CS260551B1 - Zařízeni k leptáni části plochých dílců - Google Patents

Abstract

Zařízeni k leptání Části plochých dílců obsahuje otočně uspořádaný unášecí člen leptaného plochého dílce, který je na unášecí člen nasazen v poloze kolmé k ose otáčení unášecího členu procházející tělesem leptaného plochého dílce, při nlš zasahuje pod úhlem 30° až 90° vůči hladině leptacího média do nádoby pro leptací médium. Výhodné provedení zařízení obsahuje několik leptacích stanic samostatně zapojitelných a odpojitelných a elektrický obvod pro průchod proudu leptacím médiem v každé z nádob, sloužící též k samočinnému odpojení té které leptací stanice při dosažení požadovaného rozsahu proleptánl a k signalizaci odpojeného stavu.

Description

Vynález se týká zařízení k leptání částí plochých dílců, a to způsobem určeným k zajištění vysokého stupně vzájemné rozměrové přesnosti leptaných částí omezením rozptylu podleptání, při němž plochý dílec, ponořený Částí svého objemu do leptacího média, zaujímá vůči povrchu leptacího média úhel v rozmezí od 30° do 90°, a při němž v průběhu leptání je mu udílen otáčivý pohyb okolo osy kolmé k jeho stěnám.

Podstata zařízení podle vynálezu, obsahujícího nádobu pro leptací médium, spočívá v tom, že obsahuje otočně uspořádaný unášecí člen leptaného plochého dílce uzpůsobený pro točně pevné uchyceni plochého dílce v poloze kolmé k ose otáčení unášecího členu procházející tělesem leptaného plochého dílce, při níž alespoň část leptaného plochého dílce zasahuje pod úhlem 30° až 90° vůči hladině leptacího média v ijejím·klidovém stavu do nádoby pro leptací médium. Točně pevného uchycení, to je takového, při němž plochý leptaný dílec nucené sdílí otáčivý pohyb i klidový stav unášecího členu, lze dosáhnout jakýmkoliv vhodným prostředkem známého stavu techniky, např. trojúhelníkovým průřezem unášecího členu a tvarově shodným, pouze o potřebnou vůli větším nasazovacím otvorem v plochém‘leptaném dílci nebo uspořádáním, které bude popsáno v dalším s odvoláním na obr. 3, apod.

Na připojených vyobrazeních značí obr. 1 nárysný pohled na plochý dílec, z něhož má být leptáním zhotoven kotouč s vyleptanými otvory, obr. 2 schematické znázornění jednoho provedení zařízení podle vynálezu v nárysném pohledu, obr. 3 nárysný pohled na část zařízení podle obr. 2 a obr. 4 schematické znázorněni jiného provedení zařízení podle vynálezu v axonometrickém pohledu.

Plochý dílec 2 podle obr. 1, z něhož má být zhotovena clona fotoelektrického polohovadla stopmotoru, je zhotoven např. z bronzového plechu o tlouštce 0,2 mm, čtvercového průřezu o délce strany 50 mm, a je z obou stran opatřen maskoti ponechávající odkrytá místa 2., 3., £ atd. určená k proleptání. Těchto míst je v plochém dílci 2 celkem 120; další nejsou na obr. 1 vyznačena, nebot jsou rozměrově shodná a umístěna obdobně na obvodu roztečné kružnice 5..

Rozměr každého z těchto míst 2» 3, 4 atd. činí 0,45 mmx3 mm. V plochém dílci 2 jsou dále ponechána maskou nezakrytá místa 6, T_, 8 určená pro další otvory potřebné pro řádnou funkci polohovadla stopmotoru, která zde není blíže vysvětlována, nebot se ji předkládaná přihláška vynálezu netýká. V plochém dílci 2 3^e dále ponecháno nezakryté mezikruží 13, jehož proleptáním se z plochého dílce 2 vytvoří vlastní kotouč 14. Přibližně ve středu kotouče 14 je vyražen pomocný otvor 9. určený k nasazení kotouče 14 na hřídel 10, obr. 2, a mající průměr např, 3 mm. Okolo tohoto otvoru 9. jsou ponechána nezakrytá místa 11 určená k tomu, aby po jejich vyleptání bylo možno vylomením můstků 12 vytvořit otvor přesně soustředný vůči místům - po proleptání otvorům - 2, 2» A atd. a určený k nasazení kotouče 14 na funkční hřídel polohovadla .

Jak je znázorněno na obr. 2, obsahuje zařízení podle vynálezu nádobu 15 zhotovenou ze skla nebo z jiného materiálu odolného vůči leptacímu médiu, jímž je např. k tomuto účelu běžně používaný vodný roztok chloridu železitého o hustotě např. 32 Bé, jímž je nádoba 15 naplněna do výšky umožňující zasazení dílce 2 alespoň jednou polovinou jeho objemu při zachování úhlu 30° až 90° vůči hladině leptacího média. Při vnitřních stěnách nádoby 15 jsou upevněny katody 16 zhotovené z elektricky vodivého materiálu relativně odolného vůči působení zvoleného leptacího média, např. z nerez plechu, a vodivě spojené vedením 17 se záporným zdrojem, resp. se záporným pólem regulovatelného zdroje 18 stejnosměrného proudu, jehož kladný pól je přes ampérmetr 19 propojen vedením 20 s hřídelem 10 zhotoveným z elektricky yodivého materiálu. První konec 10a hřídele 10 je známým způsobem pevně spojen s neznázorněným výstupním hřídelem elektromotoru 22, který je např. ke stěně 15a nádoby 15 připevněn držákem 24 zakončeným kloubem 25 umožňujícím výkyvný pohyb elektromotoru 21 ve směru šipek B, C. Elektromotor 21 by ovšem mohl být umístěn i na samostatném, s nádobou 15 nespojeném podstavci, umístěném ve vhodné poloze vůči nádobě 23- výstupního hřídele elektromotoru 21 dostává hřídel 10 v průběhu leptání otáčivý pohyb libovolného smyslu o velikosti např. 20 až 30 ot/min.

Uchycení dílce 2 na hřídeli 10 je vyznačeno na obr. 3. Hřídel 10 má na svém druhém konci 10b tvar komolého kužele 10c, na který navazuje válcovitá část lOd s vnějším závitem. Na tento druhý konec 10b hřídele 10 je navlečena pružná hadice 22 zhotovená např. z pryže nebo jiného elastického a leptacímu médiu odolávajícího materiálu a zasahující při nenasazeném dílci 2 až do linie 22a vyznačené čárkovaně. Nasazením dílce 2 jeho pomocným otvorem 9 ve směru Šipky A na kuželovitou část 10c hřídele 10 se konec hadice 22 poněkud odtlačí a pak pružně doléhá na k němu přivrácenou stěnu dílce 2» takže takto vzniká těsnění zabraňující nežádoucímu přístupu leptacího média z jedné strany k druhému konci 10b hřídele 10. ^K druhé stěně dílce 2 dosedá jako mezikruží vytvořené čelo 23a přídržné matice 23 zhotovené rovněž z pryže nebo jiného elastického a leptacímu médiu odolávajícího materiálu. Tato přídržná matice 23 je našroubována na úsek lOd hřídele 10, jehož druhý konec 10b je tedy i z této strany chráněn proti dotyku s leptacím médiem.

Dosednutím okraje otvoru 2 dílce 2 ta kuželovitou část 10c hřídele 10 se mezi dílcem 2 a hřídelem 10 vytváří elektricky vodivé spojeni a současně se fixuje poloha dílce 2 vůči hřídeli 22·.

Pro práci se zařízením podle vynálezu nejprve naneseme na dílec 2 masku vymezující jednak obvod vlastního kotouče 14, jednak velikost a polohu otvorů, které mají být vyleptáním zhotoveny. Nato např. vyvrtáním nebo vylisováním zhotovíme pomocný otvor 2 určený k nasazení dílce 2 na úsek 10c hřídele 10. Elektromotor 21 ve vypnutém stavu ručně uvedeme do krajní polohy ve směru Šipky B, při níž je hřídel 10 v poloze téměř vodorovné, zcela vně nádoby 15, ^{a na} jeho konec 10c způsobem popsaným výše upevníme dílec 2* Nato elektromotor 21 současně nebo v libovolném vzájemném pořadí sepneme a sklopíme ve směru Šipky C, čímž dílec 2 ponoříme do leptacího média umístěného v nádobě 25» ^to í^{e do} polohy znázorněné na obr. 2, při níž do leptacího média zasahuje jedna polovina dílce 2· Zdroj 18 proudu nastavíme na požadovanou hodnotu, v případě uvedeném výSe přibližně na hodnotu 1 A. Působením leptacího média a elektrolýzy nastává intenzivní odleptávání ploch nekrytých maskou otáčejícího se dílce 2* Průchod elektrického proudu leptacím médiem způsobuje jeho ohřev, který má přídavný příznivý vliv na rychlost leptání. Jakmile se v důsledku leptání v leptaných místech vytvoří dílčí otvory, počne hodnota proudu klesat. S pokračujícím zvětšováním otvorů tato hodnota klesá dále, až se při jejich konečném proleptání ustálí na konečné, empiricky zjistitelné hodnotě, ve shora uvedeném případu asi na 0,3 A, jejímž dosažením je signalizováno ukončení leptacího prócesu. Nato obsluhující pracovník vykývne elektromotorem 21 s hřídelem 10 ve směru šipky B, obr. 2, a dílec 2» nyní již ve tvaru kotouče 14 s vyleptanými otvory, sejme z hřídele 22.· Můstky 12 jsou dimenzovány tak, že na konci leptacího procesu vSech ostatních leptaných otvorů jsou pouze zeslabeny natolik, že ještě drží dílec 2» P°př. z něho vyleptaný kotouč 14 na hřídeli 10. Po sejmutí kotouče 14 z hřídele 10 se zbytky můstků 12 odstraní prostým vylomením. Je věci praktického odzkoušení, na kolik dílců 2 vystačí jeden obsah nádoby 15 a kdy tedy bude nutno leptací médium vyměnit, pokud nebude použito systému s jeho průběžnou regenerací.

Z hlediska produktivity práce při provádění způsobu leptání podle AO 245 603 bude účelné leptat větší počet dílců současně. Řešení, které by bylo nejspíše nasnadě, totiž umístit na hřídel 10 ve vzájemném odstupu dva nebo víoe dílců a zařízení konstrukčně upravit tak, aby pracovní poloha hřídele 10 byla zcela nebo téměř vodorovná, tak, aby všechny dílce byly dostatečně ponořeny do leptacího média, nemusí být v praxi vyhovující, protože již zevně nepostřehnutelné rozdíly v kv.alitě, tloušťce apod. leptaného materiálu mohou mít za následek navzájem nestejnou dobu potřebnou k proleptání. Je proto účelné zvolit takové uspořádání, při němž dobu leptáni kteréhokoliv z dílců lze stanovit nezávisle na době leptáni dílců ostatních. Jeden z možných příkladů provedení takového uspořádání je schematicky znázorněn na obr. 4.

Hnací motor 26, patřičně dimenzovaný na výkon i otáčky, obsahuje výstupní hřídel 27, na němž je pevně nasazena hnací řemenice 28» na níž je nasazen nekonečný pás 29. nasazený rovněž na hnané řemenici 30, která je otočně nasazena na neznázorněném čepu, který je připevněn k neznázorněně kostře zařízeni. Zařízení dále obsahuje dva kotouče 31a. 31b, které jsou přemístitelné do i třecího záběru s nekonečným pásem 29 nebo mimo tento záběr. Materiál povrchu nekonečného pásu 29 a kotoučů 31a» 31b je zvolen tak, že mezi nimi není elektricky vodivý kontakt. Kotouč 31a je naražen na první konec 32aa hřídele 32a procházejícího pouzdrem'33a, v němž jaou vytvořena neznázorněná ložiska tohoto hřídele 32a. jehož druhý konec 32ab je uspořádán shodná a koncem 10b hřídele 10. Pouzdro 33a je uloženo výkyvná na čepu 34a umožňujícím pohyb pouzdra 33a v roviná kolmá k roviná nákresu, a to tak, že při vytvoření dotyku mezi kotoučem 31a a nekonečným pásem 29 je leptaný dílec 35a ponořen do leptacího média v poloze vhodná pro leptání, jak byla již popsána výše. Naproti tomu při druhé krajní poloze pouzdra 33a bude kotouč 31a mimo záběr a nekonečným pásem 29 a kotouč 35a bude celý nad hladinou leptacího média umístěného v nádobě 36a. K leptanému dílci 35a přivrácený konec pouzdra 33a je pevně spojen e jádrem 37a cívky 38a elektromagnetu, která je neznázorněným způsobem připevněna např. k neznázoměné kostře zařízení. Zcela shodně je provedeno a proto zde není podrobněji popisováno i uspořádáni pro druhý leptaný dílec 35b, přičemž odpovídající prvky zařízení jsou označeny týmiž základními vztahovými číslicemi avšak s indexem b. Nekonečný pás lze dimenzovat pro umístění libovolně velkého počtu jednotlivých leptacích stanic, přičemž v hromadné výrobě by bylo účelné stanovit jejich úhrnný počet tak, jak by to odpovídalo kapacitním možnostem obsluhujícího pracovníka, jehož úkolem by bylo nasazovat dílce určené k leptání a vyjímat dílce již vyleptané.

Zařízení dále obsahuje zdroj 39 proudu,^společný pro všechny jednotlivé leptací stanice. Jeho jeden pól 40 je vodivě spojen, např. pomocí kartáčů 41a, 41b. s konci 32ab, 32bb hřídelů 32a, 32b. Jeho druhý pól 42 je vodivě spojen s regulátory 43a, 43b proudu, jejichž výstupy 44a. 44b jsou zavedeny do elektrod 45a, 45b ponořených do leptacího média nádoby 36a, 36b. Regulátory 43a. 43b proudu umožňuji nastavit hodnotu proudu na počátku leptání na předem stanovenou velikost, např. na 1 A, registrovat pokles této hodnoty v průběhu leptání na nižší předem stanovenou velikost indikující dosažení požadovaného rozsahu leptání, např. na 0,3 A, a na tento pokles hodnoty reagovat zavedením proudu do cívek 38a. 38b, čímž se známým způsobem vyvodí pohyb jader 37a, 37b elektromagnetů, kterým se leptané dílce 35a, 35b přemístí nad hladinu leptaciho média v nádobách 36a, 36b. Toto uspořádání regulátorů 43a. 43b proudu zde není blíže popisováno, protože spadá do známého stavu techniky, fičelně lze toto zařízení doplnit obvody pro signalizaci ukončení požadovaného rozsahu leptání. Půjde zde např. o neznázorněné signální žárovky paralelně připojené k cívkám 38a, 38b elektromagnetů.

Popsané zařízení připouští různé obměny. Tak např. by bylo možno ve dně. nebo při dně nádoby 15 umístit elektroventil ovládaný popsaným elektrickým obvodem tak, že při ukončeni požadovaného rozsahu leptání by bylo leptací médium za účelem své regenerace nebo výměny vypuštěno z nádoby 15, a to bud zcela nebo natolik, že by pak leptaný kotouč 14 byl již zcela nad úrovní nové hladiny leptacího média. Tato obměna je bez dalšího použitelná i u provedeni s nádobami 36a. 36b, kde by pak popř. odpadla potřeba přemístění proleptaných kotoučů 31a,

31b mimo leptací médium po ukončeni požadovaného rozsahu leptání. V základního provedení podle obr. 2 se vyžaduje, aby k leptání určený dílec 1. byl na hřídeli 10 nasazen točně pevně, to je tak, že nucené sdílí otáčivý pohyb hřídele 10. z hlediska dosažení požadovaného účinku by nebylo na překážku, kdyby dílec 1. přitom byl na hřídeli 10 uspořádán axiálně posuvně, např. tak, že by hřídel 10 i pomocný otvor 9, dílce 1. měly příčný průřez trojúhelníkovitý.

Toto uspořádání by bylo prakticky proveditelné ve variantě bez použití elektrického proudu urychlujícího leptání při poloze hřídele 10 rovnoběžné nebo téměř rovnoběžné s povrchem leptá čího média. Různé další možné obměny spadající vesměs pod 1. bod definice předmětu vynálezu a dosažitelné prostředky známého stavu techniky zde nejsou dále rozebírány.

Zařízení podle vynálezu lze s vysokým stupněm přesnosti, to je s nízkým rozptylem podlep tání nejen proleptávat otvory v daném dílci nýbrž též zhotovovat nové dílce požadovaného tvaru, např. dílce .25., obr. 1. Na rozdíl od míst 2« ái 6, 7, 8 a 13 budou tyto dílce před zahájením leptání pokryty maskou, která bude přerušena pouze v liniích požadovaného obrysu dílců 25 po obou stranách plochého dílce 1,. I zde bude rozptyl podleptání tím nižší, čím přesněji budou linie požadovaného obrysu dílců 25 uspořádány na plochém dílci 1. symetricky vůči jeho ose otáčení.

Claims (8)

1. Zařízení k leptáni částí plochých dílců obsahující nádobu pro leptacl médium, vyznačené tím, že obsahuje otočné uspořádaný unášecí člen leptáhého plochého dílce uzpůsobený pro točně pevné uchycení plochého dílce v poloze kolmé k ose otáčení unášecího členu procházejícího tělesem leptaného plochého dílce, při níž alespoň část leptaného plochého dílce zasahuje pod úhlem 30° až 90° vůči hladině leptacího média v jejím klidovém stavu do nádoby pro leptací médium.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že otočně uspořádaný unášecí člen leptaného plochého dílce je vytvořen jako vidlice.

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že unášecí člen leptaného plochého dílce (1) je vytvořen jako hřídel (10).

4. Zařízení podle bodu 3, vyznačené tlm, že hřídel (10), tvořící unášecí člen leptaného plochého dílce (1) má na jednom svém konci (10b) tvar komolého kužele (10c), na který navazuje válcovitá část (lOd) s vnějším závitem, na nějž je našroubována přídržná matice zhotovená z elastického a vůči leptacímu médiu odolného materiálu, přičemž na zmíněný konec (10b) hřídele (10) je navlečena pružná hadice (22) zhotovená rovněž z elastického a leptacímu médiu odolávajícího materiálu.

5. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 1 až 4, vyznačené tím, že unášecí člen je uspořádán výškově výklopně do polohy, v níž je alespoň částí svého objemu umístěn nad nádobou (15) pro leptací médium.

6. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 1 až 5, vyznačené tím, že unášecí člen je pohybově spojen s elektromotorem (21).

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tlm, že unášecí člen je vytvořen jako výstupní hřídel elektromotoru (21).

8. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že na výstupním hřídeli (27) elektromotoru (26) je pevně nasazena hnací řemenice (28), na níž a na další řemenici (30) je nasazen nekonečný hnací pás (29), který je třecím záběrem pohybově spojen s alespoň jedním unášeclm členem (32a)' leptaného dílce (35a) .