專利名稱：制備電腐蝕機加工液用的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備火花腐蝕機或電腐蝕機的工作液、處理液或加工液用的設備。制備是用一個過濾器進行的，濃縮液流從濃縮液槽供到過濾器上，滲透出的液流則從過濾器排出。
電腐蝕機一般都有一個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的情況下，加工液由去離子水組成，埋頭孔加工機的加工液則是由烴類組成。金屬粒子從工件上被蝕除的結果降低了加工液的清潔程度，從而改變了加工液的導電性能。為使腐蝕操作維持某一要求的質量，需要凈化加工液，使其電氣性能和清潔程度維持在預定的范圍。
現(xiàn)有技術通常采用一般的過濾器制備加工液，這類過濾器的孔徑較大。在這類普通過濾器孔徑較大的情況下，過濾作用是不足以在歷時若干天的期限內(nèi)使電腐蝕機的加工液維持在所要求的質量范圍的。然而要提高過濾質量而將一般過濾器的孔徑減小時卻又會使過濾器壁堵塞。
在過濾技術領域中，通常都知道采用孔截面積比一般過濾器孔的大小小得多的薄膜過濾器。可是歷來都認為，薄膜過濾器不適宜在電蝕工藝中供粗濾濃縮液之用，因為這樣做就要擔心薄膜過濾器因濃縮液固體物含量高而迅速堵塞。
因此迄今薄膜過濾器只用于制備電腐蝕機加工液極其特殊的用途中，從來也沒有供凈化或制備濃縮液之用。例如，日本公開專利JP-OS62-24917公開了一種制備電腐蝕機加工液的設備，其中應用了薄膜過濾器。該專利的設備有一個加工液容器，由一個賽珞玢薄膜將該容器再分成兩個區(qū)。第一個區(qū)由一臺泵(該泵串聯(lián)連接有一個普通的過濾器)連接到電腐蝕機的加工區(qū)，該加工區(qū)又可借助于另一臺泵將其內(nèi)容物排放到容器的所述第一個區(qū)中。容器的第二個區(qū)借助于另一臺泵連接到一離子交換劑中。容器的第二個區(qū)中的離子濃度遠低于容器第一個區(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。因此在該專利制備加工液的設備中，普通的過濾器是供過濾濃縮液用的，而薄膜過濾器則只用以可調節(jié)地降低離子交換劑回路的離子濃度。
同現(xiàn)有技術比較起來，本發(fā)明的課題是進一步研制出這樣一種制備電腐蝕機加工液用的設備，使其有可能在很長的一段時間內(nèi)使電蝕工作液保持高質量。
在本說明書開端所述的那種設備的情況下，上述問題是采取下列措施進行解決的，即該過濾器采用薄膜過濾器，且配備了一個帶毛毯過濾器的廢料容器，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)明是基于這樣一個結論提出的，即，與迄今專家們所持的意見相反，如果令從濃縮液槽清除掉的至少部分濃縮液流通過一帶有毛毯過濾器的廢料容器，在預凈化過的部分液流回到濃縮液槽之前，通過用毛毯過濾器將固體物過濾掉來對該部分濃縮液流進行預凈化，則薄膜過濾器是可用以凈化濃縮液的。由于本發(fā)明將薄膜過濾器與毛毯過濾器所產(chǎn)生的濃縮液槽的部分處理結合起來使用，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濾器可用以凈化濃縮液而不致使薄膜過濾器堵塞。
因此，液體的凈化基本上是由薄膜過濾器完成的，而毛毯過濾器則用以將污垢粒子從液體回路中清除掉。
本發(fā)明這種將薄膜過濾器與毛毯過濾器結合起來使用的主要優(yōu)點在于，濃縮液的固體物聚集在毛毯過濾器上形成過濾結塊，這一做法進一步提高了毛毯過濾器對濃縮液中固體物的過濾作用。
具有特殊意義的是，在毛毯過濾器上累積成過濾結塊的固體物，其水分含量較低，或者事實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行的，即在回洗薄膜過濾器時進行的，則特別有好處?；叵搭l率或進行回洗的時間可間接從電蝕工藝的一些參數(shù)(特別是電腐蝕機火焰切割電流的時間積分)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。
此外，如果將薄膜過濾器的清洗也作為上述參數(shù)的函數(shù)加以控制。薄膜過濾器的這種清洗可以單獨的方式進行，也可以按回洗薄膜過濾器與反轉通過薄膜過濾器的濃縮液流流動方向結合起來使用的方式進行，則若在開始清洗薄膜過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，因為這時濃縮液回路中的固體物濃度特別高。
對本發(fā)明制備電腐蝕機加工液的設備進一步進行的研究工作具有下列特點毛毯過濾器系制成毛毯過濾袋(9)的形式，過濾結塊在毛毯過濾袋中的形成，增加了毛毯過濾器的過濾作用;
所述毛毯過濾器系制成毛毯過濾墊的形式，過濾結塊在其上的累積，提高了毛毯過濾器的過濾作用;
廢料容器(8)配置在濃縮液槽(1)的上方，且濃縮液在經(jīng)過濾結塊和毛毯過濾器(9)滲滴后回流到濃縮液槽(1)中;
廢料容器(8)具有一個通到濃縮液槽(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提供的濃縮液的過濾器(3)流回濃縮液槽(1)中;
薄膜過濾器(3)由泵(2)以基本上與薄膜過濾器壁(12)相切的環(huán)路形式供應濃縮液，從而通過用經(jīng)毛毯過濾器過濾因而固體物濃度低的濃縮液橫向沖洗所述壁(12)防止過厚的過濾結塊層累積在薄膜過濾器壁(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)開或關的;
電磁閥(7)系在回洗薄膜過濾器(3)的過程中和/或在流經(jīng)薄膜過濾器(3)中的濃縮液反向之后打開的;
廢料容器(8)是個絲狀過濾籃。
現(xiàn)在參照附圖就一些非限制性的實施例更詳細地說明本發(fā)明的內(nèi)容。附圖中

圖1是制備電腐蝕機加工液的設備中制備濃縮液的部分區(qū)域的示意圖;
圖2是圖1設備中所使用的薄膜過濾器的剖視圖;
圖3是本發(fā)明制備電腐蝕機加工液用的設備的總示意圖。
如后面即將更詳細說明的那樣，制備電腐蝕機加工液用的設備有一個濃縮液槽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泵送到薄膜過濾器3，滲透物則從薄膜過濾器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制成絲狀過濾籃，籃中放有毛毯過濾器。毛毯過濾器可以是個毛毯過濾袋或墊，覆蓋住其底部表面只構成篩狀或網(wǎng)狀形式的廢料容器的底部。廢料容器8在濃縮液槽1上方配置得使通過容器8的毛毯過濾袋9的部分濃縮液流回流到濃縮液槽1中。在過濾的過程中，過濾結塊累積在毛毯過濾袋9的表面上，且由從濃縮液分離出來的累積固體物組成。過濾結塊加強了毛毯過濾袋9的過濾作用。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，廢料容器8設有溢流口10，當供到容器8的部分濃縮液流大于通過過濾結塊和毛毯過濾袋9滴出的預凈化濃縮液量時，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。
通過對分流閥7的控制，有可能將部分液流的流量調節(jié)得可在單位時間內(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，而這一點總是有利地在雜質的濃度達到預定值時發(fā)生的，該預定值可間接從電蝕工藝參數(shù)特別是火焰切割電流的時間積分確定。由于對薄膜過濾器的回洗是作為所述參數(shù)的函數(shù)進行的，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程的函數(shù)著手處理，因為通過對薄膜過濾器進行的短暫的回洗，使污垢粒子被迫離開薄膜過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間間隔將通過薄膜過濾器的濃縮液流的流向反轉，因此也起了凈化的作用，因為污垢粒子具有在薄膜過濾器的入口處聚集的傾向。在流向反向的情況下，原來的入口變成薄膜過濾器的出口，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，因而這時適宜增加供往毛毯過濾器的部分液流。
從圖2中可以看到，薄膜過濾器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的工作容器11中(參看圖3)。在本最佳實施例中，薄膜過濾器3有一個管狀薄膜12將濃縮液區(qū)13與滲透物區(qū)14分隔開來。薄膜過濾器3周圍環(huán)繞有圓柱形壁15。
圖中示出了單個薄膜過濾器3。但在實際實施的最佳實施例中系采用多個相同的以平行流動方式連接的過濾元件3。由于薄膜過濾器采用了這種結構作為多個管式過濾元件，因而有可能只需要很小的空間就可獲得較大的過濾表面。
薄膜過濾器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示出了實際實施的制備電腐蝕機加工液用的設備的總布局方式的詳圖。其中與在圖1和2中使用的相符編號表示各相同或類似的部件。
除工作容器11和濃縮液槽1外，制備加工液的設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。第一個泵2的下游配置有壓力計21、粗濾器22和網(wǎng)屏或遮護板23，供料管線26即在板23之后分路，并通到兩個入口閥24、25。第一入口閥24連接到薄膜過濾器3的一側，另一入口閥25則連接到過濾器的另一側。薄膜過濾器3的壓力上游和下游側由第二和第三壓力計27、28進行監(jiān)控。除入口閥24、25外，薄膜過濾器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?；亓鞴芫€31在分流閥7分支成廢料容器管線32，分支成具有遮護板34并通入濃縮液槽1的遮護管線33，并分支成具有污垢側安全閥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打開時，另一入口閥25關閉，同時出口閥30打開，面對第一入口閥24的入口閥29關閉。該閥開閉的組合結果確定了液流流動的方向，即在圖2中為從左到右。液流通過薄膜過濾器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，將入口閥24和出口閥30關閉。
由于倒轉了流向，使薄膜過濾器得以清洗，同時導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階段中，恰當?shù)淖鞣ㄊ橇钗酃富芈返恼麄€液流或至少其較大部分越過毛毯過濾器9。
薄膜過濾器3還有兩個排料閥37和38。薄膜過濾器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，而要清洗薄膜過濾器3時，緩沖容器39就要受通過壓縮空氣閥41的壓縮空氣的作用，壓縮空氣的壓力可由第四個壓力計42監(jiān)控。
這一回洗使薄膜過濾器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，應該讓所有的濃縮液流或其大部分越過毛毯過濾器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/分的輸送速率下進行。
權利要求
1.一種用過濾器制備電腐蝕機加工液的設備，濃縮液流從一濃縮液槽供到過濾器上，滲透物流則從該過濾器排出，該設備的特征在于，所述過濾器是個薄膜過濾器(3)，且設有帶毛毯過濾器(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)權利要求1所述的設備，其特征在于，毛毯過濾器系制成毛毯過濾袋(9)的形式，過濾結塊在毛毯過濾袋中的形成，增加了毛毯過濾器的過濾作用。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述毛毯過濾器系制成毛毯過濾墊的形式，過濾結塊在其上的累積，提高了毛毯過濾器的過濾作用。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的設備，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)過濾結塊和毛毯過濾器(9)滲滴后回流到濃縮液槽(1)中。
5.根據(jù)權利要求4所述的設備，其特征在于，廢料容器(8)具有一個通到濃縮液槽(1)的溢流口(10)。
6.根據(jù)1至5其中一項權利要求所述的設備，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提供的濃縮液的過濾器(3)流回濃縮液槽(1)中。
7.根據(jù)1至6其中一項權利要求所述的設備，其特征在于，薄膜過濾器(3)由泵(2)以基本上與薄膜過濾器壁(12)相切的環(huán)路形式供應濃縮液，從而通過用經(jīng)毛毯過濾器過濾因而固體物濃度低的濃縮液橫向沖洗所述壁(12)防止過厚的過濾結塊層累積在薄膜過濾器壁(12)上。
8.根據(jù)1至7其中一項權利要求所述的設備，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)開或關的。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其特征在于，電磁閥(7)系在回洗薄膜過濾器(3)的過程中和/或在流經(jīng)薄膜過濾器(3)中的濃縮液反向之后打開的。
10.根據(jù)1至9其中一項權利要求所述的設備，其特征在于，廢料容器(8)是個絲狀過濾籃。
全文摘要
一種制備電腐蝕機加工液用的設備，具有一過濾器(3)，濃縮液流即從濃縮液槽(1)供到該過濾器(3)中，濾透物流從該過濾器(3)中排出。工作液能在相當長的一段時間內(nèi)保持在一要求的質量范圍內(nèi)，這是因為該過濾器系制成薄膜過濾器，而且設有一廢料容器(8)，至少部分濃縮液流即供到該過濾器中，通過毛毯過濾器(9)制備的部分液流則從該過濾器回流到濃縮液槽(1)中。
文檔編號B01D65/02GK1040751SQ89106569
公開日1990年3月28日 申請日期1989年8月19日 優(yōu)先權日1988年8月19日
發(fā)明者約瑟夫·布丁, 吉迪安·利維, 雨果·庫蒂爾 申請人:洛迦諾電子工業(yè)股份有限公司