其中還包括以下步驟將DI水從第一槽中沿一個方向循環(huán)流過IEX柱，流出排水口；將DI水從第一槽中沿相反方向循環(huán)流過IEX柱，以保證從中除掉基本上所有的外來顆粒物，并流出排水口；探測何時已有預(yù)定數(shù)量的DI水流過IEX柱對它進(jìn)行沖洗；和終止DI水通過IEX柱的循環(huán)。
51.權(quán)利要求48的方法，其中還包括以下步驟將用過一次的化學(xué)再生劑從第三槽循環(huán)流過IEX柱，并流出排水口；探測何時已有預(yù)定數(shù)量的用過一次的化學(xué)再生劑通過IEX柱；終止用過一次的化學(xué)再生劑的循環(huán)；將化學(xué)再生劑從第二槽經(jīng)過IEX柱循環(huán)，流出廢水口；探測何時已有預(yù)定數(shù)量的新鮮化學(xué)再生劑流過了IEX柱，這是在先前流過用過一次的化學(xué)劑之外仍然必需的，以便使IEX柱內(nèi)的離子交換材料基本上再生；將DI水從第一槽中循環(huán)進(jìn)入IEX柱，以便將用過一次的化學(xué)再生劑頂替到第三槽中；和當(dāng)?shù)谌蹆?nèi)的液面達(dá)到預(yù)定高度或已有預(yù)定數(shù)量的用過一次的化學(xué)再生劑排放到其中后，終止用過一次的化學(xué)再生劑從IEX柱向第三槽中的流動。
52.權(quán)利要求51的方法，其中還包括以下步驟從第一槽中雙向循環(huán)DI水，流過IEX柱，從排放口流出；探測何時有預(yù)定數(shù)量的DI水流過IEX柱將它沖洗成基本上不含化學(xué)再生劑和外來顆粒物質(zhì)；和終止DI水流過IEX柱的循環(huán)。
53.權(quán)利要求50的方法，其中還包括以下步驟在開始涂料組合物流過IEX柱的循環(huán)之前，先將預(yù)定數(shù)量的涂料組合物從第四槽循環(huán)進(jìn)入IEX柱，以便頂替走其中的DI水；和將頂替出的DI水從排放口排出。
54.一種從涂料組合物浴中至少定期去除掉金屬離子和污染物的自動化自沉積系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括裝有涂料組合物的第一槽；裝有離子交換材料的離子交換(IEX)柱，用于從通過柱子的涂料組合物中除掉金屬離子污染物；裝有用來沖洗IEX柱的去離子水(DI水)的第二槽；從系統(tǒng)中排出廢產(chǎn)物以便處理的廢物出口；對第一控制信號作出響應(yīng)的第一循環(huán)裝置，用于從第一槽中抽取第一份預(yù)定數(shù)量涂料組合物，使涂料組合物流入IEX柱中頂替走在其中殘留的DI沖洗水，將頂替出的水循環(huán)到廢料口排放掉；對第二控制信號作出響應(yīng)的第二循環(huán)裝置，用來從第一槽中抽取額外的涂料組合物，將它循環(huán)流過IEX柱，除了殘留部分外將流出IEX柱的所有涂料組合物都送回到第一槽中；和程序編制成第一操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第一控制信號一段必需的時間，控制器裝置的程序還編制成第二操作狀態(tài)，用來產(chǎn)生第二控制信號至少一段必需的時間，以便將涂料組合物浴中的金屬離子濃度降低到預(yù)定的濃度。
55.權(quán)利要求54的自沉積系統(tǒng)，其中還包括位于第一槽內(nèi)涂料組合物浴中的第一電導(dǎo)率測定裝置，用來提供指示涂料組合物電導(dǎo)率的第一電導(dǎo)率信號；浸沒在經(jīng)過離子交換柱處理回到第一槽的涂料組合物中的第二電導(dǎo)率測定裝置，用來提供指示處理過的涂料組合物的電導(dǎo)率的第二電導(dǎo)率信號；和所述的控制器裝置，它還設(shè)計(jì)成第二操作狀態(tài)，用來探測第一和第二電導(dǎo)率信號之間的差別降低到預(yù)定的最小值，以便終止第二控制信號，關(guān)掉第二循環(huán)裝置。
56.權(quán)利要求55的自沉積系統(tǒng)，其中還包括響應(yīng)第三控制信號的第三循環(huán)裝置，用來將預(yù)定數(shù)量的DI水泵送到IEX柱中，以便頂替走殘留的涂料組合物，并將頂替出的涂料組合物送回到第一槽；和程序編制成第二操作狀態(tài)后進(jìn)行第三操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第三控制信號一段必需的時間。
57.權(quán)利要求56的自沉積系統(tǒng)，其中還包括對第四控制信號作出響應(yīng)的第四循環(huán)裝置，用來將DI水從第二槽沿一個方向泵送流過IEX柱，以便沖洗該柱，并將DI水從廢液口排放掉；和程序編制成在第三操作狀態(tài)后進(jìn)行第四操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第四控制信號一段必需的時間。
58.權(quán)利要求57的自沉積系統(tǒng)，其中還包括裝有化學(xué)再生劑的第三槽；響應(yīng)第五控制信號的第五循環(huán)裝置，用來將化學(xué)再生劑從第三槽泵送流過IEX柱，并由此將化學(xué)再生劑從廢液口排放掉，從而從離子交換材料中除掉金屬離子，以便使其再生；和程序編制成第四操作狀態(tài)后的第五操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第五控制信號一段必需的時間。
59.權(quán)利要求58的自沉積系統(tǒng)，其中還包括位于廢液出口內(nèi)的第三電導(dǎo)率裝置，用來提供第三電導(dǎo)率信號，指示從廢液出口排放的流體的電導(dǎo)率；和程序編制成第五操作狀態(tài)后的第六操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生開始IEX柱第二沖洗循環(huán)的第四控制信號，和探測降低到預(yù)定值的第三電導(dǎo)率信號以便終止第四控制信號。
60.權(quán)利要求58的自沉積系統(tǒng)，其中還包括程序被編制成在第四操作狀態(tài)后的第六操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第四控制信號至少一段為了用DI水沖洗IEX柱所必需的時間，以便從中除掉殘留的化學(xué)再生劑。
61.權(quán)利要求60的自沉積系統(tǒng)，其中還包括對第六控制信號作出響應(yīng)的第六循環(huán)裝置，用來將DI水從第二槽沿相反方向泵送流過IEX柱，用來沖洗柱子，基本上除掉其中的外來顆粒物，并由此將DI水從廢液口排放掉；和位于廢液口內(nèi)的第三電導(dǎo)率裝置，用來提供第三電導(dǎo)率信號，指示正從廢液口排放的流體的電導(dǎo)率。程序編制成第六操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第四控制信號一段預(yù)定的時間，以開始IEX柱的第二沖洗循環(huán)，隨后產(chǎn)生第六控制信號，以便繼續(xù)第二沖洗循環(huán)，同時探測降低到預(yù)定數(shù)值的第三電導(dǎo)率信號以終止第六控制信號。
62.權(quán)利要求58的自沉積系統(tǒng)，其中還包括響應(yīng)第六控制信號的第六循環(huán)裝置，用來將DI水從第二槽中泵出，沿相反方向流過IEX柱，以便將柱子沖洗成基本上不含外來顆粒狀物，并由此將DI水從廢液口排放掉；和程序編制成第五操作狀態(tài)后的第六操作狀態(tài)的控制器裝置，用來產(chǎn)生第四控制信號一段預(yù)定的時間，并且在終止第四控制信號后產(chǎn)生第六控制信號一段預(yù)定的時間，以便從IEX柱中完全沖洗走化學(xué)再生劑。
63.權(quán)利要求54的自沉積系統(tǒng)，其中的涂料組合物由膠乳基的涂料組合物構(gòu)成。
全文摘要
一種能從化學(xué)浴中定期地除去金屬離子和污染物的自動化系統(tǒng)，其中包括一臺微處理機(jī)，它可控制泵和閥門的流動回路，首先將第一份預(yù)定數(shù)量的化學(xué)浴從第一槽中循環(huán)流過一個離子交換柱并回到第一槽；再將去離子水從第二槽循環(huán)進(jìn)入IEX柱以便頂替走其中的殘留化學(xué)浴，使其回到第一槽；將去離子水循環(huán)流過IEX柱；將再生劑酸經(jīng)過離子交換樹脂循環(huán)；將去離子水經(jīng)過IEX柱循環(huán)，以便沖洗其中的酸再生劑；將化學(xué)浴循環(huán)送入IEX柱中，頂替走其中殘留的沖洗水，為化學(xué)浴的處理循環(huán)作準(zhǔn)備。
文檔編號B05D7/14GK1116830SQ94191015
公開日1996年2月14日 申請日期1994年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月26日
發(fā)明者W·G·科澤克, J·C·托平 申請人:亨凱爾公司