DE1156907B - Elektrode zur Elektro-Erosion mit isolierenden, abstandhaltenden Teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für die Elektro-Erosion, insbesondere durch Elektrolyse, mit über die stromführende Arbeitsfläche der Elektrode vorstehenden, abstandhaltenden, isolierenden Teilen und mit Kanälen, welche den Elektrolyten an die Arbeitsfläche der Elektrode zuführen.

Es ist bekannt, daß Metalle und metallartige Stoffe durch elektrolytische Elektro-Erosion zu einer bestimmten Form abgetragen werden können, wobei das Werkstück die Anode bildet. Nach einem älteren Vorschlag ist es von beträchtlichem Vorteil, in solchen Verfahren einen elektrolysierenden Strom hoher Dichte zu benutzen, wobei der Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der Elektrode auf einem zweckmäßigen Minimum in der Größenordnung von Vioo bis Vio mm gehalten wird, ohne daß eine Kurzschlußberührung erfolgt. Dieser enge Zwischenraum kann bekanntlich entweder durch eine automatische Vorschubregelung oder — zumal bei Handbetätigung der Elektrode oder des Werkstückes — durch isoüerende, abstandhaltende Teile auf der Arbeitsfläche der Elektrode sichergestellt werden. Dabei erfolgt die Elektrolytzufuhr durch Verteilerkanäle an die Arbeitsfläche der Elektrode.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung besonders vorteilhafter Elektroden, die eine optimale Erosion ermöglichen, und einen zweckmäßigen Anschlußschlauch und eine vorteilhafte Vorrichtung zur Führung solcher Elektroden.

Die Erfindung besteht darin, daß die Elektrode aus einem elektrisch isolierenden Stoffkörper besteht, in dem eine Vielzahl von in an sich bekannter Weise stromführenden und den Elektrolyten zuleitenden, rohrartigen Elementen angeordnet ist, die hinter der Vorderfläche der Isolierstoffteile um die gewünschte Erosionsspaltbreite zurückstehen, und daß die gegenüberliegenden Enden der rohrartigen Elemente gemeinsam in eine elektrolytführende Kammer münden und durch mindestens einen Teil der Kammerstruktur mit einer Stromquelle verbunden sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die rohrartigen Elemente und die Isolierstoffteile im Inneren der Elektrode dadurch gebildet, daß Einheiten aus stromführenden, geraden und auf ihnen aufgelöteten Wellplatten aufeinandergelegt und mit einer flachen Abschlußplatte bedeckt sind und daß die durch die Wellungen einerseits und die nicht aufgelöteten, aufgelegten Platten andererseits gebildeten Hohlräume mit Isolierstoff gefüllt sind und daß der gesamte Stapel seinerseits von einer Isolier-Stoffschicht umgeben ist.

Insbesondere sind innerhalb des die Elektrode Elektrode zur Elektro-Erosion
mit isolierenden, abstandhaltenden Teilen

Anmelder:

Anocut Engineering Company,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Oktober 1959 (Nr. 844 706)

Lynn A. Williams, Winnetka, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

bildenden Blechstapels aus flachen und Wellplatten kürzere Wellplatten angeordnet, deren Arbeitskante mit der Arbeitskante der übrigen Wellplatten abschneidet und oberhalb derer sich ein querliegender Zwischenraum befindet, der mit Umfangsschlitzen am Elektrodenkörper in Verbindung steht und oberhalb dessen jeweils eine schmale Wellplatte querliegend angeordnet ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Elektrode mit einem elastischen, schlauchartigen Überzug versehen, der über die Arbeitsfläche der Elektrode im Ruhezustand übersteht und im Arbeitszustand, sich an das Werkstück abdichtend anlegend, etwas aufgeweitet abgespreizt ist.

Vorzugsweise ist der Oberteil der Elektrode durch eine mit Druckluft gefüllte Kammer geführt, aus deren Unterseite schräg zur Arbeitsstelle hinweisende-Öffnungen für den Durchtritt der Druckluft ange=- ordnet sind.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Elektrode mit einem bis dicht an die Arbeitsfläche und über den Handgriffteil reichenden leitenden Überzug mit Erdanschluß bedeckt.

Bei der Elektrode kann der Körper des Isoliermaterials abnutzungswiderstandsfähige Schleifteilchen enthalten.

Zweckmäßig sind die Vorderflächen der stromführenden, rohrartigen Elemente in an sich bekannter

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Fig. 20 eine Seitenansicht, teilweise im Mittellängsschnitt einer alternativen Form, die die Elektrode annehmen kann und

Fig. 21 eine auseinandergezogene Ansicht, die das innere Gebilde der Elektrode nach Fig. 20 zeigt.

In Fig. 1 ist schematisch eine Erosionsanlage gezeigt. Eine Tischkonstruktion, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, ist mit einer Haube 12 versehen, das einen angelenkten Oberteil 14 be-

Zeichnungen dargestellt sind.

In den Zeichnungen, in denen in verschiedenen Ansichten für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen benutzt werden, sind

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Erosionsvorrichtung für Handbetrieb im senkrechten Längsschnitt,

Fig. 2 ein Mittellängsschnitt durch eine erfindungs-

Weise durch einen Erosionsvorgang gegenüber einem Formwerkzeug erzeugt.

Ein Elektrolyt-Zuführungsschlauch für die Elektroden nach der Erfindung besteht vorzugsweise zur gleichzeitigen Zuführung von Elektrolyt und Erosionsstrom aus zwei konzentrisch übereinanderliegenden, isolierenden elastischen Schläuchen, zwischen denen ein leitendes Drahtgeflecht angeordnet ist.

Eine Vorrichtung zur Führung der Elektrode ist

im allgemeinen durch mehrere parallel laufende io sitzt, um das Innere zugänglich zu machen. Dämpfe Exzenter für die kontinuierliche, nichtlineare Be- und Gase werden aus diesem Verdeck mittels einer wegung der Elektrode innerhalb der Arbeitsebene Saugleitung 16, 18 entfernt. Die Vorderseite der gekennzeichnet. Haube hat eine Öffnung und eine Lampe 20. Inner-

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen halb der Haube trägt der Tisch einen Werkstückaus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh- 15 halter 22 mit dem Werkstück W, dessen zu bearrungsbeispielen der Erfindung hervor, die in den beitende Fläche der Verdecköffnung zugekehrt ist.

An der Vorderseite der Haube trägt der Tisch ein Paar gepolsterte Armstützen 24 für den Arbeiter. Die Elektrode ist bei 26 gezeigt und ist durch eine Armatur 28 mit einem Schlauch 30 für die Elektrolytzufuhr verbunden, der zu einem Steuerventil 32 führt. Dieses Ventil kann durch einen Fußschalter 34 elektrisch betätigt sein. Eine oder mehrere Düsen zur Lieferung eines Luftstromes sind bei 38 gezeigt. Diese

gemäße Elektrode in Richtung der Pfeile auf Linie 2-2 25 Düsen sind so eingestellt, daß der Elektrolyt gemäß in Fig. 1, dem vorerwähnten älteren Vorschlag verblasen wird,

Fig. 3 eine teilweise Vergrößerung des rechten oder wenn er aus der Elektrode austritt. Wenn der Elek-Arbeitsendes der Elektrode in Fig. 2, trolyt von der Fläche des Werkstückes wegfließt,

Fig. 4 eine Endansicht annähernd des Teiles der wird er in einem Trog 39 aufgefangen und läuft in Fig. 3 dargestellten Elektrode in Richtung der 30 durch ein Rückführrohr 41 in einen Elektrolyt-Pfeile nach der Linie 4-4 in Fig. 3, speicherbehälter ab, aus welchem er wieder durch Fig. 5 eine Querschnittsansicht durch eine andere eine nicht gezeigte Pumpvorrichtung an das Rohr 36 Elektrodenform, zurückgespeist wird.

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer Fig. 5 im all- Die Elektrode, deren Einzelheiten in Fig. 2 gezeigt

gemeinen ähnlichen Elektrode mit einem zusätzlichen 35 sind, enthält ein Elektrolytzufuhrrohr 40, das in eine Merkmal, kastenartige Kammer 42 geschraubt ist, aus deren

Hohlraum 44 der Elektrolyt an eine Vielzahl von kleinen, im allgemeinen parallelen Rohren 46 kleinen Durchmessers verteilt wird, die in die Kammer 40 münden. Diese Rohre sind aus Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit gebildet und in der Kammer 42 z. B. durch Hartlöten verankert. Der Raum zwischen den Rohren 46 ist mit einem isolierenden Material 48 gefüllt, welches sich als Abstandshalte-Schlauches und einer Schlaucharmatur, welche 45 rung um das Maß der gewünschten Spaltbreite etwas einen Vorrichtungsteil der vorliegenden Erfindung nach außen über die Rohrenden hinaus erstreckt.

Dieses Isoliermaterial 48 oder eine getrennte isolierende Hülse schließt auch vorzugsweise die Kammer 42 ein und erstreckt sich nach rückwärts längs des Speiserohres 40, um einen Handgriff für den Arbeiter zu bilden.

Obwohl sich auch andere Materialien dafür anbieten, ist gefunden worden, daß ein leicht formbares und besonders geeignetes Isoliermaterial ein Epoxy-

Fig. 13 eine Endansicht der Elektrode nach Fig. 12, 55 harz ist, welches eine beträchtliche Menge von fein-Fig. 14 eine Ansicht einer meißeiförmigen Elek- gemahlenem Aluminiumoxyd oder eine andere harte,

nichtleitfähige Substanz enthält. Das Aluminiumoxyd ist in die Mischung prinzipiell für den Zweck einverleibt, um zu einem hohen Grad von Verschleißwiderstand an der Arbeitsfläche der Elektrode beizutragen.

Die Arbeitsfläche 50 der Elektrode ist, wie üblich, in ihrer Kontur der gewünschten Form der Werkstückoberfläche angepaßt; sie ist mithin flach oder

Fig. 19 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile 65 zu einer abgerundeten oder komplexen Kontur geeiner Vorrichtung, um die Elektrode an der Her- schliffen. Diese Schleifoperation entfernt von dem stellung einer rauhen oder gemusterten Oberfläche Elektrodenende irgendwelche Rohrunebenheiten und auf einem Werkstück zu hindern, Rauhigkeiten des isolierenden Materials, welches sich

Fig. 7 eine Längsschnittansicht der Elektrode nach Fig. 5, die Teile der Elektrode in Schichten weggebrochen zeigt, um darunterliegende Merkmale der Konstruktion erkennen zu lassen,

Fig. 8 eine teilweise Längsschnittansicht in Richtung der Pfeile im wesentlichen nach Linie 8-8 in Fig. 7,

Fig. 9 eine teilweise Längsmittelschnittansicht eines

bilden,

Fig. 10 eine schematische Seitenansicht des Endteiles einer in der Weise nach den Fig. 5 bis 8 konstruierten Elektrode,
Fig. 11 eine Endansicht der Elektrode nach Fig. 10, Fig. 12 eine Fig. 10 ähnliche Ansicht einer für einen verschiedenen Spezialzweck konstruierte Elektrode,

trode,

Fig. 15 eine Endansicht der Elektrode nach Fig. 14,

Fig. 16 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Elektrode für hohe Oberflächengüte,

Fig. 17 eine Fig. 6 ähnliche Ansicht, die aber die Elektrode nach Fig. 6 im Gebrauch zeigt,

Fig. 18 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer wahlweisen Elektrodenanordnung,

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aus der Formungsoperation des plastischen Materials 32 sein. Im Gebrauch wird der Elektrolyt an die

zwischen und rund um die Rohre 46 herum ergibt. Elektrode durch die hohle Auskleidung 60 gedrückt,

Ferner werden die Endteile irgendwelcher Rohre, die während der elektrolysierende Stromkreis mit dem

verstopft worden sein können, entfernt, so daß samt- Werkzeug durch die Metallumklöppelung 62 verbun-

liche Rohre 46 zur Lieferung von Elektrolyt an die 5 den ist.

Arbeitsfläche imstande sind. Es ist gefunden worden, daß, obwohl die Spannung

Bei Abschluß des Schleifschrittes, welcher die niedrig — in der Größenordnung von 10 Volt —

Elektrodenarbeitsfläche formt und glättet, werden die liegt, der Arbeiter unter manchen Umständen ein

Enden der Rohre 46 mit der Endfläche 50 des Iso- leichtes Kribbelgefühl empfindet, wenn die Elektrode

liermaterials abschneiden. Das Arbeitsende des Werk- io nur einfach, wie durch das Material 48, isoliert ist.

Zeuges wird dann dicht an eine entsprechende Ober- Dies beruht darauf, daß der Haltegriff der Elektrode

fläche eines leitenden Formwerkzeuges 56 gebracht, und die Hand des Arbeiters durch Elektrolyt feucht

während Elektrolyt durch das Speiserohr 40 und die werden können

Rohre 46 gedruckt wird, wobei nunmehr das For- Die Elektrode und vielleicht ein Teil des Handmungswerkzeug in dem elektrolysierenden Stromkreis 15 griffes sind daher vorzugsweise zum Zwecke der die Kathode ist, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Erdung in eine dünne Metallhülle 52 eingeschlossen, Elektrodenrohrenden 46 werden dabei elektrolytisch die die ganze Außenoberfläche der Elektrode beerodiert, bis die Rohrenden von der Fläche 50 der deckt, außer einer schmalen Zone 54 am Arbeits-Elektrode um die späterhin erwünschte Spaltbreite ende des Werkzeuges. Diese Metallhülle kann irgendzurücktreten. Selbstverständlich muß der Isolierstoff 20 eine von verschiedenen Formen haben. Sie kann aus derart beschaffen sein, daß er sich während der elektrolytisch abgelagertem Metall oder aus gespritz-Erosionsarbeit etwa im selben Ausmaß abnutzt wie tem, geschmolzenem Metall oder aus gewickeltem die Elektrodenrohrenden. Stahldraht bestehen, wobei die Windungen vorzugs-

Unter Benutzung der oben angegebenen Konstruk- weise zusammengelötet sind.

tion kann eine typische, befriedigende Werkzeug- 25 Das gerade beschriebene System kann wie folgt elektrode geformt werden, indem man Rohre von benutzt werden. Die Haube 14 wird angehoben, und 1,65 mm Durchmesser mit einer Wanddicke von ein Werkstück wird an dem Arbeitshalter 22 be-0,38 mm benutzt, wobei die Rohre in einem recht- festigt. Die Haube wird dann gesenkt, und der Arwinkligen Muster mit 2,362 mm Mittelpunktabstand beiter hält die Elektrode 26 mit dem Ende 50 gegen angeordnet sind. Eine Elektrode mit engeren Rohr- 30 das Werkstück, wobei er die Armstützen 24 benutzt, abständen wies 0,89 mm rostfreie Stahlrohre mit wie es am bequemsten scheint. Der Fußschalter 34 0,45 mm Bohrung, versetzt im Abstand von etwa wird dann heruntergedrückt. Dies stellt den elektro-1,27 mm, auf, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Ab- Iysierenden Strom an und öffnet das Ventil, um messungen sind jedoch nicht kritisch. Elektrolyt unter einem passenden Druck, beispiels-

Vorzugsweise ist die Armatur bei 28 eine schnell- 35 weise von der Größenordnung von 7 bis 10,5 kg/cm²,

lösbare, und es wird im Interesse der Bequemlich- zu liefern. Die Elektrode wird dann, wie erforderlich,

keit bevorzugt, die Elektrode sowohl mit Elektrolyt herumbewegt, wenn Werkstoff entfernt wird, um die

als auch mit Strom durch eine einzige Schlauchleitung gewünschte Werkstückkontur und die Oberflächen-

hindurch zu versehen. Dies kann in der in Fig. 9 charakteristik zu bilden.

gezeigten Weise ausgeführt werden. In dieser Figur 40 Vorzugsweise sollte während dieser Operation ist der Schlauch 30 so gezeigt, daß er eine biegsame oder mindestens, nachdem die Endoberfläche ange-Auskleidung 60 beispielsweise aus synthetischem nähert erreicht ist, das Werkzeug in einer im allge-Gummi besitzt. Diese Auskleidung ist in eine Hülle meinen willkürlichen Weise in relativ konstanter 62 aus geklöppeltem Metalldraht eingeschlossen, die Bewegung gehalten werden, um irgendwelche Unbiegsam ist, den inneren Schlauchdruck trägt und 45 gleichheiten der elektrolytischen Wirkung an der elektrisch leitfähig ist. Außerhalb der Umklöppelung Erzeugung eines Oberflächenmusters oder anderer 62 befindet sich eine zweite Schicht aus biegsamem Unebenheiten an dem vollendeten Werkstück zu ver-Isoliermaterial 64, ähnlich der Auskleidung 60. hindern.

An jedem Schlauchende ist der Überzug 64 über Wegen des Elektrolytdruckes wird die Fläche des einen kurzen Abschnitt entfernt, um die Klöppelung 50 Werkzeuges hydraulisch in einem kurzen Abstand 62, wie bei 66, freizulegen. Dieser freigelegte Ab- von der Oberfläche des Werkstückes fort gehalten, schnitt ist in einen weichen Metallbund 68 geschoben, Das Werkzeug gleitet deshalb leicht auf diesem dün- und das so vorbereitete Ende des Schlauches ist in nen Elektrolytfilm herum, ohne daß ein direkter Eineine ringförmige Vertiefung 70 an dem Ende einer griff zwischen dem Werkzeug und dem Arbeits-Armatur 72 geschoben, so daß die Auskleidung 60 material vorhanden ist, ausgenommen vielleicht, wenn über einen Nippel 74 paßt, während der Bund 68 über scharfe Kanten oder extrem unebene Oberflächen eng in einem Hülsenteil 76 begrenzt ist. Der Hülsen- gearbeitet wird. Unter allen Umständen können die teil 76 wird dann radial zusammengedrückt, um die Rohrenden, da sie um die Erosionsspaltbreite von Klöppelung 62 in den weichen Metallbund einzu- der Fläche 50 des isolierenden Materials zurückstehen, betten, wobei auf diese Weise eine gute mechanische, 5o das Werkstück nicht berühren, hydraulische und elektrische Verbindung zwischen Beim Abschluß der Arbeit wird der Fußschalter der Armatur 72 und dem Schlauch gebildet ist. Nach 34 auf die »Aus«-Stellung verschoben, in der sowohl dem Zusammenbau kann eine Länge aus weichem der Elektrolyt als auch der Strom abgestellt ist. Gummischlauch 78 über das Schlauchende und die Wenn während der Arbeit der entweichende Elek-Armatur geschoben sein, um den Spalt am Ende des 65 trolytnebel die Sicht des Arbeiters verdunkelt, sind hinten freigemachten Überzuges 64 zu schließen. Luftblasdüsen 38 eingestellt, um den Elektrolyten Der Anschlußnippel 76 kann der Schlauchteil der von der Oberfläche des Werkstückes wegzublasen, Schnellkupplung 28 und auch des Elektrolytventils so daß er sich nicht ansammeln kann.

Eine alternative Form der Elektrode ist in den
Fig. 5 bis 8 erläutert. Sie kann gewöhnlich mit etwas
geringeren Kosten hergestellt werden, besonders bei
großen Elektroden. Ferner hat sie den Vorteil, Elektrolytdurchgänge zu schaffen, die ganz dicht und
gleichmäßig im Abstand über eine verhältnismäßig
große gut verteilte aktive Elektrodenfläche an der
Arbeitsfläche der Elektrode angeordnet sind. Sie
wird in der gleichen Weise wie die Elektrode der
Fig. 1 bis 4 benutzt.

Die Elektrode besteht aus vielen Einheiten aus
dünnen, flachen leitenden Platten 80, die an gewellte
leitende Platten 82 hart angelötet sind. In der gezeigten Ausführung sind die flachen Platten etwa

Der ganze Zusammenbau wird dann mit einer Schicht aus dem Isoliermaterial 94 überzogen, wonach das Arbeitsende 96 der Elektrode geschliffen wird. Während dieser Schleifarbeit kann dem Ende 5 der Elektrode irgendein gewünschter Umriß gegeben werden. Die Plastikhülle 94 dient dazu, die nicht arbeitenden Flächen der Elektrode zu isolieren, und wirkt zusätzlich, um irgendwelche zufälligen öffnungen zwischen dem Schichtenstapel und dem Gelo häuse88 sowie irgendwelche offenen Wellungen an den Stapelseitenkanten zu verschließen. Wenn die Elektrode zu einer kreisförmigen oder anderen nicht rechtwinkligen Form geschliffen werden soll, ist es vorzuziehen, daß diese Schleifarbeit vor der Anbrin-0,25 mm dick, und um den Zusammenbau zu er- 15 gung des Überzuges 94 durchgeführt wird, so daß die leichtem, sind sie kupferplattiert mit einer Schicht- durch das Schleifen geöffneten Wellungen durch den dicke von 0,013 mm. Die gewellten Platten haben eine Überzug verschlossen werden. Gesamtdicke quer zu der Wellung von etwa 0,50 mm. Danach wird der Stapel als Anode geschaltet, gegen

Im Interesse wirtschaftlicher Herstellung können die ein Formungswerkzeug ähnlich dem Werkzeug 56 flachen und gewellten Platten aus Stahl gebildet 20 nach den Fig. 2 und 3 gebracht und entsprechend sein. erodiert, wobei, wie bei der vorher beschriebenen

Nach der Plattierung wird eine der flachen Platten Elektrode, die äußersten Enden der Metallplatten 80|, 80 gegen eine der gewellten Platten 82 gelegt, und 82 und 84 zurücktreten, während die Isolierstoffteile während die beiden fest zusammengeklemmt sind, 83 und 94 über die Enden der Platten hinaus vorwerden sie in einem Ofen auf die Löttemperatur er- 25 stehen.

hitzt, wonach die beiden fest miteinander sowohl Wenn die Elektrode eine verhältnismäßig große

elektrisch als auch mechanisch zu einer einzigen Ein- Fläche hat, so daß die Verteilung des elektrolysierenheit verbunden sind, die an einer Seite flach und an den Stromes durch den Stapel etwas ungleich sein der anderen Seite gewellt ist. Bei diesen Einheiten kann, kann diese Aufgabe, wie in Fig. 6 gezeigt ist, — die benutzte Zahl hängt von der gewünschten 30 durch Bedecken der Kanten des Stapels nach dem Dicke der fertiggestellten Elektrode ab — sind die Zusammenbau mit Lötmittel wie bei 98 vor der Anzwischen den Wellungen 82 der einen Einheit und bringung der isolierenden Hülle 94 gelöst werden, den aufgelegten flachen Platten 80 der folgenden Ein- Eine andere Lösung der Aufgabe ist in Fig. 7 gezeigt, heit entstehenden Hohlräume 83 mit einem abrieb- Hier ist Plastikmaterial 83 an den Rippen, wie in widerstandsfähigen isolierenden Plastikmaterial, z. B. 35 Fig. 5, über die Länge der Platten angebracht, ausdem aluminiumoxydbeladenen Epoxyharz, gefüllt, genommen über einen waagerechten Streifen 100, der welches vorher in Verbindung mit der Elektrode nach mit Lötmetall gefüllt wird; danach wird der Stapel, Fig. 2 erwähnt war. Nach der Füllung werden die wie vorher beschrieben, erhitzt und zusammenge-Einheiten mit der flachen Seite der einen gegen die drückt, um das Lötmittel zu schmelzen. Die Hitze gerippte Seite der benachbarten Einheit aufgestapelt, 40 kann einige Blasen oder möglicherweise sogar eine bis der Stapel zu der annähernden Enddicke auf- Verschmorung des Plastikmaterials unmittelbar angebaut worden ist, wonach eine einzige flache Platte grenzend an die Zone bilden, welche das Lötmittel 84 benutzt wird, um den letzten Satz der freien WeI- enthält, aber dies hat keine Folgen, solange das Pialungen in dem Stapel zu bedecken. Danach wird der stikmaterial an und in der Nähe des Arbeitsendes der Stapel zusammengepreßt, um irgendwelches über- 45 Elektrode seine Unverletztheit beibehält. Wie bei der schüssiges Plastikmaterial aus den Enden der WeI- Ausführung nach Fig. 2 ist es vorzuziehen, den Arbeilungen auszupressen, und wird so gehalten, bis das
Plastikmaterial gehärtet ist. Obwohl andere Plastikstoffe benutzt werden können, ist Epoxyharz für den
Zweck ausgezeichnet, weil es unter anderen Quali- 50
täten das Merkmal hat, daß es äußerst gut haftend ist.
Nachdem die Plastik gehärtet ist, wird ein Ende
des Stapels so weit abgeschliffen, daß etwa ausgepreßtes Plastikmaterial entfernt ist, welches in die

Öffnungen 86 an den Enden der Durchgänge zwischen 55 zylindrisch und hat ein konvexes Arbeitsende 101, den gelöteten Platten eingetreten sein kann. Vor- welches besonders nützlich beim Gestalten und Glätzugsweise werden auch die Kanten und Flächen des ten sphärischer oder nahezu sphärischer Lager oder Stapels an dem gleichen Ende leicht geschliffen, um Ausnehmungen ist. Im Gegensatz hierzu hat die zylinirgendwelches anhaftendes Plastikmaterial zu ent- drische Elektrode in den Fig. 12 und 13 eine konkave fernen, und dieses Ende des Stapels wird dann in das 60 Arbeitsfläche 103, die nützlich zum Arbeiten auf konoffene Ende eines Gehäuses 88 eingesetzt, welches vexen Vorsprüngen oder konvexen sphärischen Obereine Elektrolytkammer 90 mit dem Elektrolytzufuhr- flächen ist. Fig. 14 und 15 erläutern eine rechtwinkrohr 92 aufweist, das dem Rohr 40 in Fig. 2 ent- lige Elektrode mit einer meißel- oder keilförmigen spricht. Das Gehäuse 88 wird an den Stapel aus Spitze 105 zum Arbeiten in Ecken oder in anderen Schichten gelötet, um eine angemessene gute Dichtung 65 Stellen, wo im wesentlichen ebene Oberflächen im zu bilden und auch wegen eines guten elektrischen Winkel zusammentreffen. Obwohl diese Elektroden Kontaktes zwischen den Schichtungen und dem wie in der Weise nach den Fig. 5 bis 8 hergestellt geGehäuse 88. zeigt sind, wobei ähnliche Reihen verwendet sind,

ter durch einen geerdeten Metallschirm 98 zu schützen, der die Elektrode mit Ausnahme des Arbeitsendes und einer Zone angrenzend an dieses Ende bedeckt.

Es war vorher erwähnt, daß Elektroden nach dieser Erfindung zu Spezialformen für besondere Arbeiten geformt sein können. Einige wenige solcher Elektroden sind in den Fig. 10 bis 15 erläutert. Die Elektrode nach den Fig. 10 und 11 ist im allgemeinen

können sie ebenso auch aus Rohrbündeln der Art nach Fig. 2 bestehen.

Die elektrolytische Bearbeitung zum Zwecke der Entfernung von Werkstoff hinterläßt häufig eine leicht gerauhte oder geriefelte Oberfläche, obwohl dies weniger offenkundig ist, wenn eine Elektrode von Hand gehalten und in konstanter Bewegung gehalten wird. Es ist gefunden worden, daß diese Wirkung sehr weitgehend durch die Tatsache erzeugt wird, daß der elektrolysierende Strom den Elektrolyten erhitzt, in manchen Fällen über den atmosphärischen Siedepunkt, und daß die elektrolytische Wirkung gelöste Gase erzeugt, die als Blasen bei atmosphärischem Druck entweichen. Unter gewöhnlichen Umständen ist der Druckabfall des Elektrolyten ganz scharf beim Passieren aus den Enden der Durchgänge in der Elektrode zu der Elektrodenkante, an welcher er entweicht, und deshalb werden dort häufig einige Gas- und Damprblasen in dem Elektrolyten gebildet, während er sich noch in der Zwischeniiäche zwischen der Elektrode und dem Werkstück befindet.

Die in den Fig. 16 und 17 benutzte Anordnung erzeugt gemäß dem vorerwähnten älteren Vorschlag einen Überdruck an der Austrittsstelle des Elektrolyten aus der Elektrode und beseitigt weitgehend die obengenannte nachteilige Wirkung, indem sie zu einer polierten Werkstückoberfläche führt. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist die Elektrode 102, die von irgendeiner der vorher beschriebenen Arten sein kann, in eine rohrförmige Hülle 104 aus synthetischem Gummi eingeschlossen, der verhältnismäßig biegsam ist. Das untere Ende der Hülle bei 106 erstreckt sich über das Ende der Elektrode bei 108 hinaus, so daß, wenn gemäß Fig. 1 / die Elektrode gegen die Oberfläche des Werkstückes W gepreßt wird, das Ende des rohrförmigen Gummiglieües zusammengepreßt und etwas nach auswärts ausgebreitet wird, um eine Dichtung rund um die Elektrode herum unter gemäßigten Drücken zu bilden. Die Folge hiervon ist, daß der Elektrolytdruck nicht auf den atmosphärischen fallen kann, bis er vollständig aus der Zwischenfläche zwischen dem Ende der Elektrode und dem Werkstück entwichen ist. Durch dieses Halten des Elektrolyten unter Druck, bis er den Verschluß zwischen dem Werkstück und dem Ende des Gummischlauches passiert hat, wird die Menge und Größe von Blasen im Erosionsspalt selbst weitgehend vermindert und in vielen Fällen ausgeschaltet.

In manchen Fällen kann es, um klarere Sicht der fortschreitenden Arbeit zu sichern, zweckmäßig sein, den Elektrolyten von der Fläche des Werkstoffes so plötzlich wie möglich wegzublasen, nachdem er die Kante der Elektrode passiert hat. Dies kann in der in Fig. 18 gezeigten Weise ausgeführt werden, wo ersichtlich ist, daß die Elektrode 110, die von der Gattung einer der vorher beschriebenen sein kann, durch die Kammer 112 hindurchgeht, welche Druckluft durch ein Rohr 114 aufnimmt. Die Wand dieser Kammer ist mit einer Mehrzahl von Auslaßlöchern 116 versehen, die in einer solchen Richtung gebohrt sind, die die so erzeugten Luftblasstrahlen gegen die Fläche des Werkstückes unmittelbar angrenzend an das Arbeitsende der Elektrode richten. Es könnten natürlich andere Anordnungen benutzt werden, so wie ein oder mehrere getrennte Druckluftstrahlen.

Einer der Vorteile einer von Hand gehaltenen Elektrode, die vorher erklärt worden ist, ist der, daß sie in dauernder Bewegung gehalten werden kann, um eine gleichmäßigere Verteilung der elektrolytischen Wirkung zu erzielen, wodurch die Erzeugung eines Musters auf der Oberfläche des Werkstoffes verhindert wird. Diesen Vorteil kann man auch in einer maschinengehaltenen Elektrode erreichen, wenn die Elektrode in konstanter, nichtlinearer Bewegung gehalten wird. Eine Ausführungsart davon ist in Fig. 19 gezeigt.

Hier ist die Elektrode mit 118 bezeichnet, wobei

ίο Elektrolyt durch die Leitung 120 und elektrolysierender Strom durch die Leitung 122 zugeführt wird. Diese Elektrode ist an einer Platte 124 befestigt, die auf einem Tisch 126 mit einer Öffnung 128 ruht, die kleiner als die Platte 124, aber größer als die Elektrode 118 ist, so daß sich die Platte 124 und die Elektrode in diesem Rahmen frei bewegen können.

Die Platte 124 und die Elektrode 118 werden in einer exzentrischen Weise durch irgendeine geeignete Vorrichtung in konstanter Bewegung gehalten, z. B.

durch die Verwendung von zwei oder mehr zylindrischen Exzentern 130, die in entsprechende Lager in der oberen Fläche der Platte 124 eingepaßt sind. Die Exzenter 130 sind alle in die gleiche Stellung gerichtet und sind an den unteren Enden von Wellen 132 befestigt, die zur Drehung in ortsfesten Lagerplatten 134 und 136 gelagert sind. Sämtliche Exzenterwellen 132 sind miteinander durch Kettenräder und Ketten, wie bei 138 gezeigt, verbunden, so daß sie im Einklang umlaufen, wobei der Antrieb dieser Wellen durch einen Motor 140 vorgesehen ist, welcher durch eine Kette und ein Kettenrad 142 mit einer der Exzenterwellen 132 verbunden ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit braucht nicht hoch zu sein, aber das Bewegungsausmaß sollte ausreichend sein, um die Bildung irgendeines Musters zu verhindern, und dies wird natürlich von dem Charakter des Elektrodenarbeitsendes abhängen.

Wenn die Elektrode großflächig ist, kann es angebracht sein, ein Mittel zur Elektrolytentfernung aus dem Mittelteil der Zwischenfläche vorzusehen, um der schnelleren und gleichmäßigeren elektrolytischen Wirkung Vorschub zu leisten. Eine.solche Elektrode ist in den Fig. 20 und 21 gezeigt.

Fig. 20 zeigt, daß die Elektrode ähnlich den vorher beschriebenen insofern ist, daß sie eine Kombination aus Elektrolytspeiserohr und Handgriff 150 besitzt, das an einer Kammer 152 befestigt ist. Diese trägt einen Stapel 154 von geschichteten flachen und gewellten Platten, beispielsweise nach Fig. 5. Er unterscheidet sich jedoch im allgemeinen Aussehen insofern, als er eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten querverlaufenden Durchgängen 156 hat, welche durch die Elektrode von Seite zu Seite hindurchgehen, wobei ihre Enden zur Außenseite offen sind.

Diese Durchgänge dienen dazu, Elektrolyt direkt aus der Zwischenfläche an dicht im Abstand angeordnete Zwischenräume auszulassen, und sind, wie in Fig. 21 gezeigt ist, in der Elektrode gebildet.

Hier ist eine Mehrzahl von Platten in auseinandergezogenem Zustand in der folgenden Weise dargestellt. Einer flachen Platte 158 folgt eine gewellte Platte 160 der gleichen Größe. Diese beiden Platten sind hart zusammengelötet, um eine Einheit in der vorher besprochenen Weise zu bilden. Nächst dem befindet sich eine flache der Platte 158 identische Platte 162, gefolgt von einer kurzen gewellten Platte 164, wobei sieh ihre Bodenkante in Ausrichtung mit der Bodenkante der Platte 162 befindet. Es ist auch ein schma-

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ler Wellplattenstreifen 166 über der Platte 164 mit einem Zwischenraum 168 dazwischen vorhanden. Dieser schmale Streifen ist aus dem gleichen gewellten Material wie die Platten 160 und 164 geformt, aber er ist so geschnitten, daß die Nuten in seiner Oberfläche quer zu dem Stapel verlaufen. Vor dem endgültigen Zusammenbau werden die Platte 164 und der Streifen 166 in den gezeigten relativen Stellungen an die flache Platte 162 gelötet, um eine einzige Struktur zu bilden. Die restlichen Platten in dem Stapel wiederholen sich in der Ordnung, die beschrieben ist, ausgenommen, daß die letzte Platte 170 flach ist und von dem gleichen Material wie die Platten 158 und 162.

Die einzelnen Gruppen von hart gelöteten Platten werden dann an der gewellten Seite einschließlich der Wellungen der Querstreifen 166 mit dem abriebwiderstandsfähigen haftenden Plastikmaterial etwa in der vorher beschriebenen Weise gefüllt. Während dieser Operation sollte Sorge dafür getragen werden, zu sichern, daß die Zwischenräume 168 zwischen den kurzen gewellten Platten 164 und den Streifen 166 nicht nach Zusammenbau von den Enden der Durchgänge verstopft sind, die zwischen den kurzen gewellten Platten 164 und den benachbarten flachen daran gelöteten Platten 162 gebildet sind. Dies kann leicht durch Übriglassen eines unbedeckten Streifens an und nah den Spitzen der kurzen gewellten Platten 164 ausgeführt werden. Nach Überziehen wird der Stapel mit den Platten in der gezeigten Ordnung zusammengepreßt und gehalten, bis das Plastikmaterial härtet.

Wie bei dem Beispiel in Fig. 7, wird das Oberende des geschichteten Stapels in das Gehäuse 152 eingesetzt und in dieser Stellung eingelötet, wonach es, wie erforderlich, geformt und mit einer Schicht 172 des Plastikmaterials überzogen an dem Ende glatt geschliffen und in einen elektrolysierenden Stromkreis als Anode eingefügt wird, um die Enden der Platte zu veranlassen, etwas von der Arbeitsfläche der Elektrode zurückzuweichen.

Eine so konstruierte Elektrode wird Elektrolyt an die Arbeitsfläche auf dem Wege der offenen Durchgänge zwischen den flachen Platten 158 und den langen gewellten Platten 160 zuführen. Der Elektrolyt wird imstande sein, aus der Zwischenfläche auf dem Wege der dicht angrenzenden offenen Durchgänge zwischen den flachen Platten 162 und kurzen gewellten Platten 164 in die Querdurchgänge 156 zu entweichen, die aus den Zwischenräumen 168 zwisehen den Oberenden der kurzen gewellten Platten 164 und den Querstreifen 166 bestehen. Die Querstreifen 166, die die gleiche Dicke wie die gewellten Platten 164 haben, dienen dazu, die Queraustrittsdurchgänge 156 von der Einlaßanfüllungskammer in dem Gehäuse 152 zu isolieren.

Diese Elektrode sichert eine gleiche Verteilung einer ununterbrochenen Druckspeisung von frischem Elektrolyt durch die Arbeitszwischenfläche hindurch, ungeachtet der Elektrodengröße. Die vorher beschriebenen Mittel können auch benutzt werden, um eine gleichmäßige Verteilung des elektrolysierenden Stromes zu sichern. Wie bei anderen Typen von vorher beschriebenen Elektroden kann ein Metallschirm über dem Elektrodenüberzug benutzt werden, um den Arbeiter zu schützen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ersichtlich, daß Änderungen in irgendwelchen der Konstruktionen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrode für die Elektro-Erosion, insbesondere durch Elektrolyse, mit über die stromführende Arbeitsfläche der Elektrode vorstehenden, abstandhaltendeii, isolierenden Teilen und mit Kanälen, welche den Elektrolyten an die Arbeitsfläche der Elektrode zuführen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrode (26) aus einem elektrisch isolierenden Stoffkörper (48,83,94) besteht, in dem eine Vielzahl von in an sich bekannter Weise stromführenden und den Elektrolyten zuleitenden, rohrartigen Elementen (46, 80, 82, 84, 158, 160, 162, 164, 168, 170) angeordnet ist, die hinter der Vorderfläche (50) der Isolierstoffteile um die gewünschte Erosionsspaltbreite zurückstehen, und daß die gegenüberliegenden Enden der rohrartigen Elemente gemeinsam in eine elektrolytführende Kammer münden und durch mindestens einen Teil der Kammerstruktur mit einer Stromquelle verbunden sind.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Elemente und die Isolierstoffteile im Inneren der Elektrode (26) dadurch gebildet sind, daß Einheiten aus stromführenden, geraden (80) und auf ihnen aufgelöteten Wellplatten (82) aufeinandergelegt und mit einer flachen Abschlußplatte (84) bedeckt sind und daß die durch die Wellungen (82) einerseits und die nicht aufgelöteten, aufgelegten Platten (80 bzw. 84) andererseits gebildeten Hohlräume (83) mit Isolierstoff gefüllt sind und daß der gesamte Stapel seinerseits von einer Isolierstoffschicht (94) umgeben ist.

3. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des die Elektrode (26) bildenden Blechstapels aus flachen (158, 162, 170) und Wellplatten (160) kürzere Wellplatten (164) angeordnet sind, deren Arbeitskante mit der Arbeitskante der übrigen Wellplatten abschneidet und oberhalb derer sich ein querliegender Zwischenraum (168) befindet, der mit Umf angsschlitzen (156) am Elektrodenkörper in Verbindung steht und oberhalb dessen jeweils eine schmale Wellplatte (166) querliegend angeordnet ist.

4. Elektrode nach Anspruch 1 bis 3 mit einer Abdichtung zwischen dem Elektrodenende und dem Arbeitsfeld auf der Werkstückoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (102) mit einem elastischen, schlauchartigen Überzug

- (104) versehen ist, der über die Arbeitsfläche der Elektrode im Ruhezustand übersteht (106) und im Arbeitszustand, sich an das Werkstück (W) abdichtend anlegend, etwas aufgeweitet abgespreizt ist.

5. Elektrode nach Anspruch 1 bis 4 mit Vorrichtungen zum Verblasen des aus der Arbeitsstelle austretenden Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil der Elektrode durch eine mit Druckluft gefüllte Kammer (112) geführt ist, aus deren Unterseite schräg zur Arbeitsstelle hinweisende Öffnungen (116) für den Durchtritt der Druckluft angeordnet sind.

6. Elektrode nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem bis dicht an die Arbeitsfläche (50,96) und über den Handgriflfteil reichenden leitenden Überzug (52) mit Erdanschluß bedeckt ist.

7. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Isoliermaterials (48, 83, 94) abnutzungswiderstandsfähige Schleifteilchen enthält.

8. Elektrode nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Vorderflächen (50 a, 96) der stromführenden, rohrartigen Elemente durch einen Erosionsvorgang gegenüber einem Formwerkzeug (56) erzeugt sind.

9. Elektrolyt-Zuführungsschlauch für die Elektroden gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Zuführung von Elektrolyt und Erosionsstrom der Schlauch aus

zwei konzentrisch übereinanderliegenden, isolierenden elastischen Schläuchen (60, 64) besteht, zwischen denen ein leitendes Drahtgeflecht (62) angeordnet ist.

10. Vorrichtung zur Führung der Elektroden nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere parallel laufende Exzenter (130) für die kontinuierliche, nichtlineare Bewegung der Elektrode (118) innerhalb der Arbeitsebene.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 059 271,
009 739;
USA.-Patentsdhrift Nr. 2 059 236.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1079 243.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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