CH675844A5 - - Google Patents

Description

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CH 675 844 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Entladungs-Schneidedrahtmaschine.

Solche Maschinen arbeiten oft mit einem Elektrodendraht mit einem als normal betrachteten Durchmesser von beispielsweise 0,1 mm oder mehr. Dieser Draht wird nach Durchlauf durch den Verfahrensbereich neben einem Werkstück beispielsweise mit Hilfe von Führungsrollen relativ weit weg geführt, und zwar zu einer Aufnahmerolle am Körper der Verfahrensmaschine oder zu einem Abfangbehälter oder zu einer Drahtschneideposition, so dass der Draht in die Aufnahmerolle gewickelt oder in den Abfangbehälter aufgenommen bzw. in kurze Teile getrennt und in den Abfangbehälter aufgenommen wird.

Wenn ein Verfahren hoher Präzision durchgeführt werden soll, beispielsweise falls ein Elektrodendraht mit einem Durchmesser kleiner als 0,1 mm verwendet werden muss, wird die Aufnahmespannung merklich kleiner sein müssen, als wenn ein dickerer Draht vewendet wird. Wenn aber ein dünner Draht durch dieselbe Vorrichtung abgewickelt wird, die für den dickeren normalen Draht vorgesehen ist, besteht die Gefahr eines Drahtbruches wegen der Aenderungen, die die Spannung des Drahtes erfährt, die in einem bestimmten Moment grösser als die Bruchspannung des dünnen Drahtes sein kann.

Zudem ist bei einer Maschine mit einer Drahtaufnahmevorrichtung, die sich weit weg von der unteren Drahtführungsvorrichtung befindet, wegen des langen Weges die Gefahr gross, dass sich grosse Spannungsänderungen im Draht ergeben, die zu einem Drahtbruch führen können. Somit ergibt sich, dass Spannungsänderungen, die für einen normalen Draht unproblematisch sind, für dünne Drähte grosse Probleme stellen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Entladungs-Schneidedraht-maschine zu schaffen, die solche Nachteile nicht aufweist, so dass sie auch mit einem relativ dünnen Draht arbeiten kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einer Maschine mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Eine solche Maschine bringt den Vorteil mit sich, dass sie erlaubt, den Abzugweg drastisch zu kürzen, so dass damit Aenderungen in der Spannung des dünnen Drahtes vermieden werden, indem er mit einer gleichmässigen Spannung abgewickelt wird.

Dieser Vorteil wird durch die vorgesehene Elek-trodendrahthilfsvorrichtung erreicht, die zum Einsetzen des Teils des bei der elektrischen Entladung wirkenden Elektrodendrahtes bezüglich des Werkstücks dient, wobei eine solche Vorrichtung für den Draht mit dem normalen Durchmesser oder eine andere für den dünneren Draht montierbar ist.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Hauptelemente einer Ausführung der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wobei es sich um eine vergrösserte Zeichnung handelt, die der Ansicht gemäss Pfeil I in Fig. 4 und dem Querschnitt nach der Linie l-l in Fig. 2 entspricht,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt einer Draufsicht gemäss Pfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt einer Ansicht nach Pfeil III in Fig. 2, und

Fig. 4 eine allgemeine Seitenansicht einer elektrischen Entladungs-Schneidedrahtmaschine gemäss einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Aus der eine Gesamtansicht der Maschine wiedergebenden Figur 4 ist ersichtlich, dass die Maschine einen Rahmen 3 aufweist, der ein oberes Rahmenstück 3U, eine untere Rahmenbasis 3L und ein Rahmenzwischenglied 3M umfasst, dass das Rahmenstück 3U mit der Rahmenbasis 3L verbindet. Auf der Rahmenbasis 3L befindet sich eine in den Koordinaten X, Y frei bewegliche Platte 5, auf der ein Verfahrensflüssigkeitsbehälter 7 vorhanden ist, in dessen Innerem eine Arbeitshalteplatte 8 angeordnet ist, um das Werkstück W zur Bearbeitung zu halten.

Eine obere Drahtführungsvorrichtung 9, die auch als obere Düse dient, und eine untere Drahtführungsvorrichtung 11, die auch als untere Düse dient, sind oberhalb bzw. unterhalb des Werkstücks W angeordnet. Die Vorrichtung 9 ist von einer frei in der Höhe verstellbaren Z-Achsen-Säule 13 getragen, die am oberen Rahmenstück 3U montiert ist. Die untere Vorrichtung 11 ist am Ende eines unteren Arms 15 in Form eines Winkelrohres gehalten, der als Halteglied dient und horizontal am Rahmenzwischenglied 3M des Rahmens 3 montiert ist. Zwei endlose Bänder 17 sind oben bzw. unten im unteren Arm 15 angeordnet. Die endlosen Bänder 17 halten zwischen ihnen und transportieren einen Elektrodendraht 16, indem sie als Elektrodendraht-hilfsvorrichtung 17 dienen, um den Elektrodendraht 16 einzurichten, wenn er sich von der Elektroden-drahtliefereinheit 14, die sich am oberen Rahmenstück 3U befindet, über die obere Drahtführungsvorrichtung 9, das Werkstück W und die untere Drahtführungsvorrichtung 11 bewegt. Die endlosen Bänder 17 werden durch einen in den Figuren nicht dargestellten Motor angetrieben. Der von den Bändern 17 transportierte Elektrodendraht 16 wird in einen Abfangbehälter B aufgenommen.

Wie in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt, ist am Ende des unteren Armes 15 eine Aufwickelvorrichtung 18 angeordnet, um einen dünnen als Elektrode wirkenden Draht 43 aufzuwickeln, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des als normale Elektrode wirkenden Drahts 16 ist. Es wird zudem wünschenswert sein, die untere Drahtführungsvorrichtung 11 montierbar und demontierbar zu gestalten, um innerhalb des zulässigen Drahtdurchmesserbereiches einen leichten Ersatz zu ermöglichen.

Insbesondere ist am Ende des unteren Arms 15 ein Halteglied 19 mit einem L-förmigen Querschnitt montiert. Die untere Vorrichtung 11 ist auswechselbar am Halteglied 19 in einer leicht montier- bzw. demontierbaren Weise angeordnet. Insbesondere ist am Halteglied 19 eine flache Platte 21 über eine Mehrzahl Bolzen 23 montiert. Auf der Platte 21 sind

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zwei halbrunde Düsenkörper 25A, 25B der unteren Drahtführungsvorrichtung 11 vorhanden. Davon ist der Düsenkörper 25A durch eine Mehrzahl Bolzen 27 mit ihr verbunden.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist eine Mehrzahl von Stiften 29 horizontal im Düsenkörper 25A montiert. Die Enden der-Stifte 29 weisen eine-mit einem Gewinde versehene Zone 29A auf. Durch Anschrauben der Zone 29A in eine Gehäusedüsenmutter 31 werden die zwei Düsenkörper 25A und 25B gepaart und verbunden.

Zwischen den Düsenkörpern 25A und 25B ist eine Hohlkammer 33 ausgebildet, wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt. In der Hohlkammer 33 sind am Düsenkörper 25A ein Kontaktglied 35, das durch Kontakt elektrische Energie dem als Elektrode wirkenden dünneren Draht 43 liefert, eine Drahtführung 37, die den dünnen Draht führt, sowie eine Führungsrolle 39 angeordnet, die in frei drehbarer Weise um einen Bolzen 41 am Düsenkörper 25A montiert ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in den oberen Bereich der Düsenkörper 25A und 25B eine Verbindungsöffnung 45 für den dünnen Elektrodendraht 43 vorhanden, die mit der Hohlkammer 33 kommuniziert, um einen Durchgang des dünnen Elektrodendrahtes 43 zu ermöglichen. Zudem ist in einer geeigneten Lage in der Platte 21, insbesondere links in Fig. 1, eine Öffnung 47 für die Zuführung einer Verfahrensflüssigkeit vorgesehen. Im Halteglied 19 ist eine weitere Öffnung 49 für die Zuführung von Verfahrensflüssigkeit vorhanden. Die Öffnung 49 kommuniziert mit der Öffnung 47. Wenn daher Verfahrensflüssigkeit mittels einer in den Figuren nicht dargestellten Pumpe der Öffnung 47 zugeführt wird, gelangt sie durch die Oeffnung 47 in die Hohlkammer 33 und wird dann durch die Öffnung 45 in den Bereich des Werkstücks W eingespritzt, wo die Entlandung stattfinden soll, um sie für den Entla-dungsprozess zu verwenden.

Eine Welle 55 ist vorspringend von einem senkrecht verlaufenden Teil 19A des Haltegliedes 19 gehalten. An der Welle 55 ist frei drehbar eine Rolle 53 gehalten, an der das Band 17 gespannt wird. Der Elektodendraht, der von der unteren Drahtführungsvorrichtung 11 durch eine Kommunikationsöffnung 52 hindurch zu den Bändern 17 gelangt, wird von den Bändern 17 zu einem Abfangbehälter B transportiert.

Eine demontierbare Schelle 58 ist am Halteglied 19 mittels einer Mehrzahl Bolzen 54 befestigt. Ein geeigneter Kuppiungsmechanismus 56, beispielsweise eine Schaltklaue, und eine frei anschliessbare Welle 51 sind drehbar von der Schelle 58 gehalten. Wenn daher die Rolle 53 von dem Band 17 gedreht wird, wird die Welle 51 durch die Wirkung der Rolle 53 gedreht.

Mit der Welle 51 ist eine Schnecke 57 verbunden, die auf ein Schnecken rad 59 mit einer Welle 63 wirkt, die von einem Träger 61 drehbar gehalten wird, der mit der Schelle 55 eine Einheit bildet. Eine Abwicklungsrolle 65, die den dünnen über die Führungsrolle 39 getragenen Elektrodendraht 43 transportiert, ist auch an der Welle 63 montiert.

Ferner ist am Träger 61 eine nichtkoaxial mit der

Welle 63 angeordnete Welle 67 drehbar gelagert, die sich in Fig. 1 oberhalb der Welle 63 befindet. Die Welle 67 trägt eine Einklemmrolle 69, um den dünnen Elektrodendraht 43A zwischen der Einklemmrolle 69 und der Abwicklungsrolle 65 einzuklemmen. Um den feinen Elektrodendraht 43 gleichmässig zu spannen, indem die Einklemmrolle 69 transversal zur Abwicklungsrolle 65 gedrückt wird, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Torsionsfeder 71 über einen Stift 73 an der Welle 67 montiert.

Zudem ist eine weitere frei drehbare Welle 75 durch die Schelle 61 gehalten. Die Welle 75 hält drehbar eine Schwingrolle 77. An einem Ende der Welle 75, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, ist ein Zahnrad 79 montiert, das auf ein geschwindig-keitsreduzierendes Zwischenrad 83 wirkt, das an einer frei drehbaren von der Schelle 61 gehaltenen Welle 81 montiert ist. Ein Zahnrad 87 mit einem grossen Durchmesser ist derart angeordnet, um mit dem Zwischenrad 83 zusammenzuarbeiten. Das Zahnrad B7 kämmt das an der Welle 63 montierte Zahnrad 85. Die Welle 75 ist daher mit der Welle 63 verbunden, so dass sie zusammen drehen.

Eine Flüssigkeitskupplung 89 ist rechts an der Welle 51 in Fig. 1 montiert. Eine frei drehbar von der Welle 51 gehaltene Aufnahmerolle 91 ist an der linken Seite der Flüssigkeitskupplung 89 montiert. Die Rolle 91 nimmt den dünnen Elektrodendraht 43 auf durch Aufwickeln des Drahtes, der sich unterhalb der Schwingrolle 77 befindet.

In der erwähnten Ausführung, wenn der dünne Elektrodendraht 43 verwendet werden soll, werden die obere und die untere Drahtführungsvorrichtung 9 und 11 ausgewechselt, um den dünnen Elektrodendraht einzusetzen oder für andere Zwecke. Der dünne Elektrodendraht 43 wird dann von der Drahtvorratseinheit 14 herausgezogen und nacheinander durch die obere Drahtführungsvorrichtung 9, das Werkstück W und die untere Drahtführungsvorrichtung 11 geführt. Der dünne Elektrodendraht 43 wird dann von der Führungsrolle 39 der unteren Vorrichtung 11 zwischen die Abwicklungsrolle 65 und die Einklemmrolle 69 geführt und von der Aufnahmerolle 91 über die Schwingrolle 77 aufgenommen, um die Vorbereitungen für den elektrischen Entladungsprozess am Werkstück W abzuschlies-sen.

Nach diesen Vorbereitungen wird der Motor angetrieben, um den Entladungsprozess am Werkstück W zu beginnen, so dass die Bänder 17 laufen und bewirken, dass die Rolle 53 dreht. Die Drehbewegung der Rolle 53 wird durch den Kupplungsmechanismus 56 an die Welle 51 und die Schnecke 57 und dann durch das Schneckenrad 59 an die Welle 63 übertragen. Die Drehbewegung der Welle 63 wird an die Abwicklungsrolle 65 übertragen, die bewirkt, dass der dünne Elektrodendraht 43 von den Rollen 65 und 69 transportiert wird.

Zudem wird die Drehbewegung der Welle 63 durch die Räder 85, 87, 83 und 79 an die Welle 75 übertragen, so dass sich die Welle 75 exzentrisch dreht. Die an der Welle 75 angeordnete, exzentrisch gelagerte Schwingrolle 77 dreht auch.

Wenn sich die Welle 75 exzentrisch dreht, ändert sich die Position, in der der dünne Elektrodendraht

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43 nach vorne gezogen wird, relativ zur Aufnahmerolle 91, so dass der dünne Elektrodendraht 43 gleichmässig in den Aufnahmebereich der Rolle 91 aufgenommen wird.

Da jedoch die Aufnahmerolle 91 über die Flüssigkeitskupplung 89 mit der Welle 51 verbunden ist, dreht sie sich im Verhältnis zur Menge des feinen Elektrodendrahtes 43, die nach vorne gezogen wurde, und sie dreht sich in derselben Richtung wie die Welle 51 mit einer extrem leichten Kraft. Die bedeutet, dass der dünne Elektrodendraht 43 nicht mit einer Kraft herausgezogen wird, die grösser als seine Spannungskraft ist; so wird er in die Rolle 91 mit einer kleinen Kraft aufgenommen.

Da der Elektrodendraht 43 durch die Vorrichtung 18 aufgenommen wird, die sich neben der Vorrichtung 11 befindet, ist es, wie bereits erwähnt, möglich, Änderungen in der Spannung des feinen Elektrodendrahtes 43 zu vermeiden, und da eine nicht ausschliesslich für die Verwendung von einem normalen Elektrodendraht vorgesehene Aufnahmevorrichtung eingesetzt ist, wird die Möglichkeit eines Drahtbruches vermieden. Da ferner die Aufnahmerolle 91 der Vorrichtung 18 den dünnen Elektrodendraht 43 mit einer Kraft aufnehmen kann, die kleiner als die Spannungskraft des dünnen Elektrodendrahtes 43 ist, und zwar dank der Flüssigkeitskupplung 87 mit einer nichtkonstanten Drehbewegung, wird der Eiektrodendraht nicht anfällig für einen Bruch sein.

Da zudem die Vorrichtung 18 durch das Band 17 von einem Motor angetrieben wird, der sich ausserhalb des Verfahrensflüssigkeitsbehälters 7 befindet, ist es nicht notwendig, den Motor vor der Verfahrensflüssigkeit zu schützen; der Motor kann daher normal betrieben werden, so dass sich ein einfacher Aufbau ergibt.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ausführung. Durch geeignete Aenderungen können andere Ausführungen realisiert werden. Im Fall, dass das Entladungsverfahren beispielsweise durch Verwendung eines normalen Eiektrodendrahtes durchgeführt wird, dessen Durchmesser 0,1 mm oder grösser ist, könnte die untere Drahtführungsvorrichtung 11 mit einer anderen ausgetauscht werden, die für einen normalen Elektrodendraht geeignet ist, oder sie könnte gegebenenfalls so verwendet werden, wie sie ist, indem der Draht zwischen die Bänder 17 eingefädelt und ein normaler Entladungsprozess durchgeführt wird. Durch Montage der Drahtaufnahmevorrichtung 18 auf dem unteren Arm 15 der konventionellen elektrischen Schneidedrahtmaschine kann daher der elektrische Entladungsprozess, sei es mit dem konventionellen normalen Elektrodendraht, sei es mit dem dünnen Elektrodendraht durchgeführt werden.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass in die Elektrodenhilfsvorrichtung für einen dünnen Elektrodendraht auch eine demontierbare Aufnahmevorrichtung für einen Elektrodendraht mit normalem Draht montiert werden kann. Diese Drahtaufnahmevorrichtung kann neben der Drahtführungsvorrichtung angeordnet sein. Die Wicklungskraft der Aufnahmerolle, die den dünnen Elektrodendraht aufnimmt, ist schwächer als die

Spannung im dünnen Elektrodendraht. Somit ist es möglich, den Aufnahmeprozess durchzuführen, ohne Brüche in den dünnen Elektrodendraht zu verursachen.

Durch die vorliegende Erfindung kann die Präzision des Entladungs-Prozesses der Schneidedrahtmaschine erhöht werden durch Verwendung eines Drahtes, dessen Durchmesser kleiner als derjenige einer konventionellen Maschine ist, indem die Drahtaufnahmevorrichtung neben der unteren Drahtführungsvorrichtung einer konventionellen elektrischen Entladungsschneidemaschine montiert wird. Die vorliegende Erfindung ist daher besonders vorteilhaft, falls der Wunsch besteht, über eine Maschine zu verfügen, die beim Entladungsprozess die Auswahl zwischen einem normalen und einem dünnen Draht ermöglicht. Gegebenenfalls kann die untere Vorrichtung 11 bei Venwendung eines dünnen Drahtes ausgewechselt werden.

Claims (3)

Patentansprüche

1. Elektrische Entladungs-Schneidedrahtmaschi-ne, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (3) und eine Platte (8) zur Halterung eines Werkstücks (W) vorhanden sind, dass sich eine obere am Rahmen (3) gehaltene Drahtführungsvorrichtung (9) und eine untere an einem unteren Arm (15) des Rahmens (3) gehaltene Drahtführungsvorrichtung (11) derart oberhalb bzw. unterhalb der für das Werkstück (W) vorgesehenen Lage befinden, dass es möglich ist, eine elektrische Entladung zwischen einem von den zwei Vorrichtungen (9, 11) geführten Elektrodendraht (43) und dem Werkstück (W) auszulösen, indem der Elektrodendraht (43) relativ zum Werkstück (W) bewegt und eine elektrische Entladung gegen das Werkstück (W) bewirkt wird, ferner dass eine Elektrodendrahthilfsvorrichtung (17) mit einem unteren Arm (15) vorhanden ist, die zum Einsetzen des Elektrodendrahtes (43) durch Aufnehmen oder Abwickeln desselben dient, wenn ein elektrischer Entladungsprozess auf das Werkstück (W) bei Verwendung eines Elektrodendrahtes (43) mit einem ersten Durchmesser durchgeführt wird, und dass eine Drahtaufnahmevorrichtung (18) zur Aufnahme eines dünnen Elektrodendrahtes montierbar ist, die verwendet werden kann bei einem elektrischen Entladungsprozess mit einem dünnen Elektrodendraht mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtaufnahmevorrichtung (18) im Bereich neben der Drahtführungsvorrichtung angeordnet ist und eine Aufnahmerolle aufweist, die durch eine Flüssigkeitskupplung (89) drehbar ist und zur Aufnahme eines dünnen Elektrodendrahtes dient, und dass die Wicklungskraft der Aufnahmerolle kleiner als die Spannungskraft des dünnen Elektrodendrahtes (43) ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtaufnahmevorrichtung (18) am unteren Arm (15) montierbar bzw. demontierbar ist.

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