DE3123462A1

DE3123462A1 - Vorrichtung zur elektrostatischen reinigung von dielektrischen fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3123462A1
Application number: DE19813123462
Authority: DE
Inventors: Jozef Kunc; Igor Dipl.-Ing. Nové M&ecaron;sto nad Váhom Trav&ecaron;nec; Ján Dipl.-Ing. Ostrov Zubák
Original assignee: VUMA Vyskumny Ustav Mechanizacie a Automatizacie
Current assignee: VUMA Vyskumny Ustav Mechanizacie a Automatizacie
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1982-07-01
Also published as: CS217491B1; FR2495020A1; DE3123462C2

Description

VUMA Vyskumny ustav mechanizacie a automatizäcie Nove Mesto nad Vähom
CSSR

Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung
von dielektrischen Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung von dielektrischen Flüssigkeiten, welche zB als Medien zur elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken verwendet werden und die keine
freien Elektronen enthält.

Bei der elektroerosiven Bearbeitung unter Verwendung von dielektrischen Flüssigkeiten meistens auf Petroleum-Basis kommt es im Verlauf des Bearbeitungsprozesses zu starken Verunreinigungen der Flüssigkeiten durch Teilchen des abgetragenen Metalls und durch Verbrennungsprodukte der dielektrischen Flüssigkeit selbst. Die sehr feinen Teilchen der Verbrennungsprodukte bleiben in der Flüssigkeit sehr lange verteilt und verschlechtern das Arbeitsregime der Bearbeitung, insbesondere bei einer sehr genauen Bearbeitung.

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Die Abscheidung der sehr kleinen Teilchen aus der dielektrischen Flüssigkeit stellt auch in der Gegenwart ein großes Problem dar. Alle mechanischen Filter weisen den gemeinsamen Mangel auf, daß bei der Bildung des sog. Filterkuchens die feinen Teilchen durch die Filterschicht hindurchgehen und daß der Filterkuchen die Durchlässigkeit des Filters begrenzt. Schwierig ist auch die Reinigung der Filterschicht. Die Ausscheidung der feinen Teilchen durch Sedimentationszentrifugen ist wegen ihrer sehr kleinen Masse praktisch wirkungslos.

Die dielektrischen Flüssigkeiten können auch mittels eines elektrostatischen Hochspannungs-Feldes gereinigt werden. Eine bisher eingesetzte Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung weist Scheibenelektroden auf, an die eine sehr hohe Arbeitsspannung von 50 bis 70 kV angelegt ist. Auch bei Verwendung von isolierten Stabelektroden in geschlossenen Kammern sind verhältnismäßig hohe Arbeitsspannungen erforderlich, weil bei niedrigeren Spannungen nur sehr geringe Reinigungswirkungen erreicht werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, die bei verringerter Hochspannung und einfachem konstruktivem Aufbau eine elektrostatische Abscheidung auch. feinster Partikel aus der dielektrischen Flüssigkeit mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung von dielektrischen Flüssigkeiten, insbesondere von Arbeitsflüssigkeiten für Elektrofunkenbearbeitungsmaschinen, die aus einem Behälter besteht, der im oberen Teil eine Zuflußöffnung für das verunreinigte Dielektrikum, eine Abflußöffnung für das gereinigte Dielektrikum und im unteren Teil einen Ablaß für die Verunreinigungen aufweist. Im Inneren des Behälters sind zwei Systeme von Elektroden angebracht. Erfindungsgemäß weist der Behälter im unteren Teil einen abgeschrägten Boden und im oberen Teil oberhalb der Zuflußöffnung am Umfang eine Dichtungsschicht auf, welche die eigentliche Abscheidekammer umschließt. Diese Kammer wird aus parallelen Scheibenelektroden und aus zwei queren Scheibenelektroden gebildet, welche miteinander leitend verbunden und an einen Pol der Quelle der hohen Gleichspannung angeschlossen sind. Zwischen jedem Paar der parallelen Scheibenelektroden sind in regelmäßigen Abständen Stabelektroden angeordnet, die miteinander leitend verbunden und an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen sind. Der Innenraum des Behälters ist durch eine dichte Trennwand in einen Raum für die verunreinigte Flüssigkeit und einen Raum für die gereinigte Flüssigkeit getrennt, in den die parallelen Scheibenelektroden mit ihrem horizontalen oberen Rand eingreifen, der oberhalb der Abflußöffnung angebracht ist.

Durch die Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung von dielektrischen Flüssigkeiten nach der Erfindung

wird ein kontinuierlicher Betrieb von Anfang an bei einer vollen Leistung mit einer vollwertigen Reinigung des Mediums erreicht, dessen Reinheitsstufe außerordentlich hoch ist. Ein weiterer Vorteil ist die minimale Instandhaltung der Vorrichtung. Zu den Vorteilen gehört auch der störungsfreie Betrieb der Vorrichtung und insbesondere der außerordentlich geringe Verbrauch an elektrischer Energie.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Reinigungs-Vorrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt A-A der Vorrichtung nach Fig.

Die Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung von dielektrischen Flüssigkeiten besteht aus einem Behälter 4, der im unteren Teil einen abgeschrägten Boden bzw Trichter mit einer Auslaßöffnung 8 aufweist. Im oberen Gehäuseteil sind eine seitliche Zuflußöffnung 7 für das verunreinigte Dielektrikum in einer Behälterwand und eine Abflußöffnung 9 für das gereinigte Dielektrikum in der gegenüberliegenden Behälterseitenwand vorgesehen. Oberhalb der Zuflußöffnung 7 ist im Behälter eine dichte Trennwand 10 angeordnet, die zusammen mit einem Flansch 14 das Behälterinnere in eine obere Kammer und in eine untere Kammer 5 trennt.

Im Innenraum sind in Längsrichtung parallele Scheibenelektroden 2 und in Querrichtung zwei weitere

Scheibenelektroden 3 angeordnet, die leitend miteinander verbunden und über eine gegen das Gehäuse isolierte Durchführung 12 an einen Pol einer Gleichstrom-Hochspannungsquelle angeschlossen sind. Die parallelen Scheibenelektroden 2 und die querverlaufenden Scheibenelektroden 3 sind auch aneinander befestigt und begrenzen den eigentlichen Abscheideraum 11. Zwischen je zwei Scheibenelektroden 2 sind in regelmäßigen Abständen Stabelektroden 1 angeordnet, die miteinander leitend verbunden und über eine abisolierte Durchführung 13 an den anderen Pol der Hochspannungsquelle angeschlossen sind.

Der konstante Abstand zwischen den Stabelektroden 1 und den Scheibenelektroden 2 wird durch Isoliereinlagen 15 gehalten. Im Behälter 4 ragen die Stabelektroden 1 über den oberen und unteren Rand der parallelen Scheibenelektroden 2 und sind oben durch Isolierhalter 16 auf Konsolen 17 abgestützt. Der Innenraum des Behälters 4 ist durch die Dichtungstrennwand 10 in die untere Kammer 5 für die verunreinigte Flüssigkeit und in die obere Kammer 6 für die gereinigte Flüssigkeit getrennt. In diese obere Kammer 6 ragen Scheibenelektroden 2 und 3 mit ihrem waagrechten oberen Rand hinein, der oberhalb der Abflußöffnung 9 für die gereinigte Flüssigkeit liegt.

Die verunreinigte dielektrische Flüssigkeit fließt zusammen mit den Produkten der elektroerosiven Bearbeitung durch die Zuflußöffnung 7 in die Kammer 5 ein und durch den Raum zwischen der Behälterwand und den äußersten parallelen Scheibenelektroden 2 weiter nach unten. Nach Errreichen des unteren Randes der Scheiben-

elektroden 2 tritt sie in den eigentlichen Reinigungsraum 11 ein. In diesem Abscheideraum steigt die verunreinigte Flüssigkeit zwischen den Elektroden 1, 2 und 3 von ihrer Einmündung nach oben und befreit sich von groben Unreinigkeiten durch Sedimentation. Durch die Einwirkung des inhomogenen elektrostatischen Hochspannungsfeldes zwischen den Elektroden kommt es durch Polarisation der fein verteilten Teilchen zur Anlagerung an den stabelektroden 1. Die angehäuften Verunreinigungen gleiten an der glatten Wand der Stabelektroden 1 durch Schwerkraft zum Behälterboden, von wo sie durch die Auslaßöffnung 8 periodisch abgelassen werden. Die gereinigte dielektrische Flüssigkeit läuft über den waagrechten oberen Rand der Scheibenelektroden 2, 3 in die Kammer 6 und fließt durch die Abflußöffnung 9 in die Bearbeitungsmaschine zurück oder in einen Vorratsbehälter für dielektrische Flüssigkeit.

Die Größe der Vorrichtung wird lediglich von der Größe des Reinigungsraumes für eine vorbestimmte Menge an dielektrischer Flüssigkeit bestimmt. Die aufsteigende Fließgeschwindxgkeit der zu reinigenden Flüssigkeit soll geringer sein, als die Sinkgeschwindigkeit der zerstreuten gröberen Teilchen der Verunreinigungen, wodurch eine nahezu vollkommene Beseitigung aller unerwünschten Teilchen aus der dielektrischen Flüssigkeit erreicht wird.

Bezugszeichen

1 Stabelektroden

2 parallele Scheibenelektroden

3 quere Scheibenelektroden

4 Körper der Vorrichtung

5 Raum der verunreinigten Flüssigkeit

6 Raum der gereinigten Flüssigkeit

7 Zuflußöffnung

8 Auslaßöffnung

9 Abflußöffnung

Dichtungstrennwand Kammer

12, 13 Durchführung

Flansch Isoliereinlagen Isolierhalter Konsolen

Leerseite

Claims

Ansprüche

Vorrichtung zur elektrostatischen Reinigung von dielektrischen Flüssigkeiten, insbesondere von Arbeitsflüssigkeiten für Elektrofunkenmaschinen, bestehend aus einem Behälter, der in seinem oberen Teil eine Zuflußöffnung für das verunreinigte Dielektrikum und eine Abflußöffnung für das gereinigte Dielektrikum sowie i*n seinem unteren Teil eine Auslaßöffnung für die Verunreinigungen aufweist und in dessen Innerem zwei Systeme von Elektroden angeordnet sind,

dadurch

g e k e η η ζ ei c h η et

daß. im Behälter (4) oberhalb der Zuflußöffnung (7) eine umlaufende Dichtungstrennwand (10) vorgesehen ist, daß eine innere Abscheidekammer (11) aus parallelen Scheibenelektroden (2) und aus zwei queren Scheibenelektroden (3) besteht, die miteinander verbunden und an einen Pol der Quelle der hohen Gleichspannung angeschlossen sind, daß zwischen jedem Paar der parallelen Scheibenelektroden (2) in regelmäßigen Abständen Stabelektroden (1) angeordnet sind, welche gegenseitig leitend verbunden und an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, und daß der Innenraum des Behälters (4) durch die Dichtungstrennwand (10) in eine Kammer (5) für die verun-

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reinigte Flüssigkeit und eine Kammer (6) für die gereinigte Flüssigkeit (6) getrennt ist, in den die durchgehenden parallelen Scheibenelektroden (2) mit ihrem waagerechten oberen Rand bis über das Niveau der Abflußöffnung (9) hineinragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei äußersten parallelen Scheibenelektroden (2) und die querverlaufenden Scheibenelektroden (3) den unten und oben offenen inneren Abscheideraum (11) begrenzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Behälterinnenwand Abstandshalter (15, 16, 17) für die mechanisch und elektrisch miteinander verbundenen Stabelektroden (1) unterhalb bzw. oberhalb der horizontalen Ränder der Scheibenelektroden (2, 3) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) einen zum Abscheideraum (11) hin offenen schrägen Bodenteil aufweist, in dem der Auslaß (8) für die abgeschiedenen Feststoffteilchen angeordnet ist.