DE1118374B - Elektroerosives Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in Werkstuecken aus leitendem Material - Google Patents

Description

Zur Herstellung von Ausnehmungen in Werkstücken sind vor allem spanabhebende Verfahren sehr verbreitet. Obschon sich zwar durch Bohren, Drehen, Fräsen, Schleifen usw. vielerlei Ausnehmungen erzielen lassen, so besteht doch eine grundsätzliche Beschränkung in den Formen der so herstellbaren Hohlräume darin, daß das spanabhebende Werkzeug im Innern des Werkstückes eine zur Vorschubbewegung querverlaufende Schneidbewegung ausführen muß.

Wenngleich eine Reihe von komplizierten Ausnehmungen durch spanabhebende Verfahren hergestellt werden können, ist offensichtlich, daß die Durchführung viel Zeit beansprucht und hohe Anforderungen an Arbeiter und Werkzeugmaschinen stellt. Die Formgenauigkeit der Ausnehmung ist durch die Form des Werkzeuges und seine Bewegung gegenüber dem Werkstück gegeben.

Neben den spanabhebenden Verfahren sind auch funkenerosive Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in metallischen Werkstücken bekanntgeworden.

Es ist bereits bekannt, gekrümmte Kanäle usw. dadurch auf dem Wege der Erosion zu erzeugen, daß entsprechend geformte Elektroden um eine Schwenkachse in das Werkstück hinein verschwenkt werden. Dabei kann die Form des gekrümmten Kanals auch verjüngt, z. B. konisch, verlaufen, wobei die Achsen bzw. die in der Schwenkebene liegenden Mantellinien der Ausnehmung aus durchgehenden Kreisbögen bestehen.

Es ist weiterhin bereits bekannt, z. B. Gesenke dadurch herzustellen, daß geradlinig vorgeschobene Erosionselektroden verwendet werden, die in allen drei Dimensionen in Vorschubrichtung verjüngt ausgebildet sind.

Schließlich hat man auch bereits durchgehende Bohrungen hinterschnitten ausgeführt, dadurch, daß man Elektroden geringeren Durchmessers so in der Bohrung geführt hat, daß deren Mantelfläche die hinterschnittene Bohrungsfläche erzeugte; hierbei werden die Elektroden durch Exzenter usw. geführt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, solche — insbesondere aerodynamisch geformte — Ausnehmungsformen in erosiver Verarbeitung herstellbar zu machen, wie sie bisher nur auf dem Wege des Gießens oder mittels spanabhebender Handarbeit zu erzeugen waren.

Zwar sind bisher schon z. B. die Schaufeln an den Laufrädern von Gasturbinen aus dem vollen Laufkranz auf erosivem Wege dadurch hergestellt worden, daß in den vollen Laufkranz Elektroden radial eingesenkt wurden, jedoch lassen sich naturgemäß in

zur Herstellung von Ausnehmungen

in Werkstücken aus leitendem Material

Anmelder:

AGIE A. G. für industrielle Elektronik,
Losone, Locarno, Tessin (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann

und Dipl.-Ing. W. Eitle, Patentanwälte,

München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 4. März 1959 (Nr. 70 315)

Werner Ullmann, Locarno-Monti, Tessin (Schweiz), und Dr. Gilbert Waninger, Ettlingen (Bad.),

sind als Erfinder genannt worden

Querströmungsrichtung aerodynamisch geformte Durchlaßkanäle auf diese Weise nicht erzeugen.

Die Erfindung betrifft nun ein elektroerosives Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in Werkstücken aus leitendem Material. Kennzeichnend für die Erfindung ist die gemeinsame Anwendung des nachfolgend aufgeführten, an sich bekannten Merkmales a) mit den Merkmalen b) und c):

a) Es wird eine Ausnehmung hergestellt unter Verwendung einer mit einem Schwenkantrieb versehenen Elektrode;

b) die in der Schwenkebene liegenden Mantellinien der Ausnehmung weichen von der Form durchgehender Kreisbögen ab;

c) mindestens einige der Querschnitte, welche durch die die Schwenkachse enthaltenden Schnittebenen entstehen, sind in an sich bekannter Weise einander geometrisch unähnlich.

Vorzugsweise wird hierbei die Lage der Drehachse der Elektrode innerhalb der beiden möglichen Grenzlagen derart gewählt, daß der Elektrodenablauf gleichmäßig auf die Mantelfläche verteilt ist.

Zur Herstellung bei komplizierteren Ausnehmungen ist es auch möglich, eine Elektrode mehrmals hintereinander, bei unterschiedlicher Lage der Drehachse, in das Werkstück hineinzuschwenken. Hierbei

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können auch in an sich, bekannter Weise .mehrere Elektroden in das Werkstück verschwenkt werden, von denen jede einen Teil einer zusammenhängenden Ausnehmung abträgt. Vorzugsweise werden wenigstens zwei Elektroden um verschiedene Schwenkachsen verschwenkt.

Zur Herstellung einer nicht durchgehenden, nach innen sich erweiternden Ausnehmung können gemäß der Erfindung nacheinander drei Elektroden in das Werkstück eingeschwenkt werden, wobei die Bahn der beiden ersten Elektroden sich im Innern des Werkstückes kreuzen und die dritte Elektrode in an sich bekannter Weise den auf dem Grund der Ausnehmung zwischen den Teilausnehmungen der ersten beiden Elektroden verbleibenden Materialrest abträgt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Elektrode während des Einschwenkens in das Werkstück axial verschoben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zur Herstellung von Spülkanälen, Steuerkanälen, Füll- und Auspuffkanälen bei Strömungs-, Expansions- und Kompressionsmaschinen verwendet. Insbesondere können die mit Umlenkkanälen versehenen Statoren von mehrstufigen Turbinen durch Einschwenken der Elektrode von der Seite her hergestellt werden. Vorzugsweise wird hierbei die Elektrode drehbar an dem Turbinenstator befestigt. Hierbei können am Werkstück den einzelnen Ausnehmungen zugeordnete Paßbohrungen vorgesehen sein, welche die jeweilige Lage der Drehachse in bezug auf das Werkstück bestimmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anschließend an Hand einiger Beispiele näher erläutert werden. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 und 2 herzustellende Ausnehmungen zur Erläuterung der einzuhaltenden geometrischen Bedingungen;

Fig. 3 bis 5 veranschaulichen die Herstellung von besonders gearteten Ausnehmungen mittels einer Elektrode;

Fig. 6 und 7 zeigen Fälle, bei denen mehrere Elektroden für eine zusammenhängende Ausnehmung verwendet werden;

Fig. 8 bis 10 stellen allgemeinere Ausführungsbeispiele des Verfahrens dar und

Fig. Il und 12 die Anwendung des Verfahrens bei der Herstellung von Turbinenrädern.

Zur Erläuterung der Voraussetzungen, die bei der Herstellung von Ausnehmungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingehalten werden müssen, sei auf die Fig. 1 und 2 verwiesen. Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine herzustellende Ausnehmung dar. Zur Vereinfachung kann angenommen werden, daß die Ausnehmung prismatisch sei. Die Ausnehmung soll nun dadurch hergestellt werden, daß eine die Ausnehmung völlig ausfüllende Elektrode, die um den Punkt A schwenkbar gelagert ist, in Pfeilrichtung in das Werkstück hineingedreht wird. Um festzustellen, daß die Ausnehmung mit dem gewählten Punkt A tatsächlich herstellbar ist, seien zwei Punkte P₁ und P₂ betrachtet. Durch den Punkt P₁ verläuft die Tangente t₁ an die Begrenzungslinie der Ausnehmung, der Kreisbogen K₁ mit A als Mittelpunkt und die Tangente T₁ an den Kreisbogen K₁. Die Tangenten T₁ und i_t schließen einen spitzen Winkel a_x miteinander ein, dessen Schenkel sich in der Richtung der Elektrodenbewegung verjüngen. Die Ausnehmung ist nur dann bezüglich des vorgesehenen Drehpunktes herstellbar, wenn der der Ausnehmung zugewandte Schenkel des Winkels Ct₁ von der Tangente T₁ gebildet wird.

Durch einen beliebigen Punkt P₂ verlaufen ebenfalls die Tangente i₂ an die Begrenzungslinie der Ausnehmung in diesen Punkt, der Kreisbogen K₂ um den Drehpunkt A und die Tangente T₂ durch diesen Kreispunkt. Die Tangenten T₂, t₂ bilden in Drehrichtung gesehen den spitzen Winkel a₂. Es ist zu ersehen, daß die Tangente T₂ an den Kreisbogen K₂ der Ausnehmung zugewandt ist, so daß die notwendige und hinreichende Bedingung für den Punkt P₂ bezüglich des Drehpunktes A ebenfalls erfüllt ist.

Der Punkte ist nun bezüglich einer herzustellenden Ausnehmung ober bezüglich eines Teiles einer herzustellenden Ausnehmung dann richtig gewählt, wenn die für die Punkte P₁ und P₂ erläuterten Voraussetzungen für alle Punkte der Begrenzungslinie bzw. Oberfläche der Ausnehmung bzw. des durch einen einzigen Arbeitsgang herzustellenden Teiles der Ausnehmung zutreffen; der Drehpunkt für die Elektrode muß also derart gewählt werden, daß für jeden Punkt der Oberfläche der Ausnehmung die folgende Bedingung erfüllt ist: Die Tangente der Begrenzungslinie durch einen Punkt und die Tangente an dem durch diesen Punkt verlaufenden Kreisbogen um den Drehpunkt der Elektrode müssen in Drehrichtung gesehen einen spitzen Winkel einschließen, wobei der zu dem Innern der Ausnehmung hin gerichtete Schenkel des Winkels immer von der Tangente an den Kreisbogen gebildet wird.

Zur weiteren Erläuterung dieser Zusammenhänge sei auf Fig. 2 verwiesen, bei welcher diese Bedingung nicht erfüllt ist. Der Kreisbogen K₃ um den Drehpunkt A durch einen Punkt P₃ besitzt in diesem Punkt die Tangente T₃; die Tangente an die Begrenzungslinie der Ausnehmung sei t₃. Der sich in Drehrichtung verjüngende Winkel zwischen diesen beiden Tangenten ist mit a_s bezeichnet. Der der Ausnehmung zugewandte Schenkel dieses Winkels a_s ist die Tangente T₃ an die Begrenzungslinie der Ausnehmung und nicht die Tangente T₃ an den Kreisbogen durch den Punkt P₃ und A, woraus zu ersehen ist, daß die Ausnehmung wenigstens in einem den Punkt P₃ enthaltenden Bereich mit dem Drehpunkt A nicht herstellbar ist.

Wie man sich leicht überzeugen kann, ist die Ausnehmung beispielsweise mit dem Drehpunkt Λ[' herstellbar. Nachdem angenommen worden ist, daß die Ausnehmungen der Fig. 1 und 2 prismatisch sind, d. h. daß die Höhe der im Schnitt sichtbaren Begrenzungsflächen an allen Stellen gleich ist, erkennt man ohne weiteres, daß die Querschnittsflächen, die die Drehachse .,4 einschließen, zufolge der Verjüngung der Ausnehmung geometrisch gesehen einander nicht ähnlich sind.

Wie anschließend noch erläutert werden soll, lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht prismatische Ausnehmungen herstellen, wobei die gleichen Kriterien anzuwenden sind.

In Fig. 3 ist eine fertige Ausnehmung im Werkstück 12 durch einen Schnitt senkrecht zur Achse A dargestellt. Die Elektrode, mit welcher diese Ausnehmung auf elektroerosivemWege hergestellt wurde, besteht aus dem aktiven, an der Materialabtragung beteiligten Teil 10 und an dem Arm 11. Die Elektrode wird bei der Herstellung der Ausnehmung in

Pfeilrichtung um die in bezug auf das Werkstück 12 feststehende Achse A in das Werkstück hineingedreht, bis sich der aktive Teil 10 völlig im Innern des Werkstückes befindet. Im vorliegenden Fall entspricht der Teil 10 ganz der Form der Ausnehmung.

Wie aus den eingezeichneten Querschnitten q und q' der Ausnehmung bzw. der Elektrode hervorgeht, sind. Ausnehmungen und Elektrode oben und unten durch zwei parallel zur Schnittebene liegende Ebenen begrenzt. Die seitliche Begrenzung der Ausnehmung verläuft entlang zwei zum Teil gegenüberliegenden konzentrischen Kreisbögen e und d, an die weitere gekrümmte Flächenabschnitte e, f und g anschließen. Es ist zu ersehen, daß die die Flächenabschnitte e und g einschließende Querschnittsfläche q" geometrisch unähnlich den Querschnittsflächen q und q' ist.

Die Lage der Drehachse/4 der Elektrode ist so gewählt, daß sie mit der gemeinsamen Mittelachse der kreisbogenförmigen Begrenzungsflächenteile c und d zusammenfällt, so daß die Tangenten an den Kreisbögen um A und die Begrenzungslinien d und c zusammenfallen; bei diesem Grenzfall sind die Ausnehmungsteile selbstverständlich herstellbar.

Fig. 4 veranschaulicht die Herstellung einer Ausnehmung im Werkstück 12 mittels der Elektrode 10, 11. Die Ausnehmung weist zwei einander gegenüberliegende kreisbogenförmige, nicht konzentrische Begrenzungsflächenteile A₁ und A₂ mit den parallelen Achsen H₁ bzw. H₂ auf. Die Form der Elektrode bzw. des aktiven Teils 20 entspricht der Form der Ausnehmung. Bezüglich des durch die Flächenteile A₁ und A₂ begrenzten Ausnehmungsteile sind verschiedene Lagen der Drehachsen der Elektrode möglich, bei denen die obenerwähnten Bedingungen erfüllt sind; die beiden Grenzlagen sind diejenigen der Achsen H₁ und H₂. Die Drehachse kann aber auch zwischen H₁ und H₂ in der Verbindungsebene liegen. Zwecks Erzielung eines gleichmäßig auf beide Seitenflanken verteilten Elektrodenabbrandes ist es vorteilhaft, die Lage von A, wie gezeichnet, mindestens annähernd in der Mitte zwischen H₁ und H₂ zu wählen.

Die Ausnehmung nach Fig. 5 ist auf der einen Seite durch eine kreisbogenförmige Fläche A begrenzt auf der gegenüberliegenden Seite hingegen durch zwei ebene Flächen e\ und e₂. Die Lage der Drehachse/i fällt hier mit der Achse der Fläche A zusammen. Die Form der Elektrode entspricht nur hinsichtlich der Deckflächen und den ebenen Begrenzungsflächen e_t und e₂ der Form der Ausnehmung. Der Fläche A ist aber die Elektrode nur an ihrem vordersten Teil angepaßt, weiter hinten steht die Elektrode von der Oberfläche der Ausnehmung ab, da diese Partie A' ohnehin keine weitere Abtragung mehr bewirken soll und kann. Diese Partie der Elektrode braucht daher auch nicht genau bearbeitet zu sein.

Die Fig. 3, 4 und 5 betreffen Fälle, bei denen jeweils die ganze Ausnehmung mittels einer einzelnen Elektrode hergestellt wird. Man kann jedoch nötigenfalls auch so vorgehen, daß nacheinander mehrere Elektroden in das Werkstück hineingedreht werden, von denen jede einen Teil einer zusammenhängenden Ausnehmung abträgt.

Ein solches Beispiel mit zwei Elektroden ist in Fig. 6 dargestellt. Die eine Elektrode 10, 11 ist mit ausgezogenen Linien in ihrer Endlage im Werkstück dargestellt, die andere Elektrode 20, 21 gestrichelt außerhalb des Werkstückes und ihre Bahn bei der Drehung in das Werkstück hinein strichpunktiert. Bei der Herstellung dieser Ausnehmung wird die erste Elektrode, nachdem sie ihre Endlage erreicht hat, wieder ausgeschwenkt und hierauf die zweite Elektrode in das Werkstück hineingedreht, wobei diese das noch verbliebene Material der herzustellenden Ausnehmung abträgt. Selbstverständlich kann auch eine Elektrode mit verschiedenen Drehpunkten zweimal in das Werkstück eingedreht werden.

Entsprechend der geforderten Form der Ausnehmung wurden für die beiden Elektroden verschiedene Drehachsen Λ, B gewählt, so daß die von Punkten beider Elektroden beschriebenen Kreisbögen untereinander natürlich nicht konzentrisch sind. Bezüglich der mit jeder Elektrode herzustellenden Oberfläche des betreffenden Teiles der Ausnehmung müssen die an Hand der Fig. 1 und 2 erläuterten Bedingungen erfüllt sein. '

- Beim Beispiel nach Fig. 7 sind drei Elektroden 10, 11, 20, 21 und 30, 31 an der Herstellung einer zusammenhängenden, nicht durchgehenden Ausnehmung beteiligt* Zuerst werden nacheinander die Elektroden 10, 11 und 20, 21 um ihre Achsen A bzw. B in das Werkstück hineingedreht, in dessen Innerem sich ihre Bahnen kreuzen. Zwischen den beiden Teilausnehmungen der sich nach innen erweiternden Ausnehmung verbleibt dabei ein Materialrest 13, der von keiner der beiden ersten Elektroden erreicht werden kann. Er liegt jedoch im Bereich der dritten Elektrode, welche zuletzt um ihre Achse C in das Werkstück hineingedreht wird und dabei den Materialrest 13 abträgt.

Auch bei dieser Figur ist nur die erste Elektrode mit ausgezogenen Linien in ihrer Endlage im Innern des Werkstückes gezeichnet; die beiden anderen Elektroden sind außerhalb der Ausnehmung gestrichelt dargestellt und ihre Bahnen strichpunktiert eingetragen.

Neben den dargestellten Ausnehmungen von zur Erläuterung einigermaßen regelmäßiger Form lassen sich natürlich nach dem beschriebenen .Verfahren äußerst vielfältige Formen von Ausnehmungen herstellen. Ein Beispiel einer völlig unregelmäßigen Form ist in Fig. 8 dargestellt; drei ohne weiteres als geometrisch unähnlich erkennbare Querschnitte q_v. q\ und q_s sind in der zugehörigen Elektrode eingezeichnet. Ein Kreisbogen, mit dem die Oberfläche konvergiert und der eine mögliche Drehachse A der Elektrode bestimmt, ist strichpunktiert eingetragen. Die Existenz eines derartigen Kreisbogens ist ein Kriterium dafür, daß die an Hand der Fig. 1 und 2 erläuterten Bedingungen erfüllt sind, wenn der Mittel· punkt dieses Kreisbogens der Mittelpunkt', der Schwenkbewegung der Elektrode ist. Durch die. Verwendung von mehreren Elektroden, die um verschiedene Achsen drehen und von denen jede nacheinander eine Teilausnehmung abträgt, vervielfachen sich die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens noch.

- Die Drehachse der Elektrode kann selbstverständlich nötigenfalls zu den Kanten des Werkstückes völlig windschief gestellt werden, wofür Fig. 9 ein Beispiel gibt. ■ .

Wie an Hand der beschriebenen Ausführungsbeispiele des Verfahrens dargelegt wurde, führt die Elektrode bei der Herstellung der Ausnehmung

immer eine einfache Drehbewegung um eine bezüglich dem Werkstück feststehende Achse aus, wie kompliziert auch die Form der Ausnehmung selbst sein möge. Dies bedeutet natürlich gegenüber einem spanabhebenden Verfahren eine ganz wesentliche s Vereinfachung, abgesehen davon, daß viele der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Formen spanabhebend gar nicht herstellbar wären. Eine Kreisbewegung um eine feststehende Achse läßt sich mit sehr geringem technischem Aufwand realisieren und auch äußerst genau reproduzieren, viel einf acher und genauer als z. B. eine geradlinige Bewegung. Dies wirkt sich natürlich auf die Genauigkeit der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Ausnehmungen günstig aus. Selbstverständlich ist auch die Form der Elektrode für die Form der Ausnehmung mitbestimmend, doch bietet die genaue Bearbeitung der Außenflächen an der Elektrode verhältnismäßig wenig Schwierigkeiten.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verfah- ao rens, bei welchem die Elektrode am vorderen Ende eine Verdickung in Form eines nach unten abragenden Teiles 10 a aufweist. Wenn die vordere Kante der Elektrode in dem Werkstück beispielsweise den Punkt R der Ausnehmung erreicht hat, wird sie kontinuierlich mit dem weiteren Drehvorschub in das Werkstück auf der Drehachse A abgesenkt. Hierdurch erhält der weitere Teil der Ausnehmung die dargestellte Form. Ausnehmungen dieser Art sind oft bei Kühlkanälen, beispielsweise in Motorblöcken, erwünscht.

Eine große Vereinfachung bringt das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung der Ausnehmungen zwischen den einzelnen Schaufeln bei Turbinen, sowohl bei Leit- als auch bei Laufrädern. Fig. 11 zeigt in der Abwicklung einen Schnitt durch ein Turbinenrad bei der Herstellung der Ausnehmungen.

Insbesondere bei Dampfturbinen, welche etwa die dargestellte Anordnung und Form der Schaufehl aufweisen, ist wegen der sehr hohen Schaufelbeanspruchung oft ein die äußeren Schaufelenden verbindender ringförmiger Steg 53 erforderlich. Bei der bisherigen spanabhebenden Bearbeitung konnte nur so vorgegangen werden, daß das Rad vorerst nur einen bis zu den äußeren Schaufelenden reichenden Durchmesser erhielt. Nach erfolgtem Ausfräsen der Zwischenräume wurde dann der Steg 53 als separater Ring aufgebracht und die Schaufelenden -einzeln mit diesem Ring verbunden. Aber schon die geringste Unwucht, die der Ring selbst aufwies oder die bei der Befestigung auftrat, wirkte sich bei den hohen Betriebsdrehzahlen schädlich auf das Erzeugnis aus.

Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Radkörper 50 mit einem auch den Ring 53 einschließenden Durchmesser aus einem Stück gefertigt. In der erforderlichen Teilung der Schaufeln werden dann Paßbohrungen 51 angebracht, und zwar vorzugsweise an Stellen, an welche die herzustellenden Ausnehmungen zu hegen kommen. Als Mittel zum drehbaren Befestigen der Elektrode am Rad dient hier ein Scharnierkörper 15, welcher mit in die Bohrungen passenden Stiften versehen ist. Auf diese Weise werden die aufeinanderfolgenden Lagen der Drehachsen A₁, A₂, A₃ usw. bestimmt. Zur Isolierung der Elektroden vom Radkörper ist zwischen dem Arm 11 und dem aktiven Elektrodenteil ein Isolierkörper 14 eingesetzt. Die Drehachsen A _a und A₂ lauf en parallel zu den zugehörigen Radien A₁ und A₂' und sind beispielsweise um zwei Schaufelteilungen gegenüber den letzteren versetzt.

Für die Genauigkeit und Regelmäßigkeit der Anordnung der Schaufeln ist praktisch die Lage der Paßbohrungen 51 maßgebend. Diese sind aber verhältnismäßig leicht mit der erforderlichen Lagegenauigkeit herstellbar. Die bei den vorangehenden Beispielen genannten Vorteile des Verfahrens kommen natürlich auch hier voll zur Geltung, woraus sich eine große Vereinfachung bei der Herstellung des Turbinenrades ergibt.

Obwohl das in den Fig. 11 und 12 beschriebene Beispiel die Herstellung eines Turbinenrades betrifft, kann in gleicher Weise auch ein Turbinenstator hergestellt werden, welcher beispielsweise die Umlenkschaufeln für das Medium enthält. Wie bekannt, erfüllen die Umlenkschaufehl den Zweck einerseits, die Strömungsrichtung des beispielsweise das Curtisrad verlassenden Mediums so umzulenken, daß ein nachgeschaltetes Rad von diesem Medium in gleicher Richtung nochmals angetrieben wird. Da die nachfolgenden Räder oft einen größeren Durchmesser haben als die in Strömungsrichtung weiter vorn liegenden Räder, müssen die Umlenkschaufeln bzw. Umlenkdüsen weiterhin die Aufgabe erfüllen, das Medium in radialer Richtung nach außen umzulenken. Wenn die Elektrode beim Einführen in das Werkstück auf der Achse verschoben wird (beispielsweise wie in Fig. 10 dargestellt) und der Elektrodenkopf größer ist als der Elektrodenschaft, läßt sich dies ohne weiteres erreichen. Gegebenenfalls kann es im übrigen erforderlich werden, daß bei den Statoren von Turbinen die Ausnehmungen von beiden Seiten hergestellt werden müssen.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektroerosives Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen in Werkstücken aus leitendem Material, gekennzeichnet durch die Merkmale b) und c) und das an sich bekannte Merkmal a):

a) Es wird eine Ausnehmung hergestellt unter Verwendung einer mit einem Schwenkantrieb (11) versehenen Elektrode (10);

b) die in der Schwenkebene liegenden Mantellinien der Ausnehmung weichen von der Form durchgehender Kreisbögen ab;

c) mindestens einige der Querschnitte, welche durch die die Schwenkachse 04) enthaltenden Schnittebenen entstehen, sind in an sich bekannter Weise einander geometrisch unähnlich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Drehachse (A) der Elektrode (10) innerhalb der beiden möglichen Grenzlagen (H₁, H₂) derart gewählt wird, daß der Elektrodenabbrand gleichmäßig auf die Mantelflächen verteilt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (10) mehrmals hintereinander bei unterschiedlicher Lage der Drehachse (A) in das Werkstück (12) verschwenkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander in an sich bekannter Weise mehrere Elektroden (10, 20, 30) in

das Werkstück (12) verschwenkt werden, von denen jede einen Teil einer zusammenhängenden Ausnehmung abträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Elektroden (10, 20, 30) um verschiedene Schwenkachsen (A, B, C) verschwenkt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer nicht durchgehenden, nach innen sich erweiternden Ausnehmung (Fig. 7) nacheinander drei Elektroden (10, 20, 30) in das Werkstück (12) eingeschwenkt werden, wobei die Bahnen der beiden ersten Elektroden (10, 20) sich im Inneren des Werkstückes (12) kreuzen und die dritte Elektrode (30) in an sich bekannter Weise den auf dem Grund der Ausnehmung zwischen den Teilausnehmungen der ersten beiden Elektroden verbliebenen Materialrest (13) abträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (11) während des Einschwenkens axial verschoben wird (Fig. 10).

8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7 zur Herstellung von Spülkanälen, Steuer-

kanälen, Füll- und Auspuffkanälen bei Strömungs-, Expansions- undKompressionsmaschinen.

9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7 zur Herstellung der mit Umlenkkanälen versehenen Statoren (50) von mehrstufigen Turbinen durch Einschwenken der Elektrode (10) von der Seite her.

10. Anwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (10) am Turbinenstator (50) drehbar befestigt wird.

11. Anwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Ausnehmungen zugeordnete Paßbohrungen (51) am Werkstück (50) vorgesehen sind, welche die jeweilige Lage der Drehachse (A₁, A₂, A₃) in bezug auf das Werkstück (50) bestimmen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 972 889;

deutsche Patentanmeldung O 4298 VIIId /21h (bekanntgemacht am 7. 6.1956);

Zeitschrift »Werkstatt-Technik und Maschinenbau«, Mai 1952, S. 219;

Zeitschrift »Feingeräte-Techmk« September 1957, S. 405 bis 409.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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