專(zhuān)利名稱(chēng)：制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備火花腐蝕機(jī)或電腐蝕機(jī)的工作液、處理液或加工液用的設(shè)備。制備是用一個(gè)過(guò)濾器進(jìn)行的，濃縮液流從濃縮液槽供到過(guò)濾器上，滲透出的液流則從過(guò)濾器排出。
電腐蝕機(jī)一般都有一個(gè)充有加工液的工作容器，待電蝕加工的工件就浸漬在加工液中。在線切割或線腐蝕機(jī)的情況下，加工液由去離子水組成，埋頭孔加工機(jī)的加工液則是由烴類(lèi)組成。金屬粒子從工件上被蝕除的結(jié)果降低了加工液的清潔程度，從而改變了加工液的導(dǎo)電性能。為使腐蝕操作維持某一要求的質(zhì)量，需要凈化加工液，使其電氣性能和清潔程度維持在預(yù)定的范圍。
現(xiàn)有技術(shù)通常采用一般的過(guò)濾器制備加工液，這類(lèi)過(guò)濾器的孔徑較大。在這類(lèi)普通過(guò)濾器孔徑較大的情況下，過(guò)濾作用是不足以在歷時(shí)若干天的期限內(nèi)使電腐蝕機(jī)的加工液維持在所要求的質(zhì)量范圍的。然而要提高過(guò)濾質(zhì)量而將一般過(guò)濾器的孔徑減小時(shí)卻又會(huì)使過(guò)濾器壁堵塞。
在過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域中，通常都知道采用孔截面積比一般過(guò)濾器孔的大小小得多的薄膜過(guò)濾器?？墒菤v來(lái)都認(rèn)為，薄膜過(guò)濾器不適宜在電蝕工藝中供粗濾濃縮液之用，因?yàn)檫@樣做就要擔(dān)心薄膜過(guò)濾器因濃縮液固體物含量高而迅速堵塞。
因此迄今薄膜過(guò)濾器只用于制備電腐蝕機(jī)加工液極其特殊的用途中，從來(lái)也沒(méi)有供凈化或制備濃縮液之用。例如，日本公開(kāi)專(zhuān)利JP-OS62-24917公開(kāi)了一種制備電腐蝕機(jī)加工液的設(shè)備，其中應(yīng)用了薄膜過(guò)濾器。該專(zhuān)利的設(shè)備有一個(gè)加工液容器，由一個(gè)賽珞玢薄膜將該容器再分成兩個(gè)區(qū)。第一個(gè)區(qū)由一臺(tái)泵(該泵串聯(lián)連接有一個(gè)普通的過(guò)濾器)連接到電腐蝕機(jī)的加工區(qū)，該加工區(qū)又可借助于另一臺(tái)泵將其內(nèi)容物排放到容器的所述第一個(gè)區(qū)中。容器的第二個(gè)區(qū)借助于另一臺(tái)泵連接到一離子交換劑中。容器的第二個(gè)區(qū)中的離子濃度遠(yuǎn)低于容器第一個(gè)區(qū)中的離子濃度，因而有可能使離子交換劑在有利于其工作情況的低離子濃度下工作。因此在該專(zhuān)利制備加工液的設(shè)備中，普通的過(guò)濾器是供過(guò)濾濃縮液用的，而薄膜過(guò)濾器則只用以可調(diào)節(jié)地降低離子交換劑回路的離子濃度。
同現(xiàn)有技術(shù)比較起來(lái)，本發(fā)明的課題是進(jìn)一步研制出這樣一種制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備，使其有可能在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)使電蝕工作液保持高質(zhì)量。
在本說(shuō)明書(shū)開(kāi)端所述的那種設(shè)備的情況下，上述問(wèn)題是采取下列措施進(jìn)行解決的，即該過(guò)濾器采用薄膜過(guò)濾器，且配備了一個(gè)帶毛毯過(guò)濾器的廢料容器，將至少一部分濃縮液流供到該廢料容器中，由毛毯過(guò)濾器制備的部分液流即從廢料容器返回到濃縮液槽中。
本發(fā)明是基于這樣一個(gè)結(jié)論提出的，即，與迄今專(zhuān)家們所持的意見(jiàn)相反，如果令從濃縮液槽清除掉的至少部分濃縮液流通過(guò)一帶有毛毯過(guò)濾器的廢料容器，在預(yù)凈化過(guò)的部分液流回到濃縮液槽之前，通過(guò)用毛毯過(guò)濾器將固體物過(guò)濾掉來(lái)對(duì)該部分濃縮液流進(jìn)行預(yù)凈化，則薄膜過(guò)濾器是可用以?xún)艋瘽饪s液的。由于本發(fā)明將薄膜過(guò)濾器與毛毯過(guò)濾器所產(chǎn)生的濃縮液槽的部分處理結(jié)合起來(lái)使用，因此有可能使?jié)饪s液槽的固體物濃度維持在如此低的程度以致薄膜過(guò)濾器可用以?xún)艋瘽饪s液而不致使薄膜過(guò)濾器堵塞。
因此，液體的凈化基本上是由薄膜過(guò)濾器完成的，而毛毯過(guò)濾器則用以將污垢粒子從液體回路中清除掉。
本發(fā)明這種將薄膜過(guò)濾器與毛毯過(guò)濾器結(jié)合起來(lái)使用的主要優(yōu)點(diǎn)在于，濃縮液的固體物聚集在毛毯過(guò)濾器上形成過(guò)濾結(jié)塊，這一做法進(jìn)一步提高了毛毯過(guò)濾器對(duì)濃縮液中固體物的過(guò)濾作用。
具有特殊意義的是，在毛毯過(guò)濾器上累積成過(guò)濾結(jié)塊的固體物，其水分含量較低，或者事實(shí)上可以基本上干燥的形式存在，因而容易將這些固體物連同過(guò)濾器的毛毯一齊清除掉。
如果污垢回路的廢料排除工作是間歇進(jìn)行的，即在回洗薄膜過(guò)濾器時(shí)進(jìn)行的，則特別有好處?；叵搭l率或進(jìn)行回洗的時(shí)間可間接從電蝕工藝的一些參數(shù)(特別是電腐蝕機(jī)火焰切割電流的時(shí)間積分)確定。因此在火焰切割電壓不變的情況下，清除污垢粒子的能力，因而所產(chǎn)生的污垢粒子的量，都與消耗在工作間隙的電功率有關(guān)。
此外，如果將薄膜過(guò)濾器的清洗也作為上述參數(shù)的函數(shù)加以控制。薄膜過(guò)濾器的這種清洗可以單獨(dú)的方式進(jìn)行，也可以按回洗薄膜過(guò)濾器與反轉(zhuǎn)通過(guò)薄膜過(guò)濾器的濃縮液流流動(dòng)方向結(jié)合起來(lái)使用的方式進(jìn)行，則若在開(kāi)始清洗薄膜過(guò)濾器之前不久增大流到廢料容器的部分液流的流量則特別有好處，因?yàn)檫@時(shí)濃縮液回路中的固體物濃度特別高。
對(duì)本發(fā)明制備電腐蝕機(jī)加工液的設(shè)備進(jìn)一步進(jìn)行的研究工作具有下列特點(diǎn)毛毯過(guò)濾器系制成毛毯過(guò)濾袋(9)的形式，過(guò)濾結(jié)塊在毛毯過(guò)濾袋中的形成，增加了毛毯過(guò)濾器的過(guò)濾作用;
所述毛毯過(guò)濾器系制成毛毯過(guò)濾墊的形式，過(guò)濾結(jié)塊在其上的累積，提高了毛毯過(guò)濾器的過(guò)濾作用;
廢料容器(8)配置在濃縮液槽(1)的上方，且濃縮液在經(jīng)過(guò)濾結(jié)塊和毛毯過(guò)濾器(9)滲滴后回流到濃縮液槽(1)中;
廢料容器(8)具有一個(gè)通到濃縮液槽(1)的溢流口(10);
部分濃縮液流系供到廢料容器(8)中，然后從泵2提供的濃縮液的過(guò)濾器(3)流回濃縮液槽(1)中;
薄膜過(guò)濾器(3)由泵(2)以基本上與薄膜過(guò)濾器壁(12)相切的環(huán)路形式供應(yīng)濃縮液，從而通過(guò)用經(jīng)毛毯過(guò)濾器過(guò)濾因而固體物濃度低的濃縮液橫向沖洗所述壁(12)防止過(guò)厚的過(guò)濾結(jié)塊層累積在薄膜過(guò)濾器壁(12)上;
通到廢料槽(8)的廢料槽管線(32)上裝有一可控制的電磁閥(7)，該閥(7)系作為電蝕工藝的一些參數(shù)的函數(shù)開(kāi)或關(guān)的;
電磁閥(7)系在回洗薄膜過(guò)濾器(3)的過(guò)程中和/或在流經(jīng)薄膜過(guò)濾器(3)中的濃縮液反向之后打開(kāi)的;
廢料容器(8)是個(gè)絲狀過(guò)濾籃。
現(xiàn)在參照附圖就一些非限制性的實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。附圖中

圖1是制備電腐蝕機(jī)加工液的設(shè)備中制備濃縮液的部分區(qū)域的示意圖;
圖2是圖1設(shè)備中所使用的薄膜過(guò)濾器的剖視圖;
圖3是本發(fā)明制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備的總示意圖。
如后面即將更詳細(xì)說(shuō)明的那樣，制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備有一個(gè)濃縮液槽1，如圖1中所示意表示的那樣。泵2將濃縮液流從濃縮液槽1泵送到薄膜過(guò)濾器3，滲透物則從薄膜過(guò)濾器3的滲透物出口4排出。沿滲透物的分支管再次被固體物濃縮的濃縮液流從濃縮液出口5回到濃縮液槽1中。部分回流的濃縮液流由電動(dòng)分流閥7沿一分支管6的下游供到廢料容器8中。廢料容器8制成絲狀過(guò)濾籃，籃中放有毛毯過(guò)濾器。毛毯過(guò)濾器可以是個(gè)毛毯過(guò)濾袋或墊，覆蓋住其底部表面只構(gòu)成篩狀或網(wǎng)狀形式的廢料容器的底部。廢料容器8在濃縮液槽1上方配置得使通過(guò)容器8的毛毯過(guò)濾袋9的部分濃縮液流回流到濃縮液槽1中。在過(guò)濾的過(guò)程中，過(guò)濾結(jié)塊累積在毛毯過(guò)濾袋9的表面上，且由從濃縮液分離出來(lái)的累積固體物組成。過(guò)濾結(jié)塊加強(qiáng)了毛毯過(guò)濾袋9的過(guò)濾作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，廢料容器8設(shè)有溢流口10，當(dāng)供到容器8的部分濃縮液流大于通過(guò)過(guò)濾結(jié)塊和毛毯過(guò)濾袋9滴出的預(yù)凈化濃縮液量時(shí)，溢流口10就使?jié)饪s液從廢料容器8溢流到濃縮液槽1中。
通過(guò)對(duì)分流閥7的控制，有可能將部分液流的流量調(diào)節(jié)得可在單位時(shí)間內(nèi)往廢料容器8供給定期或間歇地變化的部分液流的流量。
實(shí)際上，有連續(xù)不斷的較小量的部分液流供到廢料容器8中。供到廢料容器中的部分液流最好是間歇增加的，而這一點(diǎn)總是有利地在雜質(zhì)的濃度達(dá)到預(yù)定值時(shí)發(fā)生的，該預(yù)定值可間接從電蝕工藝參數(shù)特別是火焰切割電流的時(shí)間積分確定。由于對(duì)薄膜過(guò)濾器的回洗是作為所述參數(shù)的函數(shù)進(jìn)行的，因而有可能使供到廢料容器的部分液流量的增加也直接作為回洗過(guò)程的函數(shù)著手處理，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)薄膜過(guò)濾器進(jìn)行的短暫的回洗，使污垢粒子被迫離開(kāi)薄膜過(guò)濾器壁并為濃縮液流所帶走，因此在此階段中污垢粒子濃度增加。此外由于每隔特定的時(shí)間間隔將通過(guò)薄膜過(guò)濾器的濃縮液流的流向反轉(zhuǎn)，因此也起了凈化的作用，因?yàn)槲酃噶Ｗ泳哂性诒∧み^(guò)濾器的入口處聚集的傾向。在流向反向的情況下，原來(lái)的入口變成薄膜過(guò)濾器的出口，因而沉積在那里的粒子被濃縮液流帶走。在這些“清洗階段”中，污垢粒子的濃度特別高，因而這時(shí)適宜增加供往毛毯過(guò)濾器的部分液流。
從圖2中可以看到，薄膜過(guò)濾器3的滲透物出口4系連接到滲透物容器7或凈化槽中，滲透物即從槽7泵送到火花腐蝕加工機(jī)的工作容器11中(參看圖3)。在本最佳實(shí)施例中，薄膜過(guò)濾器3有一個(gè)管狀薄膜12將濃縮液區(qū)13與滲透物區(qū)14分隔開(kāi)來(lái)。薄膜過(guò)濾器3周?chē)h(huán)繞有圓柱形壁15。
圖中示出了單個(gè)薄膜過(guò)濾器3。但在實(shí)際實(shí)施的最佳實(shí)施例中系采用多個(gè)相同的以平行流動(dòng)方式連接的過(guò)濾元件3。由于薄膜過(guò)濾器采用了這種結(jié)構(gòu)作為多個(gè)管式過(guò)濾元件，因而有可能只需要很小的空間就可獲得較大的過(guò)濾表面。
薄膜過(guò)濾器3最好是由空心的聚丙烯纖維制成，直徑約為1.5毫米，孔隙的大小約為0.2微米。
圖3示出了實(shí)際實(shí)施的制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備的總布局方式的詳圖。其中與在圖1和2中使用的相符編號(hào)表示各相同或類(lèi)似的部件。
除工作容器11和濃縮液槽1外，制備加工液的設(shè)備還包括一接收器或收集槽16和一凈化槽17。工作容器11的內(nèi)容物可經(jīng)由排料管18供到接收器16中。在濃縮液沉淀之后，接收器16中的內(nèi)容物可借助于第二個(gè)泵19在濃縮液槽1中泵送循環(huán)。此外，工作容器11經(jīng)由回流管線20直接與濃縮液槽1連接起來(lái)。第一個(gè)泵2的下游配置有壓力計(jì)21、粗濾器22和網(wǎng)屏或遮護(hù)板23，供料管線26即在板23之后分路，并通到兩個(gè)入口閥24、25。第一入口閥24連接到薄膜過(guò)濾器3的一側(cè)，另一入口閥25則連接到過(guò)濾器的另一側(cè)。薄膜過(guò)濾器3的壓力上游和下游側(cè)由第二和第三壓力計(jì)27、28進(jìn)行監(jiān)控。除入口閥24、25外，薄膜過(guò)濾器3的濃縮液區(qū)13還連接有出口閥29、30，經(jīng)由濃縮液回流管線31連接到濃縮液槽1中。回流管線31在分流閥7分支成廢料容器管線32，分支成具有遮護(hù)板34并通入濃縮液槽1的遮護(hù)管線33，并分支成具有污垢?jìng)?cè)安全閥36并延伸到濃縮液槽1的卸壓管線35。
入口閥24、25和出口閥29、30系控制得使入口閥24打開(kāi)時(shí)，另一入口閥25關(guān)閉，同時(shí)出口閥30打開(kāi)，面對(duì)第一入口閥24的入口閥29關(guān)閉。該閥開(kāi)閉的組合結(jié)果確定了液流流動(dòng)的方向，即在圖2中為從左到右。液流通過(guò)薄膜過(guò)濾器3的方向是可以使其反向的，即將入口閥25和出口閥29打開(kāi)，將入口閥24和出口閥30關(guān)閉。
由于倒轉(zhuǎn)了流向，使薄膜過(guò)濾器得以清洗，同時(shí)導(dǎo)致污垢粒子累積在污垢回路中。在污垢濃度增加的這樣一個(gè)階段中，恰當(dāng)?shù)淖鞣ㄊ橇钗酃富芈返恼麄€(gè)液流或至少其較大部分越過(guò)毛毯過(guò)濾器9。
薄膜過(guò)濾器3還有兩個(gè)排料閥37和38。薄膜過(guò)濾器3的滲透物出口4系連接到緩沖容器39，供回洗薄膜過(guò)濾器3之用。緩沖容器39可借助于排料閥40排料，而要清洗薄膜過(guò)濾器3時(shí)，緩沖容器39就要受通過(guò)壓縮空氣閥41的壓縮空氣的作用，壓縮空氣的壓力可由第四個(gè)壓力計(jì)42監(jiān)控。
這一回洗使薄膜過(guò)濾器3受到清洗，從而增加了污垢回路中污垢的濃度。在該回洗階段之后，應(yīng)該讓所有的濃縮液流或其大部分越過(guò)毛毯過(guò)濾器9。
緩沖容器39由具有回流閥43的回流管線44連接到凈化槽17。累積在凈化槽17中的滲透物借助于第三個(gè)泵45和滲透物管線46回流到工作容器11中。滲透物回流到工作容器，最好是在50至60升/分的輸送速率下進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用過(guò)濾器制備電腐蝕機(jī)加工液的設(shè)備，濃縮液流從一濃縮液槽供到過(guò)濾器上，滲透物流則從該過(guò)濾器排出，該設(shè)備的特征在于，所述過(guò)濾器是個(gè)薄膜過(guò)濾器(3)，且設(shè)有帶毛毯過(guò)濾器(9)的廢料容器(8)，至少部分濃縮液流即供到廢料容器(8)中，毛毯過(guò)濾器(9)制備的部分料流則從廢料容器(8)回流到濃縮液槽1中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，毛毯過(guò)濾器系制成毛毯過(guò)濾袋(9)的形式，過(guò)濾結(jié)塊在毛毯過(guò)濾袋中的形成，增加了毛毯過(guò)濾器的過(guò)濾作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述毛毯過(guò)濾器系制成毛毯過(guò)濾墊的形式，過(guò)濾結(jié)塊在其上的累積，提高了毛毯過(guò)濾器的過(guò)濾作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于，廢料容器(8)配置在濃縮液槽(1)的上方，且濃縮液在經(jīng)過(guò)濾結(jié)塊和毛毯過(guò)濾器(9)滲滴后回流到濃縮液槽(1)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，廢料容器(8)具有一個(gè)通到濃縮液槽(1)的溢流口(10)。
6.根據(jù)1至5其中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，部分濃縮液流系供到廢料容器(8)中，然后從泵2提供的濃縮液的過(guò)濾器(3)流回濃縮液槽(1)中。
7.根據(jù)1至6其中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，薄膜過(guò)濾器(3)由泵(2)以基本上與薄膜過(guò)濾器壁(12)相切的環(huán)路形式供應(yīng)濃縮液，從而通過(guò)用經(jīng)毛毯過(guò)濾器過(guò)濾因而固體物濃度低的濃縮液橫向沖洗所述壁(12)防止過(guò)厚的過(guò)濾結(jié)塊層累積在薄膜過(guò)濾器壁(12)上。
8.根據(jù)1至7其中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，通到廢料槽(8)的廢料槽管線(32)上裝有一可控制的電磁閥(7)，該閥(7)系作為電蝕工藝的一些參數(shù)的函數(shù)開(kāi)或關(guān)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，電磁閥(7)系在回洗薄膜過(guò)濾器(3)的過(guò)程中和/或在流經(jīng)薄膜過(guò)濾器(3)中的濃縮液反向之后打開(kāi)的。
10.根據(jù)1至9其中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，廢料容器(8)是個(gè)絲狀過(guò)濾籃。
全文摘要
一種制備電腐蝕機(jī)加工液用的設(shè)備，具有一過(guò)濾器(3)，濃縮液流即從濃縮液槽(1)供到該過(guò)濾器(3)中，濾透物流從該過(guò)濾器(3)中排出。工作液能在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持在一要求的質(zhì)量范圍內(nèi)，這是因?yàn)樵撨^(guò)濾器系制成薄膜過(guò)濾器，而且設(shè)有一廢料容器(8)，至少部分濃縮液流即供到該過(guò)濾器中，通過(guò)毛毯過(guò)濾器(9)制備的部分液流則從該過(guò)濾器回流到濃縮液槽(1)中。
文檔編號(hào)B01D65/02GK1040751SQ89106569
公開(kāi)日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月19日
發(fā)明者約瑟夫·布丁, 吉迪安·利維, 雨果·庫(kù)蒂爾 申請(qǐng)人:洛迦諾電子工業(yè)股份有限公司