材料去除系统中的冷却剂再捕获和再循环

摘要

披露了用于冷却剂过滤、再捕获、和/或再循环的设备、系统、和/或方法。在一些示例中，冷却剂(例如，冷却剂流体)用于冷却和/或清洁机器、例如材料去除机器。在一些示例中，再循环罐可以与机器的机柜(和/或壳体)的入口和/或出口流体连通。再循环罐可以包括具有过滤表面的再捕获储器，该过滤表面被配置为防止颗粒、碎屑、和/或切屑随冷却剂再循环。振动装置(例如，振动马达和/或振动致动器)可以与过滤表面、再捕获储器、和/或再循环罐接触和/或被配置为使其振动(和/或摇动、摇晃、振荡等)，以便保持过滤器不被堵塞和/或有助于将过滤的颗粒沉淀和/或压实到再捕获储器和/或再循环罐的底部。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月7日提交的名称为“COOLANT RECAPTURE ANDRECIRCULATION IN MATERIAL REMOVAL SYSTEMS[材料去除系统中的冷却剂再捕获和再循环]”的美国临时申请序列号62/715,547和2019年7月3日提交的美国专利申请号16/502,199的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及流体过滤，更具体地涉及材料去除系统中的冷却剂再捕获和/或再循环。

背景技术

常规材料去除机器(比如锯、研磨机、抛光机、和/或更一般的材料制备和/或测试机器)例如在制备和/或测试期间产生碎屑和/或切屑。另外，材料去除机器可能由于摩擦、移动、电力等产生热量。一些材料去除机器使用冷却剂来冲走碎屑和/或切屑以及对材料去除机器进行冷却。

通过将这类系统与在本申请的其余部分参照附图阐述的本公开内容相比较，常规方法和传统方法的局限性和缺点对本领域技术人员而言将变得显而易见。

发明内容

本公开内容涉及例如基本上如至少一个附图所展示的和/或结合至少一个附图所描述的并且如权利要求中更完整地阐述的材料去除系统中的冷却剂流体再捕获、再循环、和/或过滤。

从以下描述和附图，将更加充分地理解本公开内容的这些和其他优点、方面和新颖特征以及本公开内容的所展示示例的细节。

附图说明

图1示出了根据本公开内容的各方面的示例性材料去除系统。

图2示出了根据本公开内容的各方面的图1的材料去除系统的示例性再循环罐。

图3示出了根据本公开内容的各方面的图2的再循环罐的示例性再捕获储器。

图4示出了根据本公开内容的各方面的另一示例性再捕获储器。

图5示出了根据本公开内容的各方面的另一示例性再循环罐。

图6示出了根据本公开内容的各方面的另一示例性再循环罐。

附图不一定按比例绘制。在适当情况下，相同或相似的附图标记用于在附图中指代相似或相同的要素。

具体实施方式

下文可以参照附图描述本公开内容的优选示例。在以下描述中，没有详细描述众所周知的功能或构造，因为众所周知的功能或构造可能以不必要的细节混淆本公开内容。对于本公开内容，以下术语和定义将适用。

如本文所使用的，术语“大约”和/或“近似”当用于修饰或描述某一值(或值的范围)、位置、取向、和/或动作时意指相当接近这个值、值的范围、位置、取向、和/或动作。因此，本文所描述的示例不限于仅列举的值、值的范围、位置、取向、和/或动作，而是应当包括合理可行的偏差。

如本文所使用的，“和/或”是指列表中由“和/或”连接的多个项中的任何一项或多项。例如，“x和/或y”是指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换言之，“x和/或y”是指“x和y中的一个或两个”。作为另一个示例，“x、y和/或z”是指七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换言之，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。

如本文所使用的，术语“例如(e.g.)”和“例如(for example)”引出一个或多个非限制性示例、实例、或图示的列表。

如本文所使用的，术语“流体”当用作名词时是指没有固定形状的自由流动的可变形物质，尤其包括气体(例如空气、大气等)、液体(例如水、溶液等)、和/或等离子体。

本公开内容的一些示例涉及一种材料去除系统，该材料去除系统包括：材料去除机柜，该材料去除机柜具有机柜入口和机柜出口；以及再循环系统，该再循环系统与机柜入口和机柜出口流体连通，该再循环系统包括：再循环罐，以及振动装置，所述振动装置被配置为使所述再循环系统的至少一部分振动，以便减少所述再循环系统的堵塞或提高所述再循环系统内的压实。

在一些示例中，再循环系统进一步包括过滤表面，该过滤表面被配置为过滤该再循环系统内的流体。在一些示例中，再循环罐与该机柜入口流体连通，并且再循环系统进一步包括与机柜出口和再循环罐流体连通的再捕获储器，过滤表面被配置为过滤在再捕获储器与再循环罐之间流动的流体。在一些示例中，过滤表面具有大小被设置为防止碎屑通往再循环罐的开口。在一些示例中，再捕获储器被至少部分地定位在再循环罐内。在一些示例中，再捕获储器进一步包括可移除盖。在一些示例中，再捕获储器包括容器，该容器具有顶部、底部、以及在顶部与底部之间的多孔侧壁。

本公开内容的一些示例涉及一种再循环设备，该再循环设备包括：再循环罐；与再循环罐流体连通的再捕获储器；过滤表面，该过滤表面被配置为过滤在再捕获储器与再循环罐之间传递的流体，该过滤表面包括大小被设置为禁止颗粒在再捕获储器与再循环罐之间穿过的开口；以及振动装置，该振动装置被配置为使再循环罐、再捕获储器、和过滤表面中的一者或多者振动，以便减少过滤表面的堵塞或提高过滤的颗粒的压实。

在一些示例中，再捕获储器进一步包括可移除盖。在一些示例中，再捕获储器包括容器，该容器具有顶部、底部、以及连接至底部的侧壁，该顶部包括可移除盖。在一些示例中，再捕获储器包括容器，该容器具有顶部、底部、以及在顶部与底部之间的多孔侧壁。在一些示例中，设备进一步包括支撑件，该支撑件将再捕获储器连接至再循环罐。在一些示例中，振动装置与支撑件接触。在一些示例中，设备进一步包括阻尼器，该阻尼器定位在支撑件与再捕获储器之间，阻尼器被配置为降低由在支撑件与再捕获储器之间传递的振动所产生的噪音。

本公开内容的一些示例涉及一种用于使冷却剂再循环的方法，该方法包括将冷却剂从材料去除机柜引导至再循环系统；使再循环系统振动，以提高颗粒在再循环系统内的压实；以及将冷却剂从再循环系统引导至材料去除机柜。

在一些示例中，再循环系统包括再循环罐，该再循环罐与材料去除机柜流体连通。在一些示例中，再循环系统进一步包括过滤表面，该过滤表面被配置为过滤在再循环系统内流动的流体，并且使再循环系统振动进一步减少了过滤表面的堵塞。在一些示例中，再循环罐与材料去除机柜的入口流体连通，并且再循环系统进一步包括与再循环罐和材料去除机柜的出口流体连通的再捕获储器，过滤表面被配置为过滤在再捕获储器与再循环罐之间流动的流体。在一些示例中，材料去除机柜包括材料去除机器，该材料去除机器被配置为从样品去除材料。在一些示例中，材料去除机器包括锯、抛光机、或研磨机。

本公开内容的一些示例涉及对用于冷却和/或清洁机器(比如，材料去除机器)的冷却剂、尤其是冷却剂流体的再捕获、再循环、过滤、和/或循环利用。在一些示例中，再循环罐使冷却剂再循环和/或循环利用。再循环罐与机器的机柜(和/或壳体或其他递送和/或捕获系统)的入口和/或出口流体连通，以便从机柜接收冷却剂和/或将循环利用的冷却剂送回机柜。再循环罐可以包括具有过滤表面的再捕获储器，该过滤表面被配置为防止(例如，由机器产生的)碎屑和/或切屑进入再循环罐和/或随冷却剂再循环。振动装置(例如，振动马达和/或振动致动器)可以与再捕获储器、再循环罐、和/或过滤表面接触和/或被配置为使其振动(和/或摇动、摇晃、振荡等)，以便清除可能卡在过滤器中的任何颗粒和/或有助于将过滤的颗粒沉淀和/或压实到再捕获储器(和/或再循环罐)的底部，从此处可以更容易地移除颗粒。

对过滤表面的定位、定向、和/或振动可以有助于保持过滤表面不被堵塞，使得冷却剂可以继续移动穿过再捕获储器到达再循环罐，以进行再循环。过滤表面可以具有相对小的开口，以防止颗粒穿过。尽管更常规的具有小开口的过滤器可能容易和/或频繁地发生阻塞，从而需要频繁地更换和/或清洁，但是对过滤表面的定位、定向、和/或振动基本上减少了阻塞和/或堵塞。因此，减少了所需的清洁和/或更换频率。另外，振动有助于将过滤的颗粒沉淀和/或压实到再捕获储器(和/或再循环罐)的底部，从此处可以更容易地移除颗粒。

图1示出了示例性材料去除系统100。在图1的示例中，材料去除系统100包括包围在机柜104中的材料去除机器102以及与机柜104流体连通的再循环罐200。如所示的，机柜104是近似立方体的，然而在一些示例中，机柜104可以采用多种其他形状。在图1的示例中，材料去除机器102包括材料去除仪器108，例如锯片、磨料锯、研磨机、抛光机、和/或一些其他材料去除仪器。在图1的示例中，材料去除仪器108固定至机柜104内的支撑组件110。材料去除仪器108还被部分地包在护罩112内。如所示的，护罩112附接至冷却系统。

在图1的示例中，冷却系统包括通过歧管116附接至护罩112的若干冷却剂软管114。每个软管114终止于喷嘴118。喷嘴118被配置为将冷却剂喷射(和/或以其他方式提供)到机柜104中。例如，喷嘴118可以将冷却剂引入至材料去除系统100的机器102、样品和/或工件(未示出)、工作台(未示出)、和/或其他部件。在图1的示例中，软管114被配置为从软管入口120接收冷却剂，该软管入口也附接至歧管116。软管入口120通过冷却剂管124与机柜入口122流体连通。如所示的，冷却剂管124被配置为将冷却剂从机柜入口122引导穿过冷却剂管124到达软管入口120。软管114被配置为将冷却剂引导至它们相应的喷嘴118并且将冷却剂喷射到机柜104中。由喷嘴118引入的冷却剂可以用于冷却和/或清洁材料去除系统100的材料去除机器102和/或其他部件，同时还从机柜104移除碎屑和/或切屑。

在一些示例中，软管入口120可以不附接至歧管116。在一些示例中，可以存在多于一个的歧管116、软管入口120、管124、和/或机柜入口122。在一些示例中，可以存在多于或少于两个的软管114和/或喷嘴118。在一些示例中，一个或多个流体致动器(例如，泵)可以用于将冷却剂推动穿过管124、软管入口120、软管114、和/或喷嘴118。

在图1的示例中，机柜104进一步包括机柜出口126(和/或排放口)。如所示的，机柜出口126包括多孔滤网(和/或网、过滤器、筛网等)，该多孔滤网被配置为允许冷却剂穿过而禁止较大的颗粒物质(例如，材料去除机器102的脱落的、释放的、和/或脱离的部件)穿过。在一些示例中，机柜出口126可以省略滤网，并且可以仅包括开口。在图1的示例中，机柜出口126与排放管道128流体连通，该排放管道通向冷却剂再循环罐200。虽然排放管道128示出为是直的，但是在一些示例中，排放管道128可以是弯曲的和/或包括一个或多个合适的排放管道装置，例如P型存水弯管(P-trap)。在图1的示例中，排放管道128通向再循环罐200的再捕获入口302。

在图1至图5的示例中，再捕获入口302仅是孔。在一些示例中，再捕获入口302包括多孔滤网(和/或网、过滤器、筛网等)，该多孔滤网被配置为允许冷却剂穿过而禁止一些颗粒物质(例如，碎屑、切屑等)穿过。在图1至图4的示例中，再捕获入口302形成于再循环罐200的再捕获储器300的可移除盖304中。在一些示例中，再捕获入口302可以替代地形成于再捕获储器300的侧壁306中和/或再循环罐200的一些其他部分中。

在图1的示例中，再循环罐200定位在机柜104下方，使得重力可以足以将冷却剂推动穿过排放管道128到达再循环罐200和/或再捕获储器300。在一些示例中，再循环罐200和/或再捕获储器300可以替代地定位在机柜104上方和/或其旁边，和/或一些其他力(例如，泵)可以将冷却剂从机柜104推动穿过排放管道128到达再循环罐200。在图1和图2的示例中，再循环罐200进一步包括泵202，该泵被配置为将再捕获的冷却剂从再循环罐200推动穿过导管130到达机柜104的机柜入口122。

图2示出了再循环罐200的放大视图。在图1和图2的示例中，再循环罐200是近似立方体的。在一些示例中，再循环罐200可以采用多种不同的形状和大小。在图1和图2的示例中，再循环罐200包括底壁204以及连接至底壁204的若干侧壁206。底壁204和侧壁206围成中空内部208，在冷却剂被再循环到机柜104之前该中空内部用作冷却剂的储存库。在图1和图2的示例中，再循环罐200具有开放的顶部，导管130延伸穿过该开放的顶部，以使再循环罐200与机柜入口122流体连通。在其他示例中，再循环罐200可以具有封闭的顶部，和/或导管130可以延伸穿过底壁204和/或这些侧壁206中的一个侧壁。

在图1和图2的示例中，再循环罐200包括和/或基本上包围了再捕获储器300。在一些示例中，再捕获储器300可以与再循环罐200分开，比如被定位为紧邻再循环罐200、在其上方、和/或在其下方。如所示的，再捕获储器300是近似立方体的，然而应理解的是，在一些示例中，再捕获储器300可以采用多种不同的形状和大小。在图1和图2的示例中，再捕获储器300通过再捕获入口302和/或排放管道128与机柜104流体连通。再捕获储器300还通过再捕获储器300的过滤表面308与再循环罐200流体连通。

在图1和图2的示例中，再捕获储器300悬挂在大得多的再循环罐200内。更具体地，再捕获储器300被架于底面上方并且通过底面支撑件210和侧面支撑件212与再循环罐200的侧壁间隔开。底面支撑件210和/或侧面支撑件212可以附接至再循环罐200和/或再捕获储器300。在一些示例中，侧面支撑件212和/或底面支撑件210可以包括支架、支柱、架子、和/或其他合适的结构。在一些示例中，底面支撑件210和/或侧面支撑件212可以可移除地附接至再捕获储器300(例如，通过滑轨、卡扣配合接纳支架、卡扣配合凹部、合适大小/位置的凹部、凸缘、紧固件等)，以便能够从再循环罐200轻易移除再捕获储器300，比如以进行清洁、更换等。虽然示出两个侧面支撑件212附接至再循环罐200的一个侧壁206，但是在一些示例中，更多或更少的侧面支撑件212可以附接至再循环罐200，和/或侧面支撑件212可以附接至不同侧壁206和/或更多的侧壁206。同样，在一些示例中，相比于所示的底面支撑件210，可以使用更多或更少的底面支撑件。

在图1至图3和图5的示例中，再捕获储器300包括近似立方体的中空容器。如所示的，再捕获储器300包括底部310、可移除顶盖304、和连接底部310和顶盖304的多个侧壁306。在图1至图3和图5的示例中，底部310和至少一些侧壁306彼此一体地连接，使得移除底部310和/或侧壁306将变得困难和/或使得再捕获储器300破裂(和/或断裂、破坏等)。同时，顶盖304可从再捕获储器300移除。在一些示例中，顶盖304和/或再捕获储器300可以包括使顶盖304的固定和/或移除更容易的特征，比如互补唇缘、边沿、突沿、接头、柱件、凹部、突出部、和/或凸缘。在一些示例中，可以使用紧固件来将顶盖304固定至再捕获储器300，并且这种紧固件可以被配置为相对容易地松开和/或移除，以允许无损地移除顶盖304。在一些示例中，可以完全省略顶盖304。

在图1至图2的示例中，再捕获储器300通过过滤表面308与再循环罐200流体连通。在图1至图3的示例中，过滤表面308是再捕获储器300的侧壁。在一些示例中，过滤表面308可以是再捕获储器300的不同表面。在一些示例中，过滤表面308可以是再捕获储器300的可移除侧壁(或一些其他可移除表面)，比如(例如经由导轨、轨道、和/或其他合适的机构)可滑动地附接至其他侧壁310的侧壁，以便允许容易地移除(例如以进行清洁、更换等)。

图4示出了另一再捕获储器400，其中过滤表面308是与侧壁406、407不同的和/或间隔开的。在图4的示例中，过滤表面308可以包括分开的、可移动的、和/或可移除的表面(例如，丝网筛网)。如所示的，过滤表面308将再捕获储器400分成两个区段。虽然在图4的示例中，这些区段被描绘为近似相等，但是在一些示例中，这些区段的大小可以不同。在图4的示例中，再捕获储器400的侧壁407的开口412比开口312大得多。在图4中，开口412被配置为仅允许流体在再捕获储器400与再循环罐300之间流动，而不是被配置为过滤。在操作中，流体进入再捕获储器400的一个(离侧壁407较远的)区段中、流过过滤表面308到达再捕获储器400的另一个(离侧壁407较近的)区段，然后穿过开口412流出再捕获储器400。

如所示的，过滤表面308包括多个开口312。开口312的大小被设置为允许冷却剂移动穿过开口312，而禁止颗粒(和/或碎屑、切屑等)移动穿过开口312。开口312可以比机柜出口126的滤网中的开口更小和/或更细，使得过滤表面308将禁止机柜出口126允许穿过的颗粒物质穿过。虽然为了理解，图1至图6中的开口312被描绘的有点大，但是在实际实施方式中，开口312可以小得多。虽然在图1至图6中，开口312被描绘为圆形，但是在一些示例中，开口312可以具有不同的形状。在图1至图6的示例中，最下面的开口312被升高到再捕获储器300的底部310(和/或下表面)(和/或再循环罐600的底壁604)上方，这可以允许有一些空间供颗粒和/或冷却剂在遇到开口312之前在再捕获储器300内积聚(和/或压实)。在一些示例中，开口312可以进一步升高。在一些示例中，可以免除升高，并且开口312可以一直延伸到再捕获储器300(和/或再循环罐600)的底部。

在图1至图4的示例中，振动装置500(例如，振动马达)与再捕获储器300接触。在图1至图4的示例中，振动装置与再捕获储器300的可移除盖304接触。在图5的示例中，振动装置500与侧面支撑件212接触和/或与其附接，这将使振动传递至再捕获储器300的侧壁306(这将使振动传递至过滤表面308)。在一些示例中，振动装置500可以与再捕获储器300的侧壁306、过滤表面308、不同侧壁306、和/或底壁310，和/或与一个或多个底面支撑件210直接接触和/或与其附接。在一些示例中，阻尼屏障(例如，泡沫隔离屏障)可以放置在振动装置500与再循环罐200之间，以便限制振动装置500的振动经由再捕获储器300的支撑结构210、212到达再循环罐200。在一些示例中，阻尼屏障(例如泡沫隔离物、橡胶、硅胶、或其他能量消散材料)可以放置在再捕获储器300与底面支撑件210、侧面支撑件212、和/或再循环罐200之间，以便使再捕获储器与底面支撑件210、侧面支撑件212、和/或再循环罐200隔离和/或解耦。这种隔离和/或解耦可能有助于减小振动在表面之间传递时产生的噪音。虽然冷却剂可能经受一些振动，但是冷却剂还可能衰减振动并且在支撑件210、212、再捕获储器300、和/或再循环罐200之间提供振动隔离。

振动装置500可以是电动装置。振动装置500可以从材料去除系统100和/或材料去除机器102的电源(现在示出)接收电力。在一些示例中，振动装置500可以从本地电源(例如，电池)接收电力。振动装置500可以是具有偏置配重的直流电动马达，该偏置配重附接至马达的轴，使得轴的旋转引起配重的旋转。因为配重偏离轴的旋转轴线，所以配重可以产生振动(和/或摇动、颤抖、振荡、回荡等)。振动装置500产生的振动可以转移和/或传递至再捕获储器300和/或过滤表面308。这些振动可以有助于清除否则可能堵住(和/或堵塞、阻塞等)开口312的颗粒。

振动还可以有助于将颗粒物质沉淀和/或压实到再捕获储器300的底部部分，这可以进一步提高过滤表面308的吞吐量和/或使对再捕获储器300的清洁更容易和/或更高效。在使用中，观察到的是振动装置500的振动(旨在帮助保持过滤表面308的开口312不被堵塞)意外地协助将过滤的颗粒沉淀和/或压实在再捕获储器300的底部。这种沉淀和/或压实有助于减少悬浮在冷却剂中可能试图流过过滤表面308的颗粒的量，这也减少了阻塞。沉淀和/或压实进一步提高了过滤表面308的吞吐量和/或使对再捕获储器300的清洁更容易。在操作中，可以从材料去除系统100的喷嘴118喷射冷却剂，以便冷却和/或清洁材料去除机器102和/或机柜104的内部。冷却剂然后可以连同可能已经被冷却剂捕获和/或冲走的一些颗粒物质一起流过机柜出口126。滤网式机柜出口126可以阻挡一些较大的特殊物质流过机柜出口126，以便阻挡例如材料去除系统100的脱落的、松动的、和/或释放的部件被意外冲走。冷却剂和/或流过机柜出口126的任何冷却剂捕获的颗粒物质可以流过排放管道128、穿过入口302到达再捕获储器300。

一旦在再捕获储器300中，冷却剂就可以流过过滤表面308的开口312。过滤表面308可以禁止试图流过开口312的颗粒物质。振动装置500可以向再捕获储器300和/或过滤表面308施加振动，以清除任何卡在开口312和/或阻塞开口的颗粒，以便防止堵塞并且确保冷却剂连续流过过滤表面和/或通过过滤表面的过滤。在穿过过滤表面308之后，冷却剂可以流入再循环罐200中，在该再循环罐中，冷却剂可以经由泵202被再循环至机柜入口。一旦被再循环至机柜入口122，冷却剂可以经由管124、软管入口120、和/或软管114流动到喷嘴118，并且再次从喷嘴118喷射，以重复该过程。

在某一时刻，操作者可能希望清洁和/或更换过滤表面308和/或再捕获储器300。为了快速清洁，操作者可以取下可移除盖304并且挖出和/或以其他方式移除已经留存在再捕获储器300内的任何颗粒物质。在一些示例中，再捕获储器300的部分或整个内部可以衬有多孔材料(例如，具有大小与开口312的大小类似的孔口)，使得操作者可以通过移除多孔材料而快速移除任何过滤的颗粒物质。在一些示例中，过滤表面308可以包括这种可移除多孔材料。在一些示例中，操作者可以替代性地(或者另外地)移除过滤表面308和/或整个再捕获储器300，以进行清洁和/或更换。一旦可更换盖304、过滤表面308、和/或再捕获储器300已经适当地清洁和/或更换，操作可以重新开始。

图6示出了另一示例性再循环罐600。如所示的，再循环罐600不包括再捕获储器300、400，但是仍包括过滤表面308和与再循环罐600接触的振动装置500。虽然示出振动装置500在靠近底壁604和/或过滤表面308处与再循环罐600接触，但是在一些示例中，振动装置500可以被不同地定位。在图6的示例中，过滤表面308将再循环罐600分成两个区段，一个区段具有泵202，并且一个区段没有泵202。虽然在图6的示例中，这些区段被示出为近似相等，但是在一些示例中，这些区段可以具有不同大小。在一些示例中，再循环罐600被定位为使得不具有泵202的区段与排放管道128流体连通。因此，流体将从机柜106经由排放管道128流入再循环罐600中、穿过过滤表面308、然后经由泵202流回机柜106。振动装置500的振动将有助于保持过滤表面308不被堵塞并且提高过滤的颗粒在再循环罐600内的压实。

虽然已经参考某些实施方式描述了本发明的设备、系统、和/或方法，但是本领域的技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的设备、系统、和/或方法的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等效物。另外，在不脱离本公开内容范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应于本公开内容的教导。因此，本发明的设备、系统、和/或方法不旨在局限于所公开的特定实施方式，而是本发明的设备、系统、和/或方法将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施方式。