JPH0276632A

JPH0276632A - 電食機の加工液準備装置

Info

Publication number: JPH0276632A
Application number: JP1211521A
Authority: JP
Inventors: Josef Budin; ジョセフ　ブディン; Gideon Levy; ギデオン　レヴィ; Hugo Kutil; フーゴー　クティル
Original assignee: Agie Charmilles SA
Current assignee: Agie Charmilles SA
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1990-03-16
Also published as: DE3828238A1; EP0355631A1; US5028319A; DE3828238C2; KR900002885A; CN1019645B; CN1040753A; DE58901472D1; EP0355631B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の利用分野）本発明は放電加工機すなわち電食機のための加工液準備
装置に関する。

（従来の技術）電食機は、加工液が満たされた加工コンテナーを有し、
この加工コンテナー内には電食加工される工作物が浸さ
れている。ワイヤカット電食の場合、加工液は脱イオン
水かうなり、型彫電食機の場合、加工液は炭化水素から
なる。工作物からの粒子の電食除去の結果として、加工
液の清浄さは減ぜられ、加工液の導電率が変化する。

電食作業に所望の質を維持するために、加工液の電気特
性および清浄さを所定範囲内に維持すべく、加工液を清
浄または純粋にすることが必要である。

従来技術は、一般に、加工液の準備のために、比較的大
きい孔径を有するフィルターを使用してきた。従来のフ
ィルターの大きな孔径の場合、濾過作用は、加工液を数
日間所望の質的範囲に維持するに十分でない。しかし、
フィル慨−の壁は、濾過の質を増すためにフィルターの
孔径を減する詰物となる。

一般に、従来のフィルターの孔径に比較して非常に小さ
い孔断面を有する膜フィルターを使用することが、フィ
ルターの技術分野において知られている。しかし、清浄
さが減ぜられ、導電率が変化した濃加工液に占める固体
の高い割合により、膜フィルターの急速な詰まりを恐れ
たために、膜フィルターは、電食技術における濃加工液
の粗濾過には不適当であると考えられてきた。

したがって、膜フィルターは、電食機用加工液の準備の
非常に特殊な目的にのみ使用されてきたが、それは濃加
工液を清浄にしまたは調整するためではなかった。特開
昭６２−２４９１７号公報は、膜フィルターを使用する
加工液準備装置を開示する。開示された装置は、セロフ
ァン膜により２つの区域に区画された加工液のコンテナ
ーを含む。第１の区域は、下流側が従来のフィルターに
接続されたポンプにより電食機の加工域に接続され、加
工液は別のポンプにより加工液のコンテナーの第１の区
域に再び戻される。第２の区域は、さらに別のポンプに
よりイオン交換器に接続されている。第２の区域におけ
るイオンの濃度は、第１の区域におけるイオン濃度より
十分に低く、その結果イオン交換器をその機能にとって
有利な低イオン濃度で作動させることができる。

この従来装置において、従来のフィルターが濃加工液を
濾過するために使用されており、他方、膜フィルターは
イオン交換器の循環のためのイオン濃度の低減にのみ使
用されている。

作業中に１漠にたまったダートケーキを洗い落とすよう
に、該膜に定期的な逆流洗浄を及ぼす膜フィルターを使
用することが、フィルター技術の分野において知られて
いる。知られている膜濾過プラントにおいて、この目的
のために時間制御が行われており、所定の濾過時間の終
りに短時間の逆流の工程が実施される。しかし、このよ
うな濾過プラントにおいて、逆流洗浄の時間間隔は、ダ
ートケーキが予測できる一定のダート生成に基づいて実
質的に不変の速度で膜壁に形成される場合に、経済的に
設定できるにすぎない。

（発明が解決しようとする課題）この従来技術に対し、本発明の課題は、電食機の異なる
作業モードにおける単位時間当たり広範に変化するダー
ト粒子生成量にかかわらず、高質の加工液を長期にわた
って維持することができるように、電食桟用加工液の準
備装置を一層改良することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、従来の見解に反し、膜フィルターは、電食中
のダートの生成の程度についての情報を与える、電食工
程のパラメータによる逆流頻度で清浄にされるならば、
電食機の濃加工液を清浄にするために使用できることを
見い出したことに基づいている。したがって、工作物の
カットの場合、高ダート生成に対し高逆流洗浄頻度を考
慮することができ、仕上カットの場合、逆流洗浄頻度を
劇的に低減することができる。

格別な実際的意義が、電食機の電力消費量または炎切断
電流の時間積分の関数として逆流洗浄頻度を制御する構
想に与えられる。炎切断電流が電食中の効率に比例する
ように、炎切断電圧が電食機の作動とは無関係にほぼ一
定の炎切断電流の時間積分の関数として逆流洗浄頻度を
制御することは簡単なことである。電食中の電力消費量
は、単位時間に工作物から切除される粒子の量に厳密に
関連しており、電食中に濃加工液側に生成されたダート
の量を表わす。したがって、電食機の電力消費量または
炎切断電流の時間積分を介して、膜フィルターにたまっ
たダートの正確なメジャとなる適当量を生成することが
できる。単位時間に生成されるダートの量が広範に変化
するとき、前記メジャは、定期的な逆流による一定のダ
ート生成に適した逆流洗浄法により、電食の広範に変動
する特別な必要に適合する加工液準備を行うことが可能
となる。

ダートケーキは膜フィルターに対する濃加工液流の人口
に特別にマークが施された範囲に形成されることも見い
出した。本発明の好ましい実施例によれば、フィルター
を経る濃加工流の方向は逆転され、逆流洗浄が実行され
る。したがって、逆流洗浄中膜壁から離され、高濃度を
呈するダート粒子は、もはや膜フィルターを通過するこ
とはできず、真直なルートに沿って排出される。この段
階で、濃加工液流の少なくとも一部がフリースフィルタ
ーを通過する「ダート循環Ｊの追加的な処理を行うこと
が特に有利である。３つのメジャ、すなわち、逆流洗浄
と、流れ方向の逆転と、フリースフィルターとの組合わ
せにより、ダート回路の優れた清浄化が得られ、同時に
ダート粒子が除かれる。このことは、膜フィルターの使
用時間を相当に長くすることを可能にする。

（実施例）後に詳しく説明するように５、電食機の加工液準備装置
は、濃加工液のタンク１を含む。ポンプ２がタンク１か
ら膜フィルター３に濃加工液を送るために使用され、膜
フィルター３からは透過液が透過液出口４において流出
する。固体で更に濃度が高められた濃加工液流がフィル
ター出口５からタンクｌに戻される。濃加工液の復帰流
の一部は、ソレノイド弁である部分流弁７により下流側
の処理コンテナー８に供給される。この処理コンテナー
８は、フリースフィルター９が配置されたワイヤバスケ
ットとして構成されている。処理コンテナー８は、濃加
工液のタンク１の上方に配置されており、処理コンテナ
ー８のフリースフィルター９を通過した一部の濃加工液
は、タンク１に戻される。

濾過中、フィルターケーキがフリースフィルター９の表
面上に形成され、該フィルターケーキは濃加工液から分
離されて溜まった固体からなる。このフィルターケーキ
は、フリースフィルター９の濾過作用を増大する。

処理コンテナー８は溢流部１０を備え、該溢流部は、処
理コンテナー８に供給された濃加工液の一部の流れがフ
ィルターケーキおよびフリースフィルター９を通過して
清浄にされた液の量より大きいとき、処理コンテナー８
からタンク１への溢流を許す。

定期的にまたは不連続的に部分流弁７を適当に制御する
ことにより、単位時間当たりのより大きな流量、または
常時により小さい流量が、処理コンテナー８に供給され
る。

図面は単一の膜フィルター３を示す。しかし、実際的な
実施例において、複数の互いに同じフィルター３か平行
に設けられる。複数の管状フィルタ一部材として膜フィ
ルターを構成することにより、少スペースに大きな濾過
面を得ることができる。

膜フィルター３は好ましくはポリエチレンの中空繊維か
らなり、約１．５ｍｍの直径および約０．２μｍの孔径
を有する。第２図に示すように、膜フィルター３はその
透過液出［］４が透過液コンテナーすなわちクリーンタ
ンク１７に接続され、該クリーンタンク１７から透過液
が電食機の加工コンテナーへポンプ圧送される。

加工コンテナー１１および濃加工液のタンク１とは別に
、加工液準備装置は、クリーンタンク１７および収集タ
ンク１６を含むが、加工コンテナー１１中の加工液は、
排出管１８を経て収集タンク１６に送られる。収集タン
ク１６の内容物は、濃加工液の沈殿後、第２のポンプ１
９によりタンク１へ圧送される。加えて、加工コンテナ
ー１１は戻し管２０を介してタンク１に接続さぁている
。第１のポンプ２の背後に圧力ゲージ２１、粗フィルタ
ー２２およびスクリーンすなわちシールド２３が配置さ
れており、これらへの供給管２６は分岐され、大口弁２
４．２５にそわぞれ接続されている。一方の大口弁２４
は膜フィルター３にその一方の側で接続され、他方の大
口弁２５は膜フィルター３にその他方の側で接続されて
いる。膜フィルター３の上流側および下流側の圧力は、
第２および第３の圧力ゲージ２７゜２８により監視され
ている。膜フィルター３の加工液区域において、大口弁
２４．２５の側に出口弁２９．３０が接続されており、
これら出目弁は濃加工液の戻し管３１によ、リタンク１
に接続されている。この戻し管３１は、部分流弁７が設
けられた処理コンテナー管３２と、シールド３４を有し
かつタンク１に接続されたシールド管３３と、ダート側
圧力解除弁３６を有しかつ同様にタンク１へ伸びる圧力
解除管３５とに分岐されている。前記の大口弁２４．２
５および出口弁２９゜３０は、濃加工液流の方向を逆転
させる逆転装置を構成する。

大口弁２４．２５および出口弁２９．３０は、入口弁２
４の開放時、別の大口弁２５が閉じられ、出口弁３０が
開放され、そして第１の大口弁２４に面する出目弁２９
が閉じられるように制御される。この弁の開閉の組合わ
せの結果として、第３図上、左側から右側への流れ方向
が決められる。膜フィルター３を経る流れ方向を逆にす
ることは可能であり、その際人口弁２５および出口弁２
９が開放され、他方人口弁２４および出口弁３０が閉じ
られる。

透過液出口４を備える膜フィルター３は、該膜フィルタ
ーの逆流洗浄のためのバッファコンテナー３９に接続さ
れている。バッファコンテナー３９は、通気弁４０によ
り通気することができ、また、膜フィルター３を洗浄す
るための圧縮空気弁４１により圧縮空気の作用を受け、
該圧縮空気の圧力は第４の圧力ゲージ４２により監視さ
れる。

バッファコンテナー３９は、戻し弁４３を有する戻し管
４４によりクリーンタンク１７に接続されている。クリ
ーンタンク１７に溜めらねた透過液は第３のポンプ４５
および透過液管４６により加工コンテナー１１に戻され
る。この透過液の加工液コンテナーへの戻しは、約５０
ないし約６０４！　／　ｍの供給速度で行うことが望ま
しい。前記のバッファコンテナー３９、戻し弁４３、戻
し管４４および圧縮弁４１は、逆流洗浄装置を構成する
。

膜フィルター３の透過液出口４に該膜フィルターの酸逆
流洗浄のための、送り弁４７が接続されている。同じ機
能が、膜フィルター３の完全な廃液を行う２つの廃液弁
３７．３８によって果される。膜フィルター３の全洗浄
のための該膜フィルターの酸逆流洗浄は、弁４０，４１
，２４゜２９．２５．３０の全てを閉じた後、酸が送り
弁４７を経て膜フィルター３に導入され、酸が膜の全洗
浄のために使用されるようにして行われる。廃液弁３７
．３８は、酸を膜フィルターから排出するために、また
、この酸および膜フィルターの膜を洗い流した残りかす
を取り除くために使用される。

図示の装置の制御は、市場で人手可能なプロセスコンピ
ュータにより行うことができる。このコンピュータはま
た膜フィルター３の逆流洗浄のための個々の弁の操作を
制御する。

好ましい実施例において、最後の逆流洗浄の終りにプロ
セスコンピュータは炎切断電流の供給時間を決定する。

炎切断電流の供給時間が電食容量および従ってダート粒
子濃度に相当する所定値に達すると直ちに逆流洗浄工程
が開始される。この目的のために戻し弁４３が閉じられ
、図示しない圧縮空気源とバッファコンテナー３９との
間に配置された圧縮空気弁４４が開放される。バッファ
コンテナー３９における透過液に作用し、１漠フイルタ
ーに伝えられるこの圧力により、ダート粒子は膜壁の濃
加工液側から解き放される。増大したダート除去および
ダート流の促進は、膜フィルター３のダート測用［１に
おける圧力が開放弁３６の開放によって減ぜられること
により達成される。流れの観点から、圧力解除弁３６は
、濃加工液の戻し管３１におけるシールド３４に平行な
バイパスである。

逆流洗浄工程中、ダート回路における流れは、膜から解
き放されたダート粒子が運び去られるように維持されな
ければならない。

逆流洗浄工程の直後に膜フィルター３を経る濃加工液の
流れ方向を弁２４，２９，２５．３０により逆転するこ
とが特に有利である。ポンプ２は逆流洗浄工程中停止さ
れる。ダート粒子は主に膜フィルターの濃加工液入口に
溜まるので、該ダート粒子は、流れ方向が逆流洗浄と時
的関連をもって逆転される場合、逆流洗浄後、全フィル
ターを経過することはできない。

プロセスコンピュータは炎切断電流の時間積分の関数と
してのみならず、工作物材料、粒子組成および予め定め
られた技術的データすなわち電食機の発電機データの関
数として逆流洗浄頻度を制御する。これらの付加的なパ
ラメータは、総電流値が予め定められている場合、簡単
な電食試験により容易に定めることができる。

膜の限られた洗浄のみが逆流洗浄により行われる。時間
に従って、膜フィルターは詰まりを増す。従って、長時
間の作動の後、膜フィルターは完全に洗浄されねばなら
ない。本発明によれば、全洗浄の要求は、逆流洗浄頻度
を監視することにより、または逆流洗浄工程の数を計算
することにより、プロセスコンピュータによって与えら
れる。２つの逆流洗浄工程間の濾過時間がフィルターの
全洗浄が必要と考えられる小値に達したとき、プロセス
コンピュータは、遮られたフィルターにおける逆の流れ
により送り弁４７を作動しかつ廃液弁３７．３８を開放
する。この状態において、酸は膜フィルターの全洗浄の
ために透過液出口４を経て導入される。膜に溜まったダ
ート粒子右よび他の物質は酸により洗い流され、その結
果、フィルターは再び先の透過性をもつに至る。

逆流洗浄の必要を決定することができる他のパラメータ
は、膜フィルターに沿う圧力降下であり、該圧力降下は
入口および出口における圧力差により決定され、この目
的のために圧力ゲージ２７および２８が設けられている
。フィルターがさらに汚染さねた場合、より大きな圧力
差が生ずる。

フィルターの汚染の増大により前記圧力降下は各逆流洗
浄後短時間で発生し、これにより全洗浄の必要を決定す
ることが可能である。

このような全洗浄の後、全ての酸の残りかすがフィルタ
ーから除去されたことを確実にするためにフィルターの
透過洗い流しをすることが必要である。この目的のため
に、送り：＃４７が閉じられ廃液弁３７および３８が開
放され、バッファコンテナー３９からの透過液はフィル
ターを経る圧力作用により開放される。

【図面の簡単な説明】

７ｇ１図は本発明による電食機の加工液準備装置の全体
図であり、第２図は第１図に示した装置に使用される膜
フィルターの断面図である。１・・・濃加工液のタンク、３・・・膜フィルター，４・・・透過液出口、２４．２５・・・入口弁、２９．３０・・・出［１弁、３１・・・濃加工液戻し管、３６・・・圧力解除弁、３７．３８・・・排液弁、３９・・・バッファコンテナー、４１・・・圧縮空気弁、４３・・・戻し弁、４４・・・戻し管、４７・・・供給弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）濃加工液のタンクから濃加工液流が供給され、透
過液流を排出するフィルターを備える、電食機の加工液
を準備する装置であって、前記フィルターは膜フィルタ
ー（３）であり、逆流洗浄装置（３９、４３、４４、４
１）が前記膜フィルターのために設けられ、前記逆流洗
浄装置により、逆流洗浄中、透過液が膜を介してその透
過液側（４）から膜フィルター（３）の濃加工液側へ強
制され、前記逆流洗浄装置が電食工程のパラメータによ
る濾過時間の終わりに逆流洗浄を行なうことを特徴とす
る、電食機の加工液準備装置。
（２）前記電食工程のパラメータが電食機の加工間隙の
電力消費量の時間積分である、請求項（１）に記載の電
食機の加工液準備装置。
（３）前記電食工程のパラメータは電食機の炎切断電流
の時間積分である、請求項（１）に記載の電食機の加工
液準備装置。
（４）前記濾過時間は工作物特性および電食機の発電機
運転データの関数として定められる、請求項（１）ない
し（３）のいずれか１項に記載の電食機の加工液準備装
置。
（５）前記逆流洗浄装置は、膜フィルター（３）の透過
液出口（４）、バッファコンテナー（３９）と前記透過
液のためのクリーンタンク（１７）との間の戻し管（４
４）に設けられた戻し弁であって前記膜フィルターの逆
流洗浄時に閉じられている戻し弁（４３）に接続された
バッファーコンテナー（３９）と、前記逆流洗浄中開放
されている圧縮空気弁（４１）により前記バッファコン
テナーに接続された圧縮空気源とを備える、請求項（１
）ないし（４）のいずれか１項に記載の電食機の加工液
準備装置。
（６）前記逆流洗浄装置は、流れが前記膜フィルター（
３）と前記加工液のタンク（１）との間の濃加工液戻し
管（３１）に設けられたシールド（３４）と平行である
、逆流洗浄中作動する圧力解除弁（３６）を備える、請
求項（５）に記載の電食機の加工液準備装置。
（７）前記逆流洗浄装置は、２つの引き続く逆流洗浄工
程間の時間を決定し、この時間が所定の値より小さいと
き、前記膜フィルターの全洗浄の必要を確定する、請求
項（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の電食機の
加工液準備装置。
（８）前記逆流洗浄装置は、逆流洗浄工程の数を計算し
かつ逆流洗浄工程の数が所定の値を超えるとき、前記膜
フィルター（３）の全洗浄の必要を確定する、請求項（
１）ないし（６）のいずれか１項に記載の電食機の加工
液準備装置。
（９）前記逆流洗浄装置は、前記膜フィルター（３）の
透過液出口（４）に設けられた供給弁（４７）、濃加工
液側に設けられた少なくとも１つの廃液弁（３８）およ
び前記膜フィルターの透過液側に設けられた廃液弁（３
７）を備え、前記逆流洗浄装置は全洗浄の必要が確定し
たとき、前記供給弁（４７）および廃液弁（３７、３８
）を作動させることにより、前記膜フィルター（３）の
酸洗い流しを行なう、請求項（７）または（８）に記載
の電食機の加工液準備装置。
（１０）前記膜フィルター（３）の濃加工液出口側にフ
リースフィルター（９）への部分流を分岐する分岐管（
６）を備え、前記部分流は膜フィルター（３）の逆流洗
浄中接続されている、請求項（１）ないし（９）のいず
れか１項に記載の電食機の加工液準備装置。（１１）前
記膜フィルター（３）を経る濃加工液流の方向を逆転す
るための逆転装置（２４、２９、２５、３０）が設けら
れ、前記逆転装置は電食のパラメータの関数として作動
する、請求項（１）ないし（１０）のいずれか１項に記
載の電食機の加工液準備装置。