-
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum bereichsweise elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken, mit einer in eine wenigstens einen Hinterschnitt aufweisende Aussparung des Werkstücks einbringbaren, durch mindestens zwei Elektrodensegmente gebildeten und im Wesentlichen der Aussparung entsprechend geformten Elektrode, wobei zumindest eines der Elektrodensegmente den Hinterschnitt wenigstens bereichsweise in einer Hintergriffsposition hintergreift.
-
Werkzeuge der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Bearbeitung von Werkstücken sind unterschiedlichste Möglichkeiten zum Bearbeiten von Oberflächen des Werkstücks bekannt. Die bekanntesten Verfahren sind dabei mechanische Verfahren, wie zum Beispiel Fräsen oder Drehen. Für spezielle Anwendungen ist es darüber hinaus bekannt, Material mittels berührungslosen Verfahren abzutragen. Hierbei hat sich insbesondere das elektrochemische Elysieren als besonders vorteilhaft herausgestellt. Dabei gehen unter Einfluss einer Gleichspannung in wässrigen Lösungen von Salzen oder Säuren als Elektrolyten Metallatome der Anode - also des Werkstücks - in Lösung. Letztendlich handelt es sich dabei um die Umkehrung der Galvanisierung. Der Gleichstrom fließt dabei zwischen dem Werkstück und der Elektrode des Werkzeugs und formt durch Herauslösen von Werkstoffpartikeln das Werkstück zu der gewünschten Gestalt. Häufig wird dieses so genannte ECM-Verfahren (Electro-Chemical-Milling) zum Polieren von Oberflächen von Werkstücken verwendet. Insbesondere bei Werkstücken, die Komponenten von Flüssigkeits-Leitungssystemen darstellen, insbesondere in der Lebensmittelindustrie, wie beispielsweise Membranventile, sind hohe Oberflächengüten erwünscht, welche mittels des ECM-Verfahrens einfach und genau hergestellt werden können. Weist das Werkstück eine zu bearbeitende Aussparung auf, deren Oberfläche elektrochemisch bearbeitet werden soll, so werden Elektroden verwendet, die im Wesentlichen der Aussparung entsprechend geformt sind. Zur Bearbeitung der Aussparung werden diese zumindest bereichsweise in die Aussparung eingebracht. Weist die Aussparung einen Hinterschnitt auf, wie es häufig bei Membranventilen der Fall ist, und soll auch dieser Hinterschnitt elektrochemisch bearbeitet beziehungsweise poliert werden, so ist es zur Sicherung der Oberflächengüte erforderlich, dass die Elektrode den Hinterschnitt hintergreift. Ist die Elektrode jedoch wie oben beschrieben entsprechend der Aussparung geformt, so ist es nicht möglich, die Elektrode durch einfaches Einfahren in die Aussparung auch in die Hintergriffposition zu bringen, da der den Hinterschnitt hintergreifende Teil der Elektrode breiter ausgebildet sein muss als die Öffnung der Aussparung, durch welche die Elektrode eingefahren wird. Um dieses Problem zu lösen ist es naheliegend und auch bekannt, die Elektrode in mehrere Elektronensegmente zu unterteilen, die einzeln unabhängig voneinander in die Aussparung eingebracht werden, wobei zumindest eines der Elektrodensegmente in die Hintergriffsposition bringbar ist. Jedoch stellt es sich als schwierig dar, die einzelnen Elektrodensegmente in der Aussparung so zu arretieren, dass ein Spalt für den Elektrolyt beziehungsweise die Elektrolytlösung gewährleistet ist.
-
Die
DE 10 2007 009 752 A1 schlägt dabei vor, dass in eine Aussparung eingebrachte Elektrodensegmente mittels einer Querverschraubung durch die Elektrodensegmente miteinander verspannt werden und somit in ihrer Position zum Bearbeiten der Oberfläche gehalten werden. Dies bedeutet jedoch eine aufwendige, nur äußerst schwierig automatisch durchführbare Prozedur, die insbesondere bei hohen Stückzahlen zu hohen Kosten führt.
-
Die Offenlegungsschrift
US 5 244 548 A beschreibt ein Werkzeug zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, das eine dreiteilig ausgebildete Kathode aufweist, wobei eine erste äußere Teilkathode und eine zweite äußere Teilkathode relativ zu einer Mittelteilkathode verschiebbar gelagert sind.
-
Auch die
US 4 999 093 A beschreibt ein Werkzeug zum elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken. Es ist vorgesehen, dass eine Elektrode des Werkzeugs zwei Teilelektroden aufweist, die gemeinsam eine Arbeitsfläche bilden, wobei die Teilelektroden relativ zueinander derart verlagerbar sind, dass die Arbeitsfläche durch Verlagern der Teilelektroden vergrößert werden kann.
-
Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 009 752 A1 ist es bekannt, eine Elektrode eines Werkzeugs zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken mehrteilig auszubilden und die einzelnen Teile nacheinander in ihre Bearbeitungsposition zu bringen.
-
Die Offenlegungsschrift
CH 508 449 A beschreibt ein Werkzeug zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, das zusätzlich zu einer Kathode eine elektrisch von der Kathode isolierte Schutzanode aufweist. Durch das Vorsehen der Schutzanode wird eine „Streubearbeitung“ (sekundäre Erosion) der Werkstücke verringert.
-
Auch die Offenlegungsschrift
DE 101 32 408 A1 beschreibt ein Werkzeug zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken. Das Werkzeug weist eine Elektrode mit mehreren Segmentelementen auf. Die Segmentelemente sind gegeneinander verschiebbar gelagert, sodass eine Arbeitsfläche der Elektrode an zu bearbeitende Oberflächen der Werkstücke angepasst werden kann.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Werkzeug zu schaffen, dass ein bereichsweises elektrochemisches Bearbeiten von Werkstücken mit Hinterschnitten auf einfache Art und Weise und auch bei hohen Stückzahlen kostengünstig ermöglicht.
-
Das erfindungsgemäße Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Elektrodensegmente werkzeugseitig Führungsabschnitte aufweisen, die in einer Führungshülse derart geführt sind, dass das zuerst in die Aussparung eingeführte Elektrodensegment durch das spätere Einführen eines anderen Elektrodensegments in die Hintergriffsposition verlagert wird. Die die Elektrode bildenden Elektrodensegmente weisen also werkzeugseitig, insbesondere an ihrem werkzeugseitigen Ende, Führungsabschnitte auf, die in einer Führungshülse geführt sind. Dabei sind die Führungsabschnitte der Elektrodensegmente sowie die Führungshülse derart ausgebildet, dass das zuerst in die Aussparung eingeführte Elektrodensegment durch das anschließend eingeführte andere Elektrodensegment in die Hintergriffsposition verlagert wird. Das bedeutet, dass das zuerst eingeführte Elektrodensegment, welches in die Hintergriffsposition bringbar beziehungsweise zu bringen ist, sich nicht unbedingt bereits nach seinem Einführen in die Aussparung in der Hintergriffsposition befinden muss. Vielmehr erreicht es diese Position erst dadurch, dass das andere Elektrodensegment anschließend/danach ebenfalls in die Aussparung eingeführt wird. Da die Elektrodensegmente dabei in der Führungshülse auch weiterhin geführt und an dem Werkzeug gehalten sind, werden sie automatisch in der Aussparung wie gewünscht ausgerichtet und gehalten. Das bedeutet insbesondere, dass sie beabstandet zu der Oberfläche der Aussparung ausgerichtet sind, sodass der Elektrolyt durch den Spalt zwischen der Elektrode und der Oberfläche der Aussparung hindurchströmen kann.
-
Insgesamt erlaubt das erfindungsgemäße Werkzeug somit auf einfache Art und Weise ein Bearbeiten des Werkstücks, wobei zunächst die Führungshülse, vorzugsweise mit darin zurückgezogenen Elektrodensegmenten, dem Werkzeug zugeführt, anschließend zunächst ein Elektrodensegment und danach zumindest ein anderes Elektrodensegment in die Aussparung eingeführt wird. Insbesondere der Hinterschnitt des Werkstücks kann somit auf einfache Art und Weise mitbearbeitet werden. Insbesondere erlaubt die vorteilhafte Ausbildung mit Führungshülse und Führungsabschnitten eine Automatisierung des Werkzeugs beziehungsweise der Bearbeitung des Werkstücks. Durch das vorzugsweise vollautomatische Hinzuführen der Führungshülse und der Elektrodensegmente kann auch bei hohen Stückzahlen noch eine kosteneffiziente Bearbeitung der Werkstücke gewährleistet werden.
-
Vorteilhafterweise weisen die Führungshülse und/oder die Führungsabschnitte Führungsschrägen auf. Die Führungsschrägen leiten die Führungsabschnitte beziehungsweise die Elektrodensegmente in Bezug auf die Ausrichtung der Führungshülse schräg beziehungsweise geneigt in die Aussparung. Dadurch können eines oder mehrere Elektrodensegmente besonders einfach in eine Hintergriffsposition gebracht werden.
-
Bevorzugt ist zumindest eine der Führungsschrägen, insbesondere zumindest eine dem zuletzt eingeführten Elektrodensegment zugeordnete Führungsschräge, im Wesentlichen parallel zu dem Hinterschnitt ausgerichtet, insbesondere dann, wenn der entsprechende Hinterschnitt ebenfalls als Schräge ausgebildet ist.
-
Zweckmäßigerweise sind die Elektroden werkzeugseitig verschwenkbar gelagert. Dies erlaubt eine zusätzliche Bewegung der Elektroden im Wesentlichen senkrecht zu ihrer Vorschub-Bewegungsrichtung, und damit insbesondere, dass das zuerst eingeführte Elektrodensegment durch das anschließend eingeführte Elektrodensegment in die Hintergriffsposition (zur Seite) verlagert werden kann. Natürlich kann das zuerst eingeführte Elektrodensegment den Hinterschnitt bereits nach dem Einführen bereichsweise hintergreifen. Das nachgeführte Elektrodensegment sorgt dann dafür, dass das zuerst eingeführte Elektrodensegment vollständig in die Hintergriffsposition verlagert wird. Gegebenenfalls können auch von der Aussparung gebildete Schrägen mit zur Positionierung der Elektrodensegmente genutzt werden.
-
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Elektrode zwei Elektrodensegmente umfasst, die jeweils einen Hinterschnitt hintergreifen. Während das zuerst eingeführte Elektrodensegment durch das später eingeführte Elektrodensegment in die Hintergriffsposition verlagert wird, muss das zweite/zuletzt eingeführte Elektrodensegment direkt in die Hintergriffsposition gebracht werden. Dazu können die oben beschriebenen, parallel zum Hinterschnitt ausgerichteten Führungsschrägen an der Führungshülse und/oder an den Führungsabschnitten dienen. Dabei wird das zweite Elektrodensegment derart an der Führungshülse und dem Führungsabschnitt des anderen Elektrodensegments geführt, dass es beim Einführen in die Aussparung in die Hintergriffsposition geführt wird. Dadurch wird auch das zweite Elektrodensegment in seine Hintergriffsposition geleitet. Insgesamt hintergreift die Elektrode somit das Werkstück in der Aussparung an zwei Seiten. Ohne die vorteilhafte Ausbildung könnte eine derartige Elektrode nicht oder nur in aufwendiger händischer Arbeit zur Bearbeitung des Werkstücks beziehungsweise der Aussparung in die Aussparung eingebracht werden. Unter dem jeweiligen Hinterschnitt können hierbei auch unterschiedliche Bereiche des gleichen, sich über einen gewissen Umfang der Aussparung erstreckenden Hinterschnitts verstanden werden.
-
Vorteilhafterweise weist die Führungshülse eine durch Führungsschrägen gebildete Verjüngung auf. Diese verlagert die Elektrodensegmente beim Einführen in die Aussparung zunächst (radial) nach innen, sodass sie in die Aussparung eingeführt werden können, und erlaubt im Wesentlichen beim weiteren Einschieben in die Aussparung, dass die Elektrodensegmente wieder (radial) nach außen verlagert werden können, um in die Hintergriffsposition zu gelangen.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Führungshülse einen Elektrolytkanal bildet. Damit dient die Führungshülse nicht allein der Führung der Elektrodensegmente, sondern darüber hinaus auch der Führung des für das Elysieren beziehungsweise für das elektrochemische Bearbeiten notwendigen Elektrolyts. Je nach Ausbildung des Werkstücks, kann dabei die Führungshülse derart ausgebildet sein, dass der Elektrolyt in nur einer Richtung durch die Führungshülse in die Aussparung beziehungsweise in den Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der Elektrode einströmt und durch entsprechende Auslassöffnungen des Werkstücks wieder austritt. Insbesondere wenn es sich bei dem Werkstück um ein Membranventil handelt, können hier die Ein- und Auslasskanäle des Membranventils zur Führung beziehungsweise Leitung des Elektrolyten mitverwendet werden. Vorteilhafterweise weist das Werkzeug hierzu entsprechende Anschlussleitungen auf, die mit den entsprechenden Ein- beziehungsweise Auslässen des Werkstücks, vorzugsweise automatisch verbunden werden können.
-
Zweckmäßigerweise ist die Führungshülse zumindest im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt. Dies verhindert, dass Material an einer unerwünschten Stelle abgetragen wird und dass ein Kurzschluss entsteht. Insbesondere kann mittels der aus Kunststoff gefertigten Führungshülse genau bestimmt werden, welcher Bereich des Werkstücks elektrochemisch bearbeitet werden soll. Vorteilhafterweise weist die Führungshülse werkstückseitig einen Querschnitt auf, der im Wesentlichen dem der Aussparung an der Werkstück-Oberfläche entspricht. Vorzugsweise weist die Führungshülse dabei werkstückseitig einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Aussparung an der Werkstück-Oberfläche, also an ihrer (Eintritts-)Öffnung im Werkstück entspricht. Dadurch wird gewährleistet, dass im Wesentlichen nur die Oberfläche der Aussparung des Werkstücks bearbeitet wird (inklusive des Hinterschnitts).
-
Besonders bevorzugt weist die Führungshülse an ihrer werkstückseitigen Stirnseite Mittel zum Positionieren des Werkzeugs zu dem Werkstück auf. Um den (automatischen) Bearbeitungsvorgang des Werkstücks noch weiter zu vereinfachen, sind also Mittel zum Positionieren der Führungshülse vorgesehen. Diese Mittel können beispielsweise als Vorsprünge und/oder Ausnehmungen an dem Umfang der Führungshülse ausgebildet sein, die mit entsprechenden Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen des Werkstücks zusammenwirken. Besonders bevorzugt weist die Führungshülse an ihrer werkzeugseitigen Stirnseite dazu als Mittel einen sich über den gesamten Umfang der Führungshülse erstreckenden Steg auf, welcher in eine entsprechende Aussparung oder Vertiefung des Werkstücks einbringbar ist. Zweckmäßigerweise sind die Mittel derart geartet, dass die Führungshülse eine Zentrierung beim Zuführen zu dem Werkstück erfährt. Dazu können beispielsweise die Mittel zum Positionieren schräg geneigte Flächen aufweisen. Der oben genannte, sich über den gesamten Umfang erstreckende Steg dient dabei gleichzeitig als Dichtelement zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, die verhindert, dass der Elektrolyt ungewollt entweicht. Durch die Verwendung von Kunststoff für die Führungshülse wird eine hohe Dichtheit gewährleistet. Alternativ ist das Dichtelement als separates Element an der Führungshülse vorgesehen.
-
Ferner ist vorgesehen, dass die Elektrodensegmente der Elektrode elektromechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch verfahrbar sind. Dadurch wird ein vollautomatisches Bearbeiten der Werkstücke ermöglicht. Wie oben beschrieben, werden die Elektrodensegmente in der Führungshülse aneinander mittels der Führungsabschnitte geführt, sodass sie durch Verlagern in der Führungshülse in ihre Endposition überführt werden, in welcher sich das zuerst eingeführte Elektrodensegment und gegebenenfalls auch das später eingeführte Elektrodensegment vollständig in der Hintergriffsposition befinden. Sobald sich sämtliche Elektrodensegmente in ihrer Endposition befinden, sich also die Elektrode in ihrer Hintergriffsposition in der Aussparung befindet, wird ein Strom, wie oben beschrieben, durch die Elektrode und das Werkstück geleitet, sodass das Material von der Oberfläche der Aussparung, also von der Oberfläche der die Aussparung bildenden Wand des Werkstücks, abgetragen wird.
-
Schließlich ist vorgesehen, dass die Führungshülse und/oder die Führungsabschnitte derart ausgebildet sind, dass beim Einführen zumindest des letzten Elektrodensegments der Elektrode die Führungsabschnitte miteinander durch die Führungshülse verspannt werden. Die Führungshülse und/oder die Führungsabschnitte beziehungsweise die Führungsschrägen sind dazu zweckmäßigerweise zumindest bereichsweise verengend ausgebildet, sodass durch das Verschieben der Elektrodensegmente in der Führungshülse die Elektrodensegmente zwischen der Innenwand der Führungshülse und somit miteinander verspannt werden. Dadurch wird unter anderem gewährleistet, dass der oben beschriebene Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück für den Elektrolyten zur Verfügung steht.
-
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
- 1 ein vorteilhaftes Werkzeug zur bereichsweisen elektrochemischen Bearbeitung eines Werkstücks in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 das Werkzeug in einer Bearbeitungsposition an einem Werkstück,
- 3 das zu bearbeitende Werkstück in einer perspektivischen Darstellung und
- 4 eine Schnittdarstellung des Werkzeugs.
-
Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Werkzeugs 1 zum elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken. Das Werkzeug 1 umfasst im Wesentlichen eine Führungshülse 2, in welcher zwei eine Elektrode 3 bildende Elektrodensegmente 4 und 5 verschiebbar gelagert sind. Während die Elektrodensegmente 4 und 5 im Wesentlichen aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, besteht die Führungshülse 2 im Wesentlichen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff, insbesondere Thermoplast, bevorzugt aus Polyoxymethylen (POM, auch Polyacetal oder Polyformaldehyd genannt). Die Führungshülse 2 sowie die darin geführten Elektrodensegmente 4 und 5 sind zweckmäßigerweise mittels einer hier nicht näher dargestellten Zuführeinrichtung unabhängig voneinander zumindest in der Höhe verlagerbar, wie durch einen Doppelpfeil 6 angedeutet. An ihren werkzeugseitigen Enden 7 beziehungsweise 8 sind die Elektrodensegmente 4 beziehungsweise 5 dazu bevorzugt gelenkig mit der Zuführeinrichtung verbindbar. Die Zuführeinrichtung kann dabei elektromechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch ausgebildet sein. Weiterhin sind die Elektrodensegmente 4 und 5 an ihrem werkzeugseitigen Enden 7 beziehungsweise 8 elektrisch mit einer Gleichstromquelle verbindbar.
-
Die 1 zeigt das Werkzeug 1 in seiner Endlage, wobei die werkstückseitigen Enden 9 und 10 der Elektrodensegmente 4 beziehungsweise 5 derart geformt sind, dass die Elektrode 3 im Wesentlichen der Form einer elektromechanisch zu bearbeitenden Aussparung eines Werkstücks entspricht. Dabei bildet jedes der werkstückseitigen Enden 9 und 10 einen Elektrodenschenkel 11 beziehungsweise 12, die in Richtung des Werkstücks aufgespreizt sind, sodass der Umfang der Elektrode 3 an ihrer Spitze breiter ist als im Fußbereich der Elektrodenschenkel 11 und 12.
-
Die 2 zeigt das Werkzeug 1, das mit seiner Elektrode 3 in eine Aussparung 13 eines Werkstücks 14 eingebracht ist, wobei das Werkstück 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Membranventil-Grundkörper 15 ausgebildet ist. Die Aussparung 13 ist dabei Bestandteil eines durch das Werkstück 14 führenden Kanals 16.
-
Das Werkstück 14 beziehungsweise der Membranventil-Grundkörper 15 ist zum besseren Verständnis in der 3 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. An seiner Stirnseite 17 weist der Membranventil-Grundkörper 15 die Aussparung 13 auf, die im Wesentlichen V-förmig, mit der Spitze des V zur Stirnseite 17 hin gerichtet, ausgebildet ist. Durch die V-Form der Aussparung 13 ist mittig ein in den Kanal 16 ragender Steg 18 gebildet, dessen Stirnseite 19 vertieft zu der Stirnseite 17 des Werkstücks 14 ausgebildet ist, und somit ebenfalls zu der Aussparung 13 zählt.
-
Ist das Werkzeug 1 - wie in der 2 dargestellt - mit seiner Elektrode 3 in die Aussparung 13 des Werkstücks 14 eingebracht, so verbleibt ein Spalt zwischen der Elektrode 3 und der Oberfläche 20 der Aussparung 13 beziehungsweise der die Aussparung 13 bildenden Wände. Durch diesen Spalt wird während der elektrochemischen Bearbeitung ein flüssiger Elektrolyt gefördert. Die Elektrode 3 liegt somit im Wesentlichen berührungslos in der Aussparung 13 ein. Aus der 2 ist am besten ersichtlich, dass die Form der Elektrode 3 im Wesentlichen der Form der Aussparung 13 entspricht. Letztere weist von der Stirnseite 17 aus gesehen zwei Hinterschnitte 21, 22 auf. Die Elektroden 4 und 5 hintergreifen aufgrund der Form der Elektrode 3 die Hinterschnitte 21 und 22. Durch diese Hintergriffsposition der Elektrode 3 beziehungsweise der Elektrodensegmente 4 und 5 ist ein Einführen in und ein Herausziehen der Elektrode 3 aus der Aussparung 13 heraus nicht ohne Weiteres möglich.
-
Wie aus der 2 weiterhin ersichtlich, weisen die Elektrodensegmente 4 und 5 jeweils einen Führungsabschnitt 23 beziehungsweise 24 auf, der werkzeugseitig an den Elektrodensegmenten 4, 5 ausgebildet ist. Die Führungsabschnitte 23 und 24 weisen Führungsschrägen 25 auf, die derart ausgerichtet sind und mit entsprechend ausgerichteten Führungsschrägen 26 auf der Innenseite der Führungshülse 2 zusammenwirken, dass die Elektrode 3 in die Aussparung 13 hinein und aus dieser heraus durch ein nacheinander Einführen beziehungsweise Herausziehen der Elektrodensegmente 4, 5 gebracht werden kann.
-
Beim Einbringen der Elektrode 3 in die Aussparung 13 wird dabei wie folgt vorgegangen: Zunächst wird das Werkzeug 1 mit in die Führungshülse 2 zurückgezogenen Elektrodensegmenten 4, 5 dem Werkstück 14 zugeführt, bis die werkzeugseitige Stirnseite 27 der Führungshülse 2 auf die Stirnseite 17 des Werkstücks 14 trifft. Anschließend wird das Elektrodensegment 5 in die Aussparung verlagert, wie durch einen Pfeil 28 angedeutet. Dabei wirken ihr Führungsabschnitt 24 mit den Führungsschrägen 26 der Führungshülse 2 derart zusammen, dass der Elektrodenschenkel 12 in die Aussparung 13 (links vom Steg 18) trifft. Wird anschließend die Elektrode 4 in die Aussparung 13 verschoben, wie durch einen Pfeil 29 angedeutet, wirkt der Führungsabschnitt 23 derart mit dem Führungsabschnitt 24 des Elektrodensegments 4 sowie den Führungsschrägen 26 der Führungshülse 2 zusammen, dass das Elektrodensegment 5 zur Seite verlagert/verschoben wird - wie durch einen Pfeil 30 angedeutet -, sodass das Elektrodensegment 5 in die Hintergriffsposition zu dem Hinterschnitt 22 gelangt. Die das Elektrodensegment 4 betreffenden Führungsschrägen 25 und 26 sind im Wesentlichen parallel zu dem Hinterschnitt 21, der ebenfalls als Schräge ausgebildet ist, ausgerichtet, sodass das Elektrodensegment 4 direkt hinter den Hinterschnitt 21 in die Hintergriffsposition geführt wird. Die Führungsschrägen 26 der Führungshülse 2 verlaufen dazu derart, dass sie eine Verjüngung 31 bilden. Dadurch können die Führungsabschnitte 24 und 23 hinter (in Richtung der Pfeile 28, 29 gesehen) der Verjüngung 31 nach außen verlagert werden, sodass die Elektrodensegmente 4 und 5 mit ihren Elektrodenschenkeln 11 und 12 in die entsprechende Hintergriffsposition verlagert werden. Dabei sind die Führungsschrägen 25,26 derart verengend ausgerichtet/ausgebildet, dass beim Einführen des zweiten Elektrodensegments 4, die beiden Elektrodensegmente 4,5 miteinander in der Führungshülse verspannt werden. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise eine genaue Ausrichtung beziehungsweise Positionierung der Elektrodensegmente 4,5 beziehungsweise der Elektrode 3 in der Aussparung 13, und damit der Elysier-Spalt gewährleistet.
-
Befindet sich die Elektrode 3 auf die oben beschriebene Art und Weise vollständig eingebracht in der Aussparung 13, wird die Elektrolytlösung durch den Spalt gefördert und ein Gleichstrom durch die Elektrode 3, über die Elektrolytlösung zu dem Werkstück 14, dass die Anode bildet, geleitet. Wobei hier die Führungshülse 2 gleichzeitig als Elektrolytkanal 32 dienen kann, durch den das Elektrolyt an den Elektrodensegmenten 4, 5 vorbei in die Aussparung 13 geleitet wird. Aus dem Werkstück 14 kann der Elektrolyt anschließend durch den Kanal 16 wieder austreten. Alternativ kann der Elektrolyt auch einfach nur durch den Kanal 16 geleitet werden.
-
Die Führungshülse 2 ist dabei im Wesentlichen aus Kunststoff gefertigt, sodass nur der gewünschte Bereich elektrochemisch bei Anlegen des Gleichstroms durch die Elektrode 3 bearbeitet wird. Hierbei entstehen besonders hochwertige, glatte Oberflächen in der Aussparung 13. Es ist auch denkbar, den Gleichstrom fließen zu lassen, noch bevor sich die Elektrodensegmente 4,5 in ihrer Endlage befinden und/oder während sie aus der Aussparung 13 herausgezogen werden.
-
Die auf der Stirnseite 17 des Werkstücks 14 aufliegende Führungshülse 2 dichtet dabei den Elektrolytkanal 32 ab. Bevorzugt kann jedoch auch ein weiteres Dichtelement zwischen der Führungshülse 2 und dem Werkstück 14 vorgesehen sein. Insbesondere kann dies in Form eines in einer entsprechenden Nut einliegenden O-Rings oder auch beispielsweise als ein umlaufender Steg an der werkstückseitigen Stirnseite 27 der Führungshülse 2 vorgesehen sein.
-
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform weist die Führungshülse 2 außerdem Mittel auf, die es erlauben, die Führungshülse 2 auf einfache Weise an dem Werkstück 14 auszurichten und zu positionieren, also zu zentrieren, sodass die Elektrode 3 beziehungsweise die Elektrodensegmente 4 und 5 auf einfache Weise in die gewünschte Position gebracht werden können. Derartige Mittel können beispielsweise in an der Stirnseite 27 ausgebildeten Vorsprüngen oder Vertiefungen bestehen, die mit entsprechenden Vertiefungen beziehungsweise Vorsprüngen an der Stirnseite 17 eines Werkstücks 14 zusammenwirken.
-
Die 4 zeigt dazu das Werkzeug 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus der 2. Die Führungshülse 2 ist im Wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildet und die Elektrodensegmente 4, 5 weisen an ihren, der Innenseite der Führungshülse 2 zugewandten Seiten ebenfalls eine kreisförmige Kontur auf. Letztendlich weisen die Elektrodensegmente 4, 5 im Bereich der Führungsabschnitte 23, 24 eine Halbkreisform auf. Die Führungsschrägen 25 und 26 hingegen weisen eine ebene Oberfläche auf. Wie eindeutig der 4 zu entnehmen ist, sind die der Führungshülse 2 zugeordneten Führungsschrägen 25 der Elektrodensegmente 4 und 5 über nur eine schmale Breite des jeweiligen Elektrodensegments 4, 5 ausgebildet. Die Führungsschräge 25 der Elektrodensegmente 4, 5 beziehungsweise Führungsabschnitte 23 und 24, die miteinander wirken, erstrecken sich dagegen über die gesamte Breite des jeweiligen Führungsabschnitts 23 beziehungsweise 24. Der Führungsabschnitt 23 weist an einer dem Führungsabschnitt 24 zugeordneten Seite eine Aussparung 33 auf, die den Elektrolytkanal 32 der Führungshülse 2 beziehungsweise des Werkzeugs 1 im Bereich der Führungsabschnitte 23, 24 bildet.
-
Mittels der vorteilhaften Ausbildung des Werkzeugs 1 ist es möglich, vollautomatisiert das Werkstück 14 bereichsweise elektrochemisch zu bearbeiten, sodass insbesondere auch hohe Stückzahlen kostengünstig erreicht werden können.
