CS217491B1

CS217491B1 - Apparatus for electrostatic clearing of dielectric liquids

Info

Publication number: CS217491B1
Application number: CS830480A
Authority: CS
Inventors: Jan Zubak; Jozef Kunc; Igor Travenec
Original assignee: Jan Zubak; Jozef Kunc; Igor Travenec
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1980-12-01
Publication date: 1983-01-28
Also published as: FR2495020A1; DE3123462C2; DE3123462A1

Abstract

The invention relates to an appliance for the purification of dielectric fluids, especially for electric-spark machines. The object of the invention is to achieve continuous through-flow operation and a hitherto impossible precipitation efficiency even for extremely small contaminant particles while minimising the consumption of electrical energy. To this end there is provided in the container (4) of the appliance a revolving sealing partition (10) which encloses an inner precipitation chamber (11) which consists of a plurality of parallel and of two transverse plate electrodes (2, 3) which are connected to one another and to a terminal of the source of the high d.c. voltage. Between each two parallel disc electrodes (2) there are arranged at regular intervals bar electrodes (1) which are mutually conducting and are connected to the other terminal of the high-voltage source. The interior of the container is subdivided by the sealing partition (10) into a space (5) for the contaminated fluid and into an upper space (6) for the purified fluid, into which the plate electrodes (2, 3) project with their horizontal upper rim which is disposed above the outflow port (9). <IMAGE>

Description

Vynález sa týká zariadenia na čistenie dielektrických kvapalín, najma pre elektroiskrové obrábacie stroje.The present invention relates to a device for cleaning dielectric fluids, in particular for electro-spark machine tools.

Účelom vynálezu je čistenie dielektrických kvapalín pomocou elektrostatického póla vytvořeného vysokým napátím.The purpose of the invention is to purify dielectric fluids by means of an electrostatic pole generated by a high voltage.

Podstatou vynálezu je, že teleso zariadenia je opatřené po obvode tesniacou přepážkou obklopujúcou komoru, ktorá pozostáva z rovnoběžných a dvoch priečnych elektrod navzájom vodivo spojených a připojených na jeden pol zdroja vysokého jednosměrného napátia. Medzi každou dvojicou rovnoběžných doškových elektrod sú umiestnené v pravidelnej vzdialenosti od seba tyčové elektrody navzájom vodivo přepojené a připojené na druhý pol zdroja vysokého napátia. Vnútorný priestor telesa zariadenia je tesniacou přepážkou rozdělený na priestor znečistenej kvapaliny a priestor prečistenej kvapaliny, do ktorého zasahujú rovnoběžné doškové elektrody svojim vodorovným horným okraj om umiestneným nad odtokovým otvorom.It is an object of the invention that the device body is provided circumferentially with a sealing baffle surrounding the chamber, which consists of parallel and two transverse electrodes conductively connected to each other and connected to one half of a high DC voltage source. Between each pair of parallel thatched electrodes are located at a regular distance from each other the rod electrodes are conductively connected to each other and connected to the other half of the high voltage source. The inner space of the device body is divided by a sealing partition into a contaminated liquid space and a purified liquid space into which the parallel thatched electrodes extend with their horizontal upper edge located above the drain hole.

Vynález sa týká zariadenia na elektrostatické čistenie dielektrických kvapalín, najma kvapalín pre elektroiskrové obrábacie stroje.The invention relates to an apparatus for the electrostatic cleaning of dielectric liquids, in particular liquids for electrospark machine tools.

Pri elektroerozívnom obrábaní, ktoré sa prevádza v dielektrických kvapalinách . vo váčšine na bázipetrolejadochádza vpriebehu procesu obrábania k ich silnému znečisteniu jednak časticami rozrušeného kovu a jednak spalnými produktami dielektrickej kvapaliny. Velmi jemné částice spalných produktov zostávajú rozptýlené v dielektrickej kvapaline velmi dlho, čím zhoršujú pracovný režim obrábania, najma pri velmi presnom obrábaní.For electro-erosion machining which is carried out in dielectric fluids. in the case of the base, in the course of the machining process, they are heavily contaminated by the particles of the broken metal and by the combustion products of the dielectric liquid. The very fine particles of the combustion products remain dispersed in the dielectric liquid for a very long time, thereby deteriorating the machining mode of operation, especially at very precise machining.

Odstraňovanie velmi jemných častíc z dielektrickej kvapaliny je aj v súčasnosti nemalým problémom. Všetky používané mechanické filtre majú spoločný nedostatok, ktorý spočívá v tom, že do vytvorenia tzv. filtračného koláča prechádzajú jemné částice filtračnou přepážkou a po jeho vytvoření je priepustnosf filtra obmedzená na ' minimum. Obtiažne je i čistenie filtračnej přepážky. Odstraňovanie jemných · častíc pomocou usadzovacích odstrediviek je pre velmi malú hmotnosť častíc prakticky neúčinné.Removing very fine particles from the dielectric fluid is still a significant problem. All the mechanical filters used have a common drawback, which consists in In the filter cake, the fine particles pass through the filter baffle and, once formed, the throughput of the filter is limited to a minimum. Cleaning of the filter screen is also difficult. Removal of fine particles by settling centrifuges is virtually ineffective due to the very low particle weight.

Pretože sa · jedná o dielektrické kvapaliny je možné tieto tiež čistit pomocou elektrostatického pol’a, vytvořeného vysokým napátím. Používané zariadenia pre elektrostatické čistenie pomocou doškových elektrod vyžadujú velmi vysoké hodnoty pracovného napátia 50 až 70 kV. Tiež použitie izolovaných tyčových elektrod v uzavretých komórkach vyžaduje poměrně vysoké pracovně napátie a pri nižších hodnotách je velmi málo účinné.Because they are dielectric liquids, they can also be cleaned using a high-voltage electrostatic field. The devices used for electrostatic cleaning with thatched electrodes require very high operating voltage values of 50 to 70 kV. Also, the use of insulated rod electrodes in closed chambers requires a relatively high working voltage and is less efficient at lower values.

Vyššie uvedené nevýhody zmierňuje zariadenie na elektrostatické čistenie dielektrických kvapalín, najma pracovných kvapalín pre elektroiskrové · obrábacie stroje pozostávajúce z telesa opatřeného v hornej časti přítokovým otvorom znečistěného dielektrika, odtokovým otvorom· přečištěného dielektrika a v · dolněj · časti výpustným otvorom, vo vnútri ktorého · sú umiestnené dve sústavy elektrod podlá tohoto vynálezu, ktorého podstatou je, · že teleso zariadenia v spodnej časti ukončené zošikmeným dnom je v · hornej časti nad přítokovým otvorom opatřené po obvode tesniacou přepážkou obklopujúcou komoru, pozostávajúcu z rovnoběžných doškových elektrod a z dvoch priečnych doškových elektrod navzájom vodivo spojených a připojených na jeden pól zdroja vysokého jednosměrného napátia, pričom medzi každou dvojicou rovnoběžných doškových ele*ktród sú umiestnené v pravidelnej vzdialenosti od seba tyčové elektrody navzájom vodivo přepojené a připojené na druhý pól zdroja vysokého jednosměrného napátia, pričom vnútorný priestor telesa · zariadenia je tesniacou přepážkou rozdělený na priestor znečistenej kvapaliny a priestor prečistenej kvapaliny do ktorého zasahujú rovnoběžné doškové elektrody svojim vodorovným horným okrajom umiestneným nad odtokovým otvorom.The above-mentioned disadvantages are alleviated by a device for electrostatic cleaning of dielectric fluids, in particular working fluids for electro-sparking · machine tools consisting of a body provided with a contaminated dielectric inlet at the top, a cleaned dielectric inlet at the bottom and a discharge opening at the bottom. two electrode assemblies according to the invention, characterized in that the device body at the bottom terminated by an inclined bottom is provided at the top above the inlet opening with a circumferential sealing barrier surrounding the chamber, consisting of parallel thatched electrodes and two transverse thatched electrodes connected to one another and connected to one pole of a high DC voltage source, wherein between each pair of parallel thatched ele * ktrodes are spaced at a regular distance from each other the electrodes are conductively connected to each other and connected to the other pole of the high DC voltage source, the interior of the device body being divided by a sealing partition into the contaminated liquid space and the cleaned liquid space into which the parallel thatched electrodes extend with their horizontal top edge located above the drain hole.

Zariadením na elektrostatické čistenie dielektrických kvapalín podl’a vynálezu sa docieli kontinuálna prevádzka od počiatku pri plnom · výkone a plnohodnotnom přečištění média, ktorého stupeň čistoty je mimoriadne vysoký. Ďalšou přednostou · je minimálna údržba zariadenia.The electrostatic purification device of the dielectric fluids of the present invention achieves continuous operation from the outset at full throughput and full purification of the medium having an extremely high degree of purity. Another advantage is · minimal maintenance of the device.

K výhodám patří i bezporuchový chod zariadenia. Jednou z najváčších předností je i zanedbatelná spotřeba elektrickej energie.Advantages include trouble-free operation of the device. One of the greatest advantages is the negligible consumption of electricity.

Zariadenie na elektrostatické čistenie dielektrických kvapalín · je příkladné znázorněné na pripojenom výkrese, kde na obr. 1 je pozdlžny rez příkladným převedením zariadenia a na obr. 2 je nakreslený rez rovinou A—A zariadenia.An apparatus for electrostatic cleaning of dielectric fluids is shown by way of example in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a longitudinal section through an exemplary embodiment of the apparatus; and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of the apparatus.

Zariadenie na elektroiskrové čistenie dielektrických kvapalín pozostáva z telesa 4 zariadenia ukončeného v spodnej časti zošikmeným · dnom s výpustným otvorom 8 a opatřeného v hornej časti přítokovým otvorom 7 znečistěného dielektrika a odtokovým otvorom 9 přečištěného dielektrika. Nad přítokovým otvorom 7 znečistěného dielektrika je teleso 4 zariadenia opatřené po vnútornom obvode tesniacou přepážkou 10 obklopujúcou komoru 11 uloženú pomocou príruby 14 na tesniacu přepážku 10. Komora 11 pozostáva z rovnoběžných doškových elektrod 2 a z dvoch priečnych doškových elektrod 3 navzájom vodivo spojených a připojených cez priechodku 12 na jeden pól zdroja vysokého jednosměrného napátia. Medzi každou dvojicou rovnoběžných doškových elektrod 2 sú umiestnené v pravidelnej vzdialenosti od seba · tyčové elektrody 1 navzájom vodivo přepojené a připojené cez priechodku 13 na druhý pól zdroja vysokého jednosměrného napátia. Konštantná · vzdialenosť medzi tyčovými elektrodami 1 a medzi rovnoběžnými doškovými elektrodami · 2 je udržovaná izolačnými vložkami 15. V hornej časti telesa 4 zariadenia prečnievajú tyčové elektrody 1 nad horný okraj rovnoběžných doškových elektrod 2 a sú pomocou izolačných držiakov 16 uložené na konzolách 17. Vnútorný priestor telesa 4 zariadenia je tesniacou přepážkou 10 rozdělený na priestor znečistenej kvapaliny 5 a priestor prečistenej kvapaliny 6, do ktorého zasahujú rovnoběžné doškové elektródy 2 a priečne doškové elektrody 3 svojim vodorovným horným okrajom umiestneným nad odtokovým · otvorom 9 prečistenej kvapaliny.The device for electro-spark cleaning of dielectric liquids consists of a body 4 of the device terminated at the bottom with an inclined bottom with an outlet opening 8 and provided in the upper part with an inlet opening 7 of contaminated dielectric and outlet opening 9 of the purified dielectric. Above the inflow opening 7 of the contaminated dielectric, the device body 4 is provided with an internal sealing circumference 10 surrounding the chamber 11 mounted by a flange 14 on the sealing bulkhead 10. The chamber 11 consists of parallel thatched electrodes 2 and two transverse thatched electrodes 3 conductively connected to each other and connected 12 to one pole of a high DC voltage source. Between each pair of parallel thatched electrodes 2 are located at a regular distance from each other the rod electrodes 1 conductively connected to each other and connected via a bushing 13 to the other pole of the high DC voltage source. A constant distance between the rod electrodes 1 and the parallel thatched electrodes 2 is maintained by the insulating inserts 15. In the upper part of the device body 4 the rods 1 protrude above the upper edge of the parallel thatched electrodes 2 and are supported by the insulating brackets 16 on the brackets 17. The body 4 of the device is divided into a contaminated liquid space 5 and a purified liquid space 6 into which the parallel thatched electrodes 2 and the transverse thatched electrodes 3 extend with their horizontal upper edge located above the outlet 9 of the purified liquid.

Znečistěná dielektrická kvapalina aj so splodinami elektroerozívneho obrábania vstupuje přítokovým otvorom 7 do priestoru znečistenej kvapaliny 5 ’ · a postupuje smerom dole priestorom medzi stěnou telesa 4 zariadenia a vonkajšími rovnoběžnými doškovými elektrodami 2 a po dosiahnutí spodného okraja rovnoběžných doškových elektród 2 vstupuje do čistiaceho priestoru tvořeného komorou 11. Pri postupe znečistenej dielektrickej kvapaliny od ústia vstupu do čistiaceho priestoru sa táto zbavuje hrubších nečistot volným usadzovaním. Vplyvom nehomogénneho elektrostatického pola vytvořeného medzi elektródami 1, 2, 3 dochádza následkami polarizácie jemne rozptýlených častíc k ich usadzovaniu na tyčových elektrodách 1 a nahromaděné · · nečistoty sa vlastnou váhou zasúvajú po· hladkej stene tyčovej elektrody 1 na dno dutiny zariadenia, odkial’ sa periodicky vypúšťajú výpustným otvorom 8.· Přečištěná dielektrická kvapalina sa prelieva cez vodorovný horný okraj rovnoběžných doškových elektrod 2 do priestoru prečistenej kvapaliny 6 a odtokovým otvorom 9 odtéká spát do obrábacieho stroja alebo do zásobnéj nádrže dielektrickej kvapaliny.The polluted dielectric liquid, even with the electro-erosion machining products, enters through the inlet opening 7 into the contaminated liquid space 5 'and passes downwardly through the space between the device body wall 4 and the outer parallel thatched electrodes 2 and after reaching the lower edge of 11. When contaminated dielectric fluid is discharged from the mouth of the inlet to the cleaning space, it is freed of coarser impurities by free settling. Due to the inhomogeneous electrostatic field formed between the electrodes 1, 2, 3, due to the polarization of the finely dispersed particles, they deposit on the rod electrodes 1 and the accumulated impurities are pushed by their own weight onto the smooth wall of the rod electrode 1. The purified dielectric liquid is poured over the horizontal upper edge of the parallel thatched electrodes 2 into the cleaned liquid space 6 and flows through the outlet opening 9 to the machine tool or the dielectric liquid storage tank.

Velkost zariadenia je závislá na velkosti čistiaceho priestoru, ktorý musí splňať požiadavky na množstvo prečistenej dielektrickej kvapaliny v danej časovej jednotke tak, aby rýchlosť čistenej kvapaliny bola menšia ako je rýchlosf usadzovania rozptýlených častíc nečistot, čím sa dosiahne takmer dokonalé odstránenie všetkých nežiadúcich častíc dielektrickej kvapaliny.The size of the device depends on the size of the cleaning space, which must meet the requirements for the amount of purified dielectric liquid in a given time unit so that the speed of the purified liquid is less than the settling rate of the scattered particles of impurities.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A device for electrostatic cleaning of dielectric fluids, in particular working fluids for electro-spark machine tools, consisting of a body of a device provided at the top with a contaminated dielectric inlet, a cleaned dielectric outlet and a sloping bottom with a drain hole inside it! two electrode assemblies, characterized in that the body (4) is provided in the upper part above the inlet opening (7) with a sealing partition (10) circumferentially surrounding a chamber (11) consisting of parallel thatched electrodes (2) and two transverse thatched electrodes (3) conductively connected and connected to one pole of a high DC voltage source, wherein between each pair of parallel thatched electrodes (2) are placed at a regular distance from each other the rod electrodes (1) are conductively connected to each other and connected to the other pole · The unidirectional voltage and the inner space of the device body (4) is divided by a sealing partition (10) into a contaminated liquid space and a purified liquid space (6) into which the parallel thatched electrodes (2) reach with their horizontal upper edge located above the outlet