Filtration des Dielektrikums

Damit das Dielektrikum seine Spülaufgaben optimal erfüllen kann, muß es von den Abtragspartikeln (Werkstückabtrag, Elektrodenabtrag) und von vercrackten Dielektrikumteilchen gereinigt werden. Außerdem muß das durch den Funkenerosionsprozeß erwärmte Dielektrikum wieder auf normale Arbeitstemperatur 20 – 30° C gekühlt werden. Bei zu hoher Temperatur des Dielektrikums ergeben sich sonst Ungenauigkeiten im Bearbeitungsprozeß und hohe Verdampfungsverluste für das Dielektrikum. Aus diesem Grunde besitzt jede Funkenerosionsmaschine eine Filteranlage, die folgende Funktionen erfüllen muß:

  • Vorratsbehälter für das Dielektrikum
  • Reinigen des aus dem Arbeitsbehälter abfließenden verschmutzten Dielektrikums
  • Bereitstellen der notwendigen Reinflüssigkeitsmengen und Drücke für das Schnellbefüllen sowie für die Druck- und Saugspülung
  • Kühlen des Dielektrikums (Luftkühlung, Wasserkühlung, Kühlaggregat)
  • Aufbereiten der Rückspülflüssigkeit und des Filterrückstandes.


Patronenfilteranlage

In der Praxis haben sich heute für die Filtration des Dielektrikums bei kleineren Funkenerosionsanlagen bis ca. 450 mm2/min Abtragsleistung Patronenfilteranlagen gut bewährt. Die Patronenfilteranlagen sind einfache und von den Anschaffungskosten her gesehen preisgünstige Geräte, die im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter, Filterpumpe, Maschinenpumpe, Patronenfilter, Kühler sowie der notwendigen Rohrleitungen bestehen.

Die Bedienung der Anlage erfolgt manuell. Das Filterelement selbst ist in einem druckstabilen Gehäuse untergebracht und besteht aus einem sternförmig gefalteten Papierbalg, der um ein Mittelrohr angeordnet ist. Die Filterpatrone ist als Wegwerfelement ausgebildet. Ist die maximale Schmutzaufnahmekapazität der Patrone erreicht, so muß sie durch eine neue Filterpatrone ersetzt werden. Je nach Papiereinsätzen liegt die Filterfeinheit solcher Anlagen zwischen 1 und 5 µm. Dielektrikum IME kann bei normalem Betrieb in Papierfilteranlagen ca. 1–2 Jahre eingesetzt werden.


Anschwemmfilteranlagen

Bei großen Funkenerosionsanlagen empfiehlt sich der Anbau von sogenannten Anschwemmfilteranlagen. In diesen Anlagen wird vor Beginn der Filtration auf den Filterelementen zunächst eine gleichmäßige Filterhilfsschicht aufgeschwemmt. Diese Filterhilfsschicht kann aus Kieselguren, Rixid oder Zellulosen bestehen. Nach Beendigung des Anschwemmvorganges wird die Anlage wahlweise manuell oder automatisch auf Filterkreislaufbetrieb gebracht.

Bei Erreichen eines max. Differenzdruckes wird die Anschwemmfilteranlage zurückgespült und der gesamte auf den Filterelementen haftende Schmutz samt Filterhilfsmittel über ein Schlammablaßventil in den Nachfilter ausgestossen. Nach Beendigung des Rückspülvorganges kann die Anschwemmfilteranlage erneut angeschwemmt und auf Filterkreislauf gebracht werden. Die Filterfläche der Anlage soll so groß bemessen sein, daß sie die innerhalb einer Arbeitsschicht anfallende Schmutzmenge aufnehmen kann, bevor zurückgespült werden muß. Mit Anschwemmfilteranlagen lassen sich Filterfeinheiten bis 1 µm erzielen.

Im Durchschnitt werden beim Anschwemmvorgang 1 kg Kieselgur bzw. 0,5 kg Rixid für 1 m2 Filterfläche benötigt. Die Restfeuchte eines aus einer Anschwemmanlage ausgestoßenen Trockenschlammkuchens liegt je nach Dielektrikum bei ca. 10–30 Gewichtsprozent. Die Standzeit des Dielektrikums in Anschwemmanlagen ist sehr hoch, da durch Kieselgur bzw. Rixid nicht nur ein mechanischer Reinigungsprozeß erfolgt, sondern auch bis zu einem gewissen Grad saure Bestandteile des Dielektrikums herausgefiltert werden.

In Anschwemmfilteranlagen ist es auch möglich, Bleicherde als Filterhilfsmittel einzusetzen, um das Dielektrikum noch besser zu säubern. Es liegen heute Erfahrungswerte über Anschwemmanlagen vor, bei denen vor ca. 20 Jahren Dielektrikum IME eingefüllt wurde, das heute noch voll funktionsfähig ist. Lediglich Austrasgund Verdampfungsverluste mußten durch Nachfüllen ergänzt werden.


Das Kantenspalt-Filtersystem

Dieses Filtersystem ist durch die Verwendung des Spaltfilterprinzips in der Lage, ohne den Zusatz von Filterhilfsmitteln Filtrierergebnisse von 1 µm Filterfeinheit zu erzielen. In einem Druckbehälter sind Filterstäbe installiert, auf denen mehrere tausend feinster Spezialpapierscheiben montiert sind. Das verschmutzte Dielektrikum wird in den Druckbehälter gepumpt und von außen nach innen durch die Filterstäbe gepreßt.

Da dieses System ohne Filterhilfsmittel arbeitet, entfällt der Vorgang des Anschwemmens. Die Spalten zwischen den Papierscheiben sind so eng, daß sich Verunreinigungen, die größer als 1 µm sind, auf der Oberfläche der Filterstäbe ablagern. Sind die Filterstäbe verschmutzt, so erfolgt ein Rückspülungsprozeß, bei dem bereits filtriertes Dielektrikum in umgekehrter Fließrichtung durch die Filterstäbe gedrückt wird.

Der auf der Oberfläche der Filterstäbe befindliche Schmutzbelag wird abgesprengt und kann aus einem Schlammkasten entnommen werden. Im Vergleich zur Anschwemmanlage ist die Schlammbildung gering, da kein Filterhilfsmittel vorhanden ist. Die Gebrauchsdauer der Filterstäbe beträgt im Durchschnitt ca. 8000 Betriebsstunden. Beim Kantenspalt-Filtersystem ist darauf zu achten, daß die Viskosität des Dielektrikums 4,0 cSt bei 20° C nicht überschreitet.

Schemadarstellung eines nach dem Spaltfilterprinzip arbeitenden Filtersystems für Dielektrikum

a) Filtergehäuse
b) Filterstäbe
c) Filterpumpe
d) Schlammbehälter
e) Schmutzöltank
f) Sauberöltank
g) Versorgungspumpe
h) Ölluftkühler
i) Wasserabscheider und Reduzierventil für Druckluft
j) Zentralventil mit Einhebelbedienung

<< zurück

            

nächste Seite  >>

Kontakt

Telefon: +49 711 168 63-0
Telefax: +49 711 168 63-3500
E-Mail: hutec(at)oelheld.de

company field
more elements
submit

Aktuelles

15.05.2017

Moulding Expo 2017

Moulding Expo Stuttgart

Auch in diesem Jahr sind wir wieder auf der neuen Messe im Bereich des Werkzeug-,...

Schmierstoffblog

Der oelheld Schmierstoffblog informiert über Neuigkeiten, Messen, und aktuelle Technologien aus dem Hause oelheld.

Zum oelheld-Blog

TwitterYouTube