專利名稱：過濾電腐蝕機(jī)加工液體的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾電腐蝕機(jī)或電火花加工機(jī)的加工液體的裝置，它帶有一個(gè)泵和一個(gè)具有薄膜的一種由該泵供給濃縮液并從其中分離出滲出液的過濾器。
電腐蝕機(jī)具有一個(gè)灌有一種加工液體并在其內(nèi)浸有一件要進(jìn)行電腐蝕加工的工件的工作槽。在所謂的線切割加工機(jī)里，加工液體含有清水或一種主要成份是水的液體，在打孔機(jī)床里則含有碳?xì)浠衔?。在工件腐蝕過程中，加工液體的純凈度降低了，導(dǎo)電率隨著也改變了。為了保持一個(gè)給定的腐蝕加工的質(zhì)量，就需要對加工液體進(jìn)行凈化來將電性能與純凈度保持在預(yù)定范圍內(nèi)。
近來，已經(jīng)進(jìn)行了在過濾裝置中使用薄膜過濾器來過濾加工液體這方面的努力。例如，日本專利OS62-24917公開了一種用于電腐蝕機(jī)的帶有薄膜過濾器的過濾裝置。這過濾裝置含有一種用賽璐玢薄膜隔成兩區(qū)的容納加工液體的容器。第一區(qū)通過一個(gè)接著有一個(gè)常規(guī)過濾器的泵跟電腐蝕機(jī)的工作槽接通，這工作槽通過另一個(gè)泵可以再將加工液體排空到這容器的所述第一區(qū)。這容器的第二區(qū)通過又另一個(gè)泵接到一個(gè)離子交換器。在容器第二區(qū)內(nèi)的離子濃度比在容器第一區(qū)內(nèi)的離子濃度低幾個(gè)數(shù)量級，所以這離子交換器可以在低離子密度下工作，這對它的工作性能是有利的。在這公知的過濾裝置中，這薄膜過濾壁只起在離子交換器的一個(gè)循環(huán)里導(dǎo)致離子密度可調(diào)整地降低的作用。
使用孔隙尺寸比薄膜過濾器大的常規(guī)過濾器來過濾電腐蝕機(jī)的加工液體也是公知的。
跟上述的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的目的是要提供一種過濾電腐蝕機(jī)的加工液體的裝置，它能夠在過濾后取得高純度的加工液體而過濾器不會堵塞。
本發(fā)明的目的可以通過將過濾器設(shè)計(jì)成這樣來達(dá)到，使?jié)饪s物在一個(gè)循環(huán)回路中基本上跟薄膜過濾器壁相切地通過、并且每單位時(shí)間在該循環(huán)回路中運(yùn)送的濃縮液量大于每單位時(shí)間從過濾器分離出的滲出液量。
這樣的一種過濾裝置能夠使用薄膜過濾器來清理加工液體，而薄膜過濾器壁不會由于加工液體里的夾雜物而發(fā)生堵塞。跟專家們的想象相反，這裝置能夠直接將加工液體清理干凈，沒有預(yù)期的由于過濾器受污染而出現(xiàn)的問題。經(jīng)薄膜過濾器清理過的滲出液有極好的純凈度，因而也具有高質(zhì)量腐蝕加工所必需的電性能。
把過濾器設(shè)計(jì)成一個(gè)管式過濾器不但容易制造出切向引導(dǎo)加工液體的過濾器，而且也適宜于防止污物沉積在過濾器內(nèi)。
在這種過濾裝置中，每單位時(shí)間在循環(huán)回路內(nèi)運(yùn)送的濃縮液量約為1.5倍至10倍大于每單位時(shí)間由過濾器排出的滲出液量。每分鐘的濃縮液運(yùn)送量為500至1000立升，每分鐘的滲出液排出量為20至60立升。過濾器具有多個(gè)過濾單元跟液流平行并聯(lián)連接，并且每分鐘供給每個(gè)過濾單元的濃縮液量在25至50立升之間，每分鐘從每個(gè)過濾單元排出的滲出液量有2.5至25立升。這樣的流量是很有利的，顯示滲出液對濃縮液的最佳比值朝向高比數(shù)(最大值為1)。
這種過濾裝置的過濾器壁的孔隙尺寸在0.01至2微米之間、最好是0.2微米，這樣可得很好的過濾效果而堵塞的可能性則是有限的。
本發(fā)明的過濾裝置設(shè)置有一個(gè)收集槽，電腐蝕機(jī)的工作槽內(nèi)的臟工作液可排空在其內(nèi);設(shè)置有一個(gè)絮凝槽與/或一個(gè)沉積槽，收集槽內(nèi)的物質(zhì)可傳送到其內(nèi);設(shè)置有一個(gè)中間槽，沉積槽內(nèi)的物質(zhì)在沉積后可傳送到其內(nèi);濃縮液可以用泵從中間槽抽走，通過過濾器循環(huán)回到中間槽;設(shè)置有一個(gè)水槽，由過濾器補(bǔ)給滲出液，而水槽又將滲出液傳送到工作槽。絮凝槽設(shè)置在收集槽與沉積槽之間，并且可在其內(nèi)將絮凝劑加進(jìn)濃縮液內(nèi)。
本發(fā)明的過濾裝置的過濾器壁由聚丙烯空心纖維構(gòu)成，這些空心纖維直徑約為1至2mm，孔隙尺寸為0.2微米，這樣就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特別有效的薄膜過濾器。
過濾器可以按壓力或流率情況間歇地進(jìn)行沖洗，并且在每個(gè)沖洗階段中過濾器是隨機(jī)地、不定期地承受混合的空氣與水的作用。還可以在空氣與水的混合物內(nèi)加進(jìn)化學(xué)品進(jìn)行反沖洗。中間槽可以周期性地排空到一個(gè)沉淀槽內(nèi)，這沉淀槽可隨后排放。反沖洗時(shí)間相當(dāng)于過濾時(shí)間的3至20%。采取這樣的措施，任何仍然沉積在過濾器表面上并有可能引起堵塞的顆粒都被清除掉。
最后要指出，按過濾技術(shù)慣例，要進(jìn)行清潔的污染液體稱為‘濃縮液’，清潔后的液體稱為‘滲出液’。
本發(fā)明將在下面結(jié)合附圖對一個(gè)非限制性的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中

圖1是本發(fā)明的裝置的總體布置的方框圖;
圖2是圖1的裝置的跟過濾器有關(guān)的部份的細(xì)部圖。
圖1示出本發(fā)明的一個(gè)裝置1，它連接到一個(gè)未示出的腐蝕機(jī)的工作槽2。這裝置含有一個(gè)收集槽3、一個(gè)絮凝槽4、一個(gè)沉積槽5、一個(gè)中間槽6和一個(gè)水槽7。工作槽2內(nèi)的物質(zhì)可以通過一條排放管路8傳送到收集槽3內(nèi)。收集槽3內(nèi)的物質(zhì)可以通過一個(gè)第一泵9轉(zhuǎn)移到絮凝槽4內(nèi)，可通過一個(gè)未示出的配量泵將一種絮凝添加劑從一個(gè)絮凝添加劑容器10送入絮凝槽內(nèi)。
工作槽內(nèi)的物質(zhì)也可以通過一條抽吸管路11直接引入絮凝槽4內(nèi)。絮凝槽4通過一條靠近槽4與槽5的底部設(shè)置的通道連接到沉積槽5。
沉積槽5含有多個(gè)相對于垂直線稍為傾斜的沉積引導(dǎo)表面13。沉積槽5的沉積物可通過一個(gè)第一排出閥19清除掉。沉積槽5的溢流口15被用來將經(jīng)過預(yù)清理的加工液體轉(zhuǎn)移到中間槽6內(nèi)。
經(jīng)過預(yù)清理的濃縮液通過一個(gè)第二泵16從中間槽6抽走并傳送到將在下面結(jié)合圖2詳細(xì)說明的薄膜過濾器17，并通過回流管路18循環(huán)傳送再回到中間槽6內(nèi)。
在中間槽6內(nèi)積聚了過多的污物的情況下，中間槽可通過一個(gè)第二排出閥19將污物排空入一個(gè)未示出的沉淀槽內(nèi)，這沉淀槽可按需要再排空。
雖然圖1內(nèi)未示出，濃縮液可以從絮凝槽4直接傳送到薄膜過濾器7，并同時(shí)去掉沉積槽5與中間槽6。為此，在泵16的吸入端有另一條抽吸管路引到絮凝槽4并有一個(gè)轉(zhuǎn)換閥插入在泵16的兩條抽吸管路內(nèi)。
滲出液通過一條饋送管路20補(bǔ)給到水槽7內(nèi)，并從水槽經(jīng)過一個(gè)第三泵21與一條清洗管路12傳送到工作槽2內(nèi)。
現(xiàn)在參看圖2，圖2示出圖1所示的薄膜過濾器17的細(xì)節(jié)以及其連帶的液體管路。
如圖1所示，濃縮液通過第二泵16從中間槽6抽走并傳送到薄膜過濾器17，然后經(jīng)過回流管路18又回到循環(huán)回路內(nèi)。滲出液通過饋送管路20從薄膜過濾器17排出并補(bǔ)給到水槽7內(nèi)。從圖2可見，在所述最佳實(shí)施例中，薄膜過濾器17有一個(gè)將濃縮液區(qū)23跟滲出液區(qū)24分隔開的管狀薄膜22。過濾器被一個(gè)圓筒形壁25環(huán)繞著。
圖上示出一個(gè)薄膜過濾單元17。在實(shí)際的最佳實(shí)施例中，有多個(gè)完全相同的過濾單元跟液流平行并聯(lián)設(shè)置。濃縮液的流率取決于過濾器的尺寸大小與對滲出液純凈度的要求。原則上，通過設(shè)定各種不同參數(shù)，要盡一切努力將滲出液量跟濃縮液量的比例盡可能靠向1。但是，目前這個(gè)比值做到0.5就算是好的了。
施加到一個(gè)薄膜過濾單元的濃縮液側(cè)的壓力是2至3巴。
過濾器的薄膜壁最好是由聚丙烯空心纖維構(gòu)成?？招睦w維的直徑約為1.5mm，孔隙尺寸為0.2微米。
在水槽7與薄膜過濾器17之間設(shè)有一個(gè)電操縱閥26，它在作回流沖洗時(shí)將薄膜過濾器17跟水槽7切斷，并能連接到一條饋送管路27以接通空氣與水的混合物。
每隔一個(gè)給定時(shí)間間隔薄膜過濾器17就要通過反沖洗清洗。定期進(jìn)行反沖洗理論上是可能的。但是，按壓力或流率情況來進(jìn)行所述沖洗更為有利。當(dāng)濃縮液側(cè)的壓力超過一個(gè)給定值，這就表明了過濾器已經(jīng)到了一個(gè)給定的堵塞程度，這給定值可用一個(gè)壓力傳感器檢測出。反沖洗也可以根據(jù)一個(gè)預(yù)定的滲出液量來起動，這預(yù)定滲出量可用流量計(jì)測出。為反沖洗的目的，閥26就換向，薄膜過濾器隨著就承受一個(gè)空氣與水的混合物的作用，在混合物中可有選擇地加入清洗化學(xué)品。在一個(gè)例如為時(shí)2分鐘的反沖洗循環(huán)中，閥26最好隨機(jī)地動作，并且各個(gè)動作階段可以很短(可短到幾秒)。這種不規(guī)則的、脈沖式反沖洗的效果是達(dá)到最佳的清洗效果。當(dāng)然第二泵16在反沖洗過程中是斷開的。
權(quán)利要求
1.一種過濾電腐蝕機(jī)的加工液體的裝置，它帶有一個(gè)泵和一個(gè)具有薄膜的一種由該泵供給濃縮液并從其中分離出滲出液的過濾器，其特征在于所述過濾器(17)如此設(shè)計(jì)使?jié)饪s液在一個(gè)循環(huán)回路(6、16、17、18、6)中基本上跟薄膜過濾器壁相切地通過，并且每單位時(shí)間在所述循環(huán)回路(6、16、17、18、6)內(nèi)運(yùn)送的濃縮液量大于每單位時(shí)間從過濾器(17)分離出的滲出液量。
2.按權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述過濾器設(shè)計(jì)成一個(gè)管式過濾器(17)。
3.按權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于每單位時(shí)間在該循環(huán)回路內(nèi)運(yùn)送的濃縮液量約為1.5倍至10倍大于每單位時(shí)間由過濾器(17)排出的滲出液量。
4.按權(quán)利要求3的裝置，其特征在于每單位時(shí)間在所述循環(huán)回路內(nèi)運(yùn)送的濃縮液量是每分鐘500至1000立升，并且每單位時(shí)間從過濾器(17)排出的滲出液量是每分鐘20至60立升。
5.按權(quán)利要求4的裝置，其特征在于所述過濾器(17)具有多個(gè)過濾單元跟液流平行并聯(lián)連接，并且每單位時(shí)間供給每個(gè)過濾單元的濃縮液量在每分鐘25至50立升之間，每單位時(shí)間從每個(gè)過濾單元排出的滲出液量是每分鐘2.5至25立升。
6.按權(quán)利要求1至5中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于過濾器壁(22)具有一個(gè)0.01至2微米、最好是0.2微米的孔隙尺寸。
7.按權(quán)利要求1至6中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于設(shè)置有一個(gè)收集槽(3)，電腐蝕機(jī)的工作槽(2)內(nèi)的臟工作液可排空到該收集槽內(nèi)，設(shè)置有一個(gè)絮凝槽(4)與/或一個(gè)沉積槽(5)，收集槽(3)內(nèi)的物質(zhì)可傳送到其內(nèi)，設(shè)置有一個(gè)中間槽(6)，沉積槽(5)內(nèi)的物質(zhì)在沉積后可傳送到其內(nèi)，濃縮液可以用泵(16)從中間槽(6)抽走，通過過濾器(17)循環(huán)回到中間槽，設(shè)置有一個(gè)水槽(7)，由過濾器(17)補(bǔ)給滲出液，而水槽(7)將滲出液傳送到工作槽(2)。
8.按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于絮凝槽(4)設(shè)置在收集槽(3)與沉積槽(5)之間，并且可在其內(nèi)將絮凝劑加進(jìn)濃縮物內(nèi)。
9.按權(quán)利要求1至8中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于過濾器壁由聚丙烯空心纖維構(gòu)成，這些空心纖維的直徑約為1至2mm，孔隙尺寸為0.2微米。
10.按權(quán)利要求1至9中之一項(xiàng)的裝置，其特征在于過濾器可以按壓力或流率情況間歇地進(jìn)行沖洗，并且在每個(gè)沖洗階段中過濾器是隨機(jī)地、不定時(shí)地承受混合的空氣與水的作用。
11.按權(quán)利要求10的裝置，其特征在于外加化學(xué)品跟空氣與水的混合物混合在一起進(jìn)行反沖洗。
12.按權(quán)利要求10或11的裝置，其特征在于中間槽(6)可以周期性地排空到一個(gè)沉淀槽內(nèi)，這沉淀槽可隨后排放。
13.按權(quán)利要求10或11的裝置，其特征在于反沖洗時(shí)間相當(dāng)于過濾時(shí)間的3至20%。
全文摘要
一個(gè)電腐蝕機(jī)的加工液體通過一個(gè)泵16傳送到一個(gè)有一個(gè)薄膜過濾器壁22的過濾器17。為著改進(jìn)過濾作用，過濾器設(shè)計(jì)成這樣使?jié)饪s液在一個(gè)循環(huán)回路6、16、17、18、6里基本上是跟薄膜過濾器壁相切地運(yùn)送，并且每單位時(shí)間基本上跟薄膜過濾器壁相切地運(yùn)送的濃縮液的量大于每單位時(shí)間從過濾器分開出來的滲出液的量。
文檔編號B01D61/14GK1033588SQ88108878
公開日1989年7月5日 申請日期1988年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月22日
發(fā)明者吉迪恩·利維, 約瑟夫·布丁, 本杰文·默蓋利 申請人:洛迦諾電子工業(yè)股份有限公司