DE102008061245B3 - Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben - Google Patents

Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben Download PDF

Info

Publication number
DE102008061245B3
DE102008061245B3 DE200810061245 DE102008061245A DE102008061245B3 DE 102008061245 B3 DE102008061245 B3 DE 102008061245B3 DE 200810061245 DE200810061245 DE 200810061245 DE 102008061245 A DE102008061245 A DE 102008061245A DE 102008061245 B3 DE102008061245 B3 DE 102008061245B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
chamber
working chamber
chambers
loading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200810061245
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Seuß
Steffen Hänsel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WEGA KONSTRUKTION GbR VERTRETU
Wega-Konstruktion GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Matthias Seuss und Steffen Hansel 09125 Chemnitz)
Original Assignee
WEGA KONSTRUKTION GbR VERTRETU
Wega-Konstruktion GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Matthias Seuss und Steffen Hansel 09125 Chemnitz)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WEGA KONSTRUKTION GbR VERTRETU, Wega-Konstruktion GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Matthias Seuss und Steffen Hansel 09125 Chemnitz) filed Critical WEGA KONSTRUKTION GbR VERTRETU
Priority to DE200810061245 priority Critical patent/DE102008061245B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008061245B3 publication Critical patent/DE102008061245B3/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/06Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/315Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/31Processing objects on a macro-scale
    • H01J2237/3104Welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und ein Verfahren zu deren Betreiben. Während es Aufgabe der Erfindung ist, eine Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken vorzuschlagen, bei der beim Wechsel der Werkstückkammer von der Vorkammer in die Arbeitskammer das für die Elektronenstrahlbearbeitung notwendige Vakuumniveau auch dann in der Arbeitskammer abgesichert werden kann, wenn sich der zur Elektronenstrahlbearbeitung erforderliche Zeitraum nur kurz gestaltet. Außerdem soll die Reinigung der Werkstückkammern von bei der Bearbeitung entstehenden Verschmutzungen o.Ä. erfolgen, ehe diese die Dichtungselemente passieren. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Rundtaktmaschine dadurch gelöst, dass am Tragelement (5) zur Bildung einer, ein Pumpenansaugrohr (20) beinhaltenden Ausgleichskammer (7), ein äußeres Dichtungselement (8) und ein inneres Dichtungselement (9) vorgesehen sind, innerhalb dieser Ausgleichskammer (7) sowohl ein die Beladekammer (10) bildendes Dichtungselement (11) als auch das die Vorkammer (12) begrenzende Dichtungselement (13) mit dem innerhalb der Vorkammer (12) vorgesehenen, die Arbeitskammer (14) umschließenden Dichtungselement (15) angeordnet sind, wobei außerdem die Ausgleichskammer (7) einen äußeren Schmutzabstreifer (24) und einen inneren Schmutzabstreifer (25) aufweist sowie der Beladekammer (10) und der Arbeitskammer (14) jeweils ein Schmutzabstreifer ...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken, welche aus einem intermittierend, rotierenden Werkstücktisch besteht und über mehrere mit einer Einlegeöffnung versehene Werkstückkammern zur Aufnahme der Werkstücke ausgestattet ist, dem Werkstücktisch ist im Abstand ein feststehendes Tragelement zugeordnet, an dessen dem Werkstücktisch zugewandten Seite Schmutzabstreifer sowie Dichtungselemente vorgesehen sind, diese Dichtungselemente eine Arbeitskammer und eine die Arbeitskammer umschließende Vorkammer bilden, die mittels einer an dem Tragelement vorgesehen Öffnung und einem Pumpenansaugrohr in Verbindung mit einer Vakuumpumpe evakuierbar ausgestaltet sind, und bei entsprechender Drehung des Werkstücktisches die Öffnungen der einzelnen Werkstückkammern nacheinander deckungsgleich unter einer im Tragelement angeordneten Durchbrechung in der Arbeitskammer positionierbar sind und der Arbeitskammer auch eine Elektronenstrahlquelle zugeordnet ist.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken.
  • Anwendung findet die Erfindung im allgemeinen Einsatzgebiet des Elektronenstrahlschweißens, insbesondere in der Serienfertigung von Kleinteilen.
  • Eine derartige Lösung ist aus der US 4 162 391 bekannt, bei der am Werkstücktisch sechs Werkstückkammern zur Aufnahme der zu bearbeitenden Teile (Werkstück) vorgesehen sind. Das feststehende Tragelement ist als ein Scheibensegment ausgestaltet, welches an seiner dem Werkstücktisch zugewandten Seite und in Drehrichtung am Anfangs und am Endbereich jeweils Schmutzabstreifer sowie Dichtungselemente beinhaltet.
  • Die außerhalb des feststehenden, scheibensegmentförmigen Tragelements befindlichen drei Werkstückkammern stehen unter Einwirkung der Atmosphäre, während eine Werkstückkammer in einer vorevakuierten Vorkammer, eine Werkstückkammer zur Elektronenstrahlbearbeitung in der eigentlichen Arbeitskammer, in der das erforderliche Arbeitsvakuum anliegt, und eine Werkstückkammer nach Verlassen der Arbeitskammer und der Vorkammer nunmehr wieder unter Einwirkung der Atmosphäre im Bereich des Schmutzabstreifers positioniert sind.
  • Beim Einfahren der in der Vorkammer bereits vorevakuierten Werkstückkammer in die evakuierte Arbeitskammer vermischen sich das Vakuum der Vorkammer und der Arbeitskammer zu einem neuen Vakuum, dessen Größe und Brauchbarkeit für die anstehenden Bearbeitung in der Arbeitskammer maßgeblich von der zur Verfügung stehenden Dauer der Evakuierungszeit in der Vorkammer bestimmt wird. In der Vorkammer muss immer ein Atmosphärenniveau abgepumpt werden, welches durch einen Bypass zwischen Vorkammer und Atmosphäre entsteht, wenn die zur Bearbeitung anstehende Werkstückkammer in die Vorkammer einfährt bzw. die bereits bearbeitete Werkstückkammer aus dieser gemeinsamen Vorkammer ausfährt. In diesem Moment verliert die Vorkammer vollständig ihr Vakuum. Dieses muss somit im nächsten Arbeitszyklus wieder vollumfänglich hergestellt werden. Damit sind die getakteten Wechselzykluszeiten der Werkstückkammern in hohem Maße von den Bearbeitungszeiten des Werkstückes in der Arbeitskammer abhängig. Gestaltet sich die Bearbeitungszeit am Werkstück lang genug, so kann in der Vorkammer ein ausreichendes Vakuum erzeugt werden, welches sich beim Takten der betroffenen Werkstückkammer aus der Vorkammer in die Arbeitskammer mit dem darin anliegenden und erforderlichen Arbeitsvakuum vermischt und sofort zur Elektronenstrahlbearbeitung des Werkstückes genutzt werden kann.
  • Ist jedoch die Bearbeitungszeit des Werkstückes in die Arbeitskammer nur kurz, so kann in der Vorkammer kein für die nachfolgende Elektronenstrahlbearbeitung hinreichendes Vakuumniveau erzeugt werden, so dass sich die beiderseitigen Vakuen bei einem Wechsel der Werkstückkammer von der Vorkammer in die Arbeitskammer zu einem für die Bearbeitung nicht ausreichenden Vakuum vermischen. Damit muss in der Arbeitskammer erst das notwendige Vakuumniveau durch Abpumpen hergestellt werden, ehe die beabsichtigte Elektronenstrahlbearbeitung des Werkstückes vorgenommen werden kann.
  • Durch die somit erforderlichen Pumpzeiten zum Anlegen des erforderlichen Arbeitsvakuums in der Arbeitskammer erhöhen die Prozessnebenzeiten, so dass Werkstücke, die nur kurze Bearbeitungszeiten bei der Elektronenstrahlbearbeitung bedingen, nicht effektiv herstellbar sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass beim Ausfahren der Werkstückkammer aus ihrer Bearbeitungsposition in der Arbeitskammer, diese durch die Elektronenstrahlbearbeitung entsprechend verschmutzt wird und zunächst derartig verunreinigt die Dichtungen der Arbeitskammer und Vorkammer überfährt und erst dann in den Bereich der Schmutzabstreifer gelangt, die den Schmutz von der Werkstückkammer entfernen. Durch dieses zu späte Einwirken des Schmutzabstreifers können die Dichtungen nicht wirksam gegen Beschädigungen geschützt werden, wodurch erhebliche Probleme bezüglich des zu gewährleistenden Vakuumniveaus und damit der Funktionsstabilität der Gesamtvorrichtung entstehen.
  • Weiterhin sind als Drehtisch bzw. Elektronenstrahlschweißvorrichtung bezeichnete Rundtaktmaschinen für die Elektronenstrahlbearbeitung aus der DE 2 306 827 A und der JP 58 023 584 A bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken vorzuschlagen, bei der beim Wechsel der Werkstückkammer von der Vorkammer in die Arbeitskammer das für die Elektronenstrahlbearbeitung notwendige Vakuumniveau auch dann in der Arbeitskammer abgesichert werden kann, wenn sich der zur Elektronenstrahlbearbeitung erforderliche Zeitraum nur kurz gestaltet. Außerdem soll die Reinigung der Werkstückkammern von bei der Bearbeitung entstehenden Verschmutzungen o. ä. erfolgen, ehe diese die Dichtungselemente passieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Rundtaktmaschine durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus Patentansprüchen 2 bis 6 hervor.
  • Ein Verfahren zum Betreiben einer Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken ergibt sich aus Patentanspruch 7.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass durch die Ausgestaltung und Anordnung der Dichtungselemente als ein ineinander geschachteltes Vierkammer-System, ein Anliegen von Atmosphäre an Vorkammer und Arbeitskammer ausgeschlossen werden kann. Insbesondere liegt in der Vorkammer und der Arbeitskammer immer das für die Elektronenstrahlbearbeitung notwendige Arbeitsvakuum an. Dadurch kann nach der entsprechenden Taktung des Werkstücktisches die Elektronenstrahlbearbeitung sofort erfolgen, ohne dass zusätzliche Nebenzeiten zur Herbeiführung des benötigten Vakuumniveaus in der Arbeitskammer beansprucht werden müssen.
  • Durch die in der 7 beschriebene Bypasslösung zwischen Beladekammer und Ausgleichskammer muss die Ausgleichskammer niemals von Atmosphäre abgepumpt werden. In der Ausgleichskammer ist immer ein Vakuum anliegend. Die Größe dieses Vakuums richtet sich nach der Länge des Bearbeitungszyklus und des Be- und Entladevorgangs sowie nach der verwendeten Pumpentechnik.
  • Weiterhin werden durch die der Arbeitskammer und Beladekammer innerhalb deren Dichtungselemente angeordnete Schmutzabstreifer ihrer Schmutzabhalte- und Reinigungsfunktion bezüglich der Werkstückkammern gerecht, ehe diese Werkstückkammern sich über die jeweiligen Dichtungselemente bewegen. Dadurch kann ein erhöhter Verschleiß dieser Dichtungselemente unterbunden und deren Funktionssicherheit langfristig abgesichert werden.
  • Bei entsprechend angepasster Auslegung der Vakuumpumptechnik müssen die Pumpzeiten nicht mehr in den Zyklus- oder Taktzeiten betrachtet werden. Dabei beschreibt die Zykluszeit die komplette Verweildauer eines Werkstückes in der Rundtaktmaschine, vom Einlegen des Werkstückes im ungeschweißten Zustand bis zum Herausnehmen als geschweißtes Werkstück. Demgegenüber wird unter Taktzeit die Dauer vom Beginn der Bearbeitung über einen Werkstückwechsel bis zum nächsten Beginn der Bearbeitung verstanden.
  • Einzige Nebenzeit sind die des 90°-Taktvorganges des Werkzeugtisches. Die Zyklus- oder Taktzeit beträgt bei dieser Lösung nur noch ca. 1/5 bis 1/10 im Vergleich zu Rundtaktmaschinen mit ähnlichem Kammervolumen aus dem bekannten Stand der Technik.
  • Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Rundtaktmaschine
  • 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A der 1 – in einer Taktstellung gemäß 3
  • 3 eine vereinfachte Draufsicht der in Belade- und Arbeitstellung stehenden Rundtaktmaschine
  • 4 eine vereinfachte Draufsicht der in partieller Drehung innerhalb des ersten 90°-Takts stehenden Rundtaktmaschine
  • 5 eine vereinfachte Draufsicht der in einer fortschreitenden partiellen Drehung innerhalb des ersten 90°-Takts stehenden Rundtaktmaschine
  • 6 eine vereinfachte Draufsicht der in einer nächsten fortschreitenden partiellen Drehung innerhalb des ersten 90°-Takts stehenden Rundtaktmaschine
  • 7 eine vereinfachte Draufsicht der in einer weiteren fortschreitenden partiellen Drehung des ersten 90°-Takts stehenden Rundtaktmaschine, kurz vor der Erreichung der Arbeits- und Beladestellung
  • In der 1 und 2 ist eine Rundtaktmaschine 1 für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken dargestellt. Diese besteht aus einem intermittierend, rotierenden, kreisförmig ausgeführten, scheibenförmigen Werkstücktisch 2, der an der Unterseite vier mit einer Einlegeöffnung 31 , 32 , 33 , 34 versehenen, topfartig ausgebildeten Werkstückkammer 41 , 42 , 43 , 44 zur Aufnahme der nicht dargestellten, zu bearbeitenden Werkstücke ausgestattet ist. Die Werkstückkammern 41 , 42 , 43 , 44 sind im gleichen Abstand zueinander angeordnet. Über dem Werkstücktisch 2 ist im Abstand (beispielsweise 0,2 bis 0,5 mm) ein feststehendes, kreisförmiges, scheibenförmiges Tragelement 5 angeordnet, an dessen dem Werkstücktisch 2 zugewandten Seite mehrere Dichtungselemente und Schmutzabstreifer vorgesehen sind. Durch die jeweiligen geometrischen Formen und die spezielle Anordnung der Dichtungselemente werden vier evakuierbare Kammern gebildet. Der Werkstücktisch 2 und das Tragelement 5 sind auf einer gemeinsamen Achse 6 angeordnet, wobei der Werkstücktisch 2 gegenüber dem feststehenden Tragelement 5 um diese Achse 6 drehbar ist. An ihren Außen- und Innendurchmessern sind der Werkstücktisch 2 und das Tragelement 5 zueinander gelagert.
  • Auch mit Bezug auf die 3 bis 7 ist zur Bildung einer Ausgleichskammer 7 somit das Tragelement 5 in den Randbereichen mit einem äußeren Dichtungselement 8 und einem inneren Dichtungselement 9 versehen, wodurch eine ringförmige Ausgleichskammer 7 entsteht. Innerhalb dieser Ausgleichskammer 7 ist sowohl ein die Beladekammer 10 bildendes, ringförmiges Dichtungselement 11 als auch das eine Vorkammer 12 begrenzende, ringförmige Dichtungselement 13 mit dem innerhalb der Vorkammer 12 vorgesehenen, die Arbeitskammer 14 umschließenden, ringförmigen Dichtungselement 15 angeordnet. Auf seiner dem Werkstücktisch 2 abgewandten Seite beinhaltet das Tragelement 5 in die Ausgleichskammer 7, Beladekammer 10, Vorkammer 12 und Arbeitskammer 14 reichende Anschlussöffnungen 16, 17, 18, 19 für die jeweiligen Pumpenansaugrohre 20, 21, 22, 23, die mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe zur Evakuierung der einzelnen Kammern 7, 10, 12, 14 in Wirkverbindung stehen. Der Ausgleichskammer 7 ist innenseitig des äußeren Dichtungselements 8 ein äußerer Schmutzabstreifer 24 und innerseitig des inneren Dichtungselements 9 ein innerer Schmutzabstreifer 25 zugeordnet, die eine Schmutzabhalte- und Reinigungsfunktion bezüglich der Dichtungselemente 8, 9 sichern. Außerdem ist ein Schmutzabstreifer 26 in der Beladekammer 10 vorgesehen, der eine im Tragelement 5 befindliche Beladeöffnung 27 umschließt. Diese Beladeöffnung 27 ist mittels einer abgedichteten Klappe 28 verschließbar. Letztlich ist innenseitig des Dichtungselements 13 der Arbeitskammer 14 ebenfalls ein Schmutzabstreifer 29 vorgesehen, wobei diese Arbeitskammer 14 außerdem noch eine Öffnung 30 für den Durchgang des Elektronenstrahles aufweist. Alle vorgenannten Schmutzabstreifer 24, 25, 26, 29 bestehen aus Messing, sind ringförmig ausgestaltet und federnd am Tragelement 5 gelagert.
  • Bei den im Uhrzeigersinn (Pfeil B) erfolgenden, taktweisen 90°-Drehungen des Werkstücktisches 2 werden die Einlegeöffnungen 31 , 32 , 33 , 34 der einzelnen Werkstückkammern 41 , 42 , 43 , 44 nacheinander deckungsgleich unter der im Tragelement 5 angeordneten Beladeöffnung 27 der Beladekammer 10 bzw. auf der gegenüberliegenden Seite unter der im Tragelement 5 befindlichen Öffnung 30 der Arbeitskammer 30 positioniert, wobei die Be- und Entladung des Werkstückes bzw. die zeitgleich dazu verlaufende Werkstückbearbeitung durch die Elektronenstrahlquelle erfolgt.
  • Im Einzelnen geschieht dies wie unten aufgeführt:
    Bei der in der 3 wiedergegebenen Arbeits- und Beladestellung der Rundtaktmaschine 1 befindet sich die Werkstückkammer 41 in der evakuierten Arbeitskammer 14, so dass das in dieser Werkstückkammer 41 befindliche Werkstück mit dem Elektronenstrahl über die Öffnung 30 bearbeitet werden kann. Die Werkstückkammer 43 verweilt in der Beladekammer 10, wobei über die Beladeöffnung 27 in Verbindung mit der zu öffnenden Klappe 28, der damit verbundenen Belüftung der Beladekammer 10 und der Werkstückkammer 43 , die Entladung des im vorletzten Takt bearbeiteten Werkstückes erfolgt und anschließend die Beladung mit einem zu bearbeitenden Werkstück vorgenommen werden kann. Danach wird die Klappe 28 wieder vakuumdicht verschlossen. Nach dem Beladevorgang wird die Beladekammer 10 über das an der Anschlussöffnung 17 befestigte Pumpenansaugrohr 21 von der Vakuumpumpe evakuiert. Die zeitliche Länge dieses Vorgangs ist abhängig von der Bearbeitungsdauer des Werkstückes, welches sich in der in der Arbeitskammer 14 positionierten Werkstückkammer 41 befindet.
  • Die anderen beiden Werkstückkammern 42 , 43 befinden sich in gegenüberliegender Stellung in der Ausgleichskammer 7 und werden während des gesamten Bearbeitungsvorganges über die Anschlussöffnung 16 mit Pumpenansaugrohr 20 einer Evakuierung unterzogen.
  • Ebenfalls evakuiert über die Anschlussöffnungen 18, 19 und die zugeordneten Pumpenansaugrohre 22, 23 werden die Vorkammer 12 und die Arbeitskammer 14. Da in diesen beiden Kammern 12, 14 aber schon das erforderliche Arbeitsvakuum vorhanden ist, wird dieses Vakuum nur gehalten.
  • Mit Bezug auf 4 ist der Bearbeitungsvorgang in der Arbeitskammer 14 beendet und der Werkzeugtisch 2 wird im Uhrzeigersinn um 90° gedreht. Während des Drehvorganges ist die Klappe 28 an der Beladeöffnung 27 geschlossen und mittels der Vakuumpumpe werden über die Anschlussöffnungen 16, 17, 18, 19 in Verbindung mit den Pumpenansaugrohren 20, 21, 22, 23 alle vier Kammern 7, 10, 12, 14 weiterhin evakuiert.
  • Dabei fährt die Werkstückkammer 41 über den federnd gelagerten Messingring hinweg, der als Schmutzabstreifer 29 in der Arbeitskammer 14 dient und den Schmutz von der Werkstückkammer 41 entfernt, der während der Elektronenstrahlbearbeitung entstanden ist. Nachdem die Werkstückkammer 41 auch das Dichtungselement 15 gekreuzt hat, befindet sie sich in der Vorkammer 12. Auch in der Beladekammer 10 fährt die Werkstückkammer 43 über den Schmutzabstreifer 26. Hier wird der Schmutz der beim Belüftungsvorgang der Beladekammer 10 entstanden ist wirksam abgestreift. Die Werkstückkammern 42 , 44 haben zwar ihre Lage innerhalb der Ausgleichskammer 7 geändert, befinden sich aber weiterhin in dieser Kammer 7.
  • In 5 setzt sich der bereits eingeleitete Drehvorgang zur Vollendung des ersten 90° Takts des Werkzeugtisches 2 fort. Die Werkstückkammer 41 verlässt soeben die Vorkammer 12, die Werkstückkammer 44 beginnt in die Vorkammer 12 einzufahren, die Werkstückkammer 42 befindet sich immer noch in der Ausgleichskammer 7, während sich die Werkstückkammer 43 nach wie vor innerhalb der Beladekammer 10 bewegt. Durch die damit über Werkstückkammern 41, 44 entstehenden Bypässe zwischen Vorkammer 12 und Ausgleichskammer 7 vermischen sich deren beide Vakuen. Da in beiden Kammern 12, 7 während der gesamten Bearbeitungs- und Taktzeit weiter abgepumpt wird, entsteht hier ein Mischvakuum auf hohem Niveau, welches die sofortige Elektronenstrahlbearbeitung in der Arbeitskammer 14 dann ermöglicht, wenn die nächste Werkstückkammer 44 in der Arbeitskammer 14 entsprechend positioniert worden ist. Auch in dieser Phase werden alle Kammern 7, 10, 12, 14 weiterhin evakuiert.
  • Gemäß 6 ist mittlerweile die Werkstückkammer 44 vollständig in die Vorkammer 12 eingefahren, die beiden Werkstückkammern 41, 42 befinden sich in der Ausgleichskammer 7 und die Werkstückkammer 43 noch in der Beladekammer 10. In dieser Figur ist erkennbar, dass es vermieden wird, über die Ausgleichskammer 7 einen Bypass zwischen dem „guten Vakuum” in der Vorkammer 12 und dem „schlechterem Vakuum” in der Beladekammer 10 zu legen. Die Evakuierung aller Kammern 7, 10, 12, 14 findet weiterhin statt.
  • Nach 7 beginnt die Einfahrt der Werkstückkammer 44 in die Arbeitskammer 14. Während sich die Werkstückkammer 41 durch die Ausgleichskammer 7 bewegt, fährt die Werkstückkammer 42 soeben in die Beladekammer 10 ein, wobei gleichzeitig die Werkstückkammer 43 diese Beladekammer 10 verlässt.
  • Dabei entsteht ein Bypass zwischen Beladekammer 10 und Ausgleichskammer 7, wodurch sich beide Vakuen vermischen. Für das entstehende Mischvakuum wirkt sich folgender Fakt positiv aus. Die Ausgleichskammer 7 ist geometrisch die größte aller Kammern und ca. viermal größer als die Beladekammer 10. Die Werkstückkammern 41 , 42 sind mit Arbeitsvakuum (= „gutes Vakuum”) gefüllt, die Werkstückkammer 43 mit einem „schlechtem Vakuum”. Dabei wird als „gutes Vakuum”, das für die Elektronenstrahlbearbeitung erforderliche Vakuumniveau, auch Arbeitsvakuum genannt, verstanden. Während als „schlechtes Vakuum” ein Vakuum bezeichnet wird, dass das für die Elektronenstrahlbearbeitung benötigte Niveau nicht aufweist.
  • Da in der Vorkammer 12 und in der Arbeitskammer 14 bereits das Arbeitsvakuum anliegt kann in der Werkstückkammer 44 , wenn diese in die Endlage gefahren ist, sofort mit der Elektronenstrahlbearbeitung begonnen werden.
  • Nach Abschluss der vorstehend beschriebenen ersten 90°-Taktung wird von der Rundtaktmaschine 1 die in der 3 gezeigte Arbeits- und Beladestellung erneut eingenommen. Im Unterschied zur 3 sind jedoch die Werkstückkammer 44 in der evakuierten Arbeitskammer 14, die Werkstückkammer 42 in der noch evakuierten Beladekammer 10 und die Werkstückkammern 43, 41 in der evakuierten Ausgleichskammer 7 positioniert.
  • Während der Zeitdauer des gesamten ersten 90°-Takts wird über alle der Kammern 7, 10, 12, 14 weiter evakuiert. Dies gilt auch für die weiteren, kontinuierlich ablaufenden 90°-Taktvorgänge des Werkzeugtisches 2, welche beispielsweise ca. 2 Sekunden dauern.
  • Somit ist das Verfahren zum Betreiben einer Rundtaktmaschine 1 für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken, dadurch geprägt, dass während der Taktung des Werkzeugtisches 2 alle der Kammern, die Ausgleichskammer 7, die Beladekammer 10, die Vorkammer 12 und die Arbeitskammer 14 einer Evakuierung durch eine Vakuumpumpe unterworfen werden.
  • 1
    Rundtaktmaschine
    2
    Werkstücktisch
    31
    Einlegeöffnung
    32
    Einlegeöffnung
    33
    Einlegeöffnung
    34
    Einlegeöffnung
    41
    Werkstückkammer
    42
    Werkstückkammer
    43
    Werkstückkammer
    44
    Werkstückkammer
    5
    Tragelement
    6
    Achse
    7
    Ausgleichskammer
    8
    äußeres Dichtungselement von 7
    9
    inneres Dichtungselement von 7
    10
    Beladekammer
    11
    ringförmiges Dichtungselement von 10
    12
    Vorkammer
    13
    ringförmiges Dichtungselement von 12
    14
    Arbeitskammer
    15
    ringförmiges Dichtungselement von 14
    16
    Anschlussöffnung von 7
    17
    Anschlussöffnung von 10
    18
    Anschlussöffnung von 12
    19
    Anschlussöffnung von 14
    20
    Pumpenansaugrohr von 7
    21
    Pumpenansaugrohr von 10
    22
    Pumpenansaugrohr von 12
    23
    Pumpenansaugrohr von 14
    24
    äußerer Schmutzabstreifer von 7
    25
    innerer Schmutzabstreifer von 7
    26
    Schmutzabstreifer von 10
    27
    Beladeöffnung
    28
    Klappe
    29
    Schmutzabstreifer von 14
    30
    Öffnung an 14

Claims (7)

  1. Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken, welche aus einem intermittierend, rotierenden Werkstücktisch besteht und über mehrere mit einer Einlegeöffnung versehene Werkstückkammern zur Aufnahme der Werkstücke ausgestattet ist, wobei dem Werkstücktisch im Abstand ein feststehendes Tragelement zugeordnet ist, an dessen dem Werkstücktisch zugewandten Seite Schmutzabstreifer sowie Dichtungselemente vorgesehen sind, diese Dichtungselemente eine Arbeitskammer und eine die Arbeitskammer umschließende Vorkammer bilden, die mittels einer an dem Tragelement vorgesehen Öffnung und einem Pumpenansaugrohr in Verbindung mit einer Vakuumpumpe evakuierbar ausgestaltet sind, und bei entsprechender Drehung des Werkstücktisches die Öffnungen der einzelnen Werkstückkammern nacheinander deckungsgleich unter einer im Tragelement angeordneten Durchbrechung in der Arbeitskammer positionierbar sind und der Arbeitskammer auch eine Elektronenstrahlquelle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Tragelement (5) zur Bildung einer, ein Pumpenansaugrohr (20) beinhaltenden Ausgleichskammer (7), ein äußeres Dichtungselement (8) und ein inneres Dichtungselement (9) vorgesehen sind, innerhalb dieser Ausgleichskammer (7) sowohl ein die Beladekammer (10) bildendes Dichtungselement (11) als auch das die Vorkammer (12) begrenzende Dichtungselement (13) mit dem innerhalb der Vorkammer (12) vorgesehenen, die Arbeitskammer (14) umschließenden Dichtungselement (15) angeordnet sind, wobei außerdem die Ausgleichskammer (7) einen äußeren Schmutzabstreifer (24) und einen inneren Schmutzabstreifer (25) aufweist sowie der Beladekammer (10) und die Arbeitskammer (14) jeweils ein Schmutzabstreifer (26, 29) zugeordnet ist.
  2. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (8, 9, 11, 13, 15) ringförmig ausgestaltet sind.
  3. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (8, 9, 13) eine kreisförmige Außenkontur aufweisen.
  4. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungselemente (11, 15) eine nierenförmige Außenkontur aufweisen.
  5. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzabstreifer (24, 25, 26, 29) ringförmig und federnd gelagert ausgestaltet sind.
  6. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmutzabstreifer (24, 25, 26, 29) aus Messing bestehen.
  7. Verfahren zum Betreiben einer Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Taktung des Werkzeugtisches (2) alle der Kammern, die Ausgleichskammer (7), die Beladekammer (10), die Vorkammer (12) und die Arbeitskammer (14) einer Evakuierung durch eine Vakuumpumpe unterworfen werden.
DE200810061245 2008-12-10 2008-12-10 Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben Expired - Fee Related DE102008061245B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810061245 DE102008061245B3 (de) 2008-12-10 2008-12-10 Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810061245 DE102008061245B3 (de) 2008-12-10 2008-12-10 Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008061245B3 true DE102008061245B3 (de) 2010-01-28

Family

ID=41428988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810061245 Expired - Fee Related DE102008061245B3 (de) 2008-12-10 2008-12-10 Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008061245B3 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2306827A1 (de) * 1972-02-15 1973-08-23 British Oxygen Co Ltd Drehtisch fuer eine elektronenstrahlbearbeitungsmaschine
US4162391A (en) * 1977-12-19 1979-07-24 Sciaky Bros., Inc. Sliding vacuum seal means
JPS5823584A (ja) * 1981-08-06 1983-02-12 Mitsubishi Electric Corp 電子ビ−ム溶接装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2306827A1 (de) * 1972-02-15 1973-08-23 British Oxygen Co Ltd Drehtisch fuer eine elektronenstrahlbearbeitungsmaschine
US4162391A (en) * 1977-12-19 1979-07-24 Sciaky Bros., Inc. Sliding vacuum seal means
JPS5823584A (ja) * 1981-08-06 1983-02-12 Mitsubishi Electric Corp 電子ビ−ム溶接装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3083119B1 (de) Verfahren zum be- und entladen eines werkstückes mit innenverzahnung und be- und entladevorrichtung
DE3015905C2 (de)
DE102009035839A1 (de) Vorrichtung zum mechanischen Bearbeiten von rohr- oder stangenförmigen Werkstücken
DE2261206A1 (de) Schraemmaschine
DE1615198C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen zweier rohrförmiger Bauteile
DE3238969A1 (de) Vorrichtung zum zerlegen eines gasgemisches durch selektive adsorption einer gemischfraktion
EP3072631A1 (de) Steck-Vorrichtung
DE2919813C3 (de) Vorrichtung zum Schweißen zylindrischer Werkstücke mittels eines Elektronenstrahls
DE1817723A1 (de) Werkzeug zum Schneiden von Rohren
DE10006559A1 (de) Schleifverfahren und Schleifmaschine
DE102008061245B3 (de) Rundtaktmaschine für die Elektronenstrahlbearbeitung von Werkstücken und Verfahren zu deren Betreiben
DE102020117296A1 (de) Werkstückgreifvorrichtung
DE2212000C2 (de) Spannfutter, insbesondere für elektrische Bohrmaschinen u.ä.
DE2364448C2 (de) Abdichtungsvorrichtung für Rohre in der Wandung der Vakuumkammer einer Elektronenstrahlschweißmaschine
EP1927429A1 (de) Werkzeugmaschine mit Werkzeugmagazin
DE102006030492B4 (de) Verfahren zum Schleifen einer Kompressor-Kurbelwelle
DE1500234C3 (de) Verfahren zum Herstellen von Stützelementen für von diesen umgebene Ringdichtungen
DE102009014285A1 (de) Verfahren zur Montage eines Reifens und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CH709379A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Funktionswelle.
DE2611388A1 (de) Verfahren zur abdichtung von brennstaeben fuer kernreaktoren
EP1075345B1 (de) Einrichtung zum verschweissen von zylinderförmigen werkstücken
DE102008059741B4 (de) Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken unter Vakuum
DE202020101282U1 (de) Schälvorrichtung für Schläuche
DE1958702A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum elektrochemischen Senken von Raumformen
DE202013005744U1 (de) Werkzeugwechselmagazin für eine Werkzeugmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee