DE1245512B

DE1245512B - Electrolytic grinding machine

Info

Publication number: DE1245512B
Application number: DEH44523A
Authority: DE
Inventors: Philip J Robischung; Donald E Sutton
Original assignee: Hammond Machinery Builders Inc
Current assignee: Hammond Machinery Builders Inc
Priority date: 1961-01-03
Filing date: 1962-01-02
Publication date: 1967-07-27

Description

Elektrolytische Schleifmaschine Die Erfmdui#g bezieht sich auf eine elektrolytische Schleifmaschine mit einem Motor und an beiden Enden der Welle desselben sitzenden rotierenden Werkzeugen, denen mittels Schleifring und Bürste Strom zugeführt wird.Electrolytic grinding machine The invention relates to a electrolytic grinding machine with a motor and the same at both ends of the shaft seated rotating tools, which are supplied with electricity by means of slip rings and brushes will.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art, welche für elektrolytische Metallbearbeitung dient, ist die Motorwelle hohl ausgebildet und sie besteht aus zwei Hälften, die in der Mitte zwar mechanisch miteinander verbunden, jedoch elektrisch voneinandei getrennt sind. Innerhalb der beiden hohlen Wellenabschnitte veiläuft dabei je eine z. B. aus Kupfer bestehende Stange, die von der Hohlwelle elekirisch isoliert ist und die Stromzuführung zu dem beireffenden Werkzeug übernimmt. Die einander benachbarten Enden der beiden. Stangen sind mit je einer von außen zugänglichen Scheibe- verbunden, an denen Bürsten gleitend anliegen und auf diese Weise die Stromzuleitung zu den Werkzeugen übernehmen. Nachteilig ist bei dieser Bauweise, daß die Motorwelle hohl ausgebildet sein muß und im übrigen aus zwei durch Schrauben miteinander verbundenen Teilen besteht. Dies bedingt eine spezielle und verhältnismäßig komplizierte Motorkonstruktion.In a known machine of this type, which is used for electrolytic metalworking, the motor shaft is hollow and it consists of two halves which are mechanically connected to one another in the middle, but are electrically separated from one another. Within the two hollow shaft sections while veiläuft one each for. B. made of copper rod, which is electrically isolated from the hollow shaft and takes over the power supply to the beireffenden tool. The adjacent ends of the two. Rods are each connected to a disc that is accessible from the outside and on which brushes slide and thus take over the power supply to the tools. The disadvantage of this design is that the motor shaft must be hollow and, moreover, consists of two parts connected to one another by screws. This requires a special and relatively complicated engine construction.

Bei einer weiteren bekannten Maschine wird, dem Werkzeug der Strom durch einen Schleifring zugeführt, dessen Durchmesser so groß ist, daß er das Lager für die Motorwelle umgibt, welches infolgedessen sehr -nahe am Werkzeug gelegen sein kann. Nachteilig ist hierbei nämlich, daß der wie erwähnt besonders groß ausgebildete Schleifring in nächster Nähe des Werkzeuges die Arbeitsw'eise desselben behindert bzw. die Verwendung eines Werkzeuges mit kleinem Durchmesser für viele Anwendungsfälle ausschließt. Im übrigen müßten bei Verwendung je eines Werkzeuges an beiden Stimseiten des Motors zwei Schleifringe und zumindest zwei Bürsten verwendet werden. Außerdem besteht die erhöhte Gefahr, daß Elektrolyt zum Schleifring vordringen kann, was wiederum besondere Abdichtungen erfordert und gleichzeitig zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Lagerstelle und Schleifwerkzeug führt.In another known machine, the tool is supplied with the current through a slip ring, the diameter of which is so large that it surrounds the bearing for the motor shaft, which as a result can be located very close to the tool. The disadvantage here is that the particularly large slip ring in the immediate vicinity of the tool hinders its operation or excludes the use of a tool with a small diameter for many applications. In addition, when using one tool each, two slip rings and at least two brushes would have to be used on both front sides of the motor. In addition, there is an increased risk that electrolyte can penetrate to the slip ring, which in turn requires special seals and at the same time leads to an increase in the distance between the bearing point and the grinding tool.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind gemäß der Erfindung die an den beiden Stimseiten des Motors befindlichen glockenförmigen Lagerschalen für die den Strom zu den Werkzeugen leitende Motorwelle von dem mittleren zylindrischen Teil des Motorgehäuses durch Isolierringe elektrisch getrennt, wobei die eine in Axialrichtung verlängert ausgebildete Lagerschale in ihrem Inneren sowohl die mit der Stromzuleitung verbundene Bürste als auch den zugehörigen auf der Welle sitzenden und mit dieser leitend verbundenen Schleifring aufnimmt und das entsprechende Lager von dieser Lagerschale durch eine Isolierhülse elektrisch getrennt ist, und sich zwischen Werkzeug und Schleifring befindet. Die Anordnung der Bürste f an der einen Lagerschale -und die Unterbringung des zugehörigen Schleifringes innerhalb der Lagerschale unter Befestigung dieses Schleifringes auf der Motorwelle bringt den Vorteil mit sich, daß die Motorwelle kompakt ausgebildet und jedes der beiden Werkzeuge auf der Welle in seh' einfacher Weise befestigt sein kann. Da es sich bei der auf diese Weise den beiden Lagerschalen und den Werkzeugen übermittelten Arbeitsspannung um eine verhältnismäßig niedrige Spannung handelt, können sich hierbei keine Schwierigkeiten und Gefahren ergeben. Dabei zeichnet sich die Maschine durch große Einfachheit und Stabilität aus, da einerseits gegenüber der sonstigen Motorbauweise lediglich andersartige bzw. durch Isolierringe vom mittleren Gehäuseteil getrennte Lagerschalen zu verwenden sind und da andererseits die beiden Lager sich in nur geringem Abstand vom Werkzeug befinden. Außerdem ergeben sich keine Schwierigkeiten bei der Abdichtung des Schleifringes gegen den Elektrolyten. Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Endansicht einer Spindel- und Motoreinheit, F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie II-II in F ig. 1. To avoid these disadvantages, according to the invention, the bell-shaped bearing shells for the motor shaft that conducts the current to the tools are electrically separated from the central cylindrical part of the motor housing by insulating rings on the two end faces of the motor takes up both the brush connected to the power supply line and the associated slip ring seated on the shaft and conductively connected to it and the corresponding bearing is electrically isolated from this bearing shell by an insulating sleeve and is located between the tool and slip ring. The arrangement of the brush f on the one bearing shell - and the accommodation of the associated slip ring within the bearing shell with attachment of this slip ring on the motor shaft has the advantage that the motor shaft is compact and each of the two tools on the shaft in seh 'simple manner can be attached. Since the working voltage transmitted to the two bearing shells and the tools in this way is a relatively low voltage, no difficulties or dangers can arise here. The machine is characterized by great simplicity and stability, since on the one hand only different types of bearing shells or bearing shells separated from the middle housing part by insulating rings are to be used compared to the other motor design, and on the other hand the two bearings are only a short distance from the tool. In addition, there are no difficulties in sealing the slip ring against the electrolyte. An embodiment according to the invention is explained with reference to the drawing. It shows F i g. 1 is an end view of a spindle and motor unit, FIG . 2 a view in section along the line II-II in F ig. 1.

Die Zeichnung zeigt ein Motorgehäuse 1 mit zwei Lagerschalen 2 und 3 und einem mittleren zylindrischeu Gehäuseteil 4, der zwischen den Lagerschalen angeordnet und an diesen befestigt ist. Ringe 5 und 10 aus einem elektrisch isolierenden Material isolieren die Lagerschalen 2 und 3 vom Gehäuseteil 4. Am und innerhalb des Gehäuseteiles 4 sind mehrere Feldwicklungen 6 für den üblichen Induktions- oder Käfigankermotor angeordnet. Inf Betrieb ist das Gehäuse 4 zum Schutz der Bedienungsperson gewöhnlich geerdet.The drawing shows a motor housing 1 with two bearing shells 2 and 3 and a central cylindrical housing part 4 which is arranged between the bearing shells and fastened to them. Rings 5 and 10 made of an electrically insulating material isolate the bearing shells 2 and 3 from the housing part 4. A plurality of field windings 6 for the usual induction or squirrel cage motor are arranged on and within the housing part 4. In operation, the housing 4 is usually grounded to protect the operator.

Die Lagerschale 2 besitzt einen Abschnitt 7, der im wesentlichen zyadrisch ist und vorzugsweise den gleichen Außendurchmesser hat wie das zylindrische Gehäuse 4. Der Abschnitt 7 ist durch eine radial angeordnete Wand 8 mit einem weiteren zylindrischen Abschnitt 9 verbunden, in welchem Lager 11 und 12 angeordnet sind. Eine Labyrinthdichtung 13 ist am äußeren Ende des Abschnittes 9 vorgesehen, um das Eindringen von Schleifflüssigkeit und/oder Schleifstaub in die vorerwähnten Lager zu verhindern.The bearing shell 2 has a section 7 which is essentially cylindrical and preferably has the same outer diameter as the cylindrical housing 4. The section 7 is connected by a radially arranged wall 8 to a further cylindrical section 9 in which bearings 11 and 12 are arranged are. A labyrinth seal 13 is provided at the outer end of the section 9 in order to prevent the penetration of grinding fluid and / or grinding dust into the aforementioned bearings.

Die Lagerschale 3 besitzt einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 14, der dem Abschnitt 7 der Lagerschale 2 ähnlich ist, jedoch eine etwas größere axiale Länge hat. Ferner weist der Abschnitt 14 drei sich radial erstreckende rohrförmige Öffnungen 16, 16 a und 16 b auf, wie F i g. 1 zeigt. Die Lagerschale 3 ist ferner mit einer radialen Wand 11 versehen, welche den zylindrischen Abschnitt 14 mit einem weiteren zylindrischen Abschnitt 18 von geringerem Durchmesser verbindet. Innerhalb des Abschnittes 18 ist ein Lager 19 angeordnet. Das Lager 19 ist von einer Isolierhülse 21 umgeben, welche dieses von der Lagerschale 3 isoliert. Hierdurch wird ein Stromfluß 4 durch die Lageranordnung verhindert, der sonst zu einer Verätzung der Kugellagerkugeln.und/oder der Laufringe -und damit zur Zerstörung der Lager führen kann. Dies ist ein ernstes Problem für das benachbarte den SchleifAng- und Bürstenanordnungen angeordnete Lager, wie nachstehend beschrieben, je- doch kein Problem für die Lagereinheiten 11 und 12 in der Lagerschale 2 wegen der Isolierung zwischen den letzteren und dem Gehäuse 4. Es ist dah er nicht erforderlich, bei den Lagern 11 und 12 eine Isolierhülse zu verwenden.The bearing shell 3 has an essentially cylindrical section 14 which is similar to the section 7 of the bearing shell 2, but has a somewhat greater axial length. Furthermore, the section 14 has three radially extending tubular openings 16, 16 a and 16 b , as shown in FIG. 1 shows. The bearing shell 3 is also provided with a radial wall 11 which connects the cylindrical section 14 with a further cylindrical section 18 of smaller diameter. A bearing 19 is arranged within the section 18. The bearing 19 is surrounded by an insulating sleeve 21 which isolates it from the bearing shell 3. This prevents a current flow 4 through the bearing arrangement, which can otherwise lead to corrosion of the ball bearing balls and / or the races and thus to the destruction of the bearings . This is a serious problem for the adjacent the SchleifAng- and brush assemblies arranged bearing, as described below, but no problem JE for the bearing units 11 and 12 in the bearing shell 2 due to the insulation between the latter and the housing 4. It is DAH he it is not necessary to use an insulating sleeve for bearings 11 and 12.

Eine weitere Labyrinthdichtung 24 ist außerhalb des Abschnittes 18 vorgesehen, um das Eindringen von Schleifflüssigkeit und/oder Schleifstaub in das Lager 19 zu verhindern.A further labyrinth seal 24 is provided outside the section 18 in order to prevent the penetration of grinding fluid and / or grinding dust into the bearing 19 .

Innerhalb der Feldwicklungen 6 ist der Läufer 25 angeordnet. Am Läufer 25 ist eine Spindel befestigt, die sich durch diesen erstreckt. Der eine Endteil der Spindel 26 erstreckt sich durch die Lager 11 und 12, von denen sie abgestützt ist, während sich der andere Endteil durch das Lager 19 erstreckt und von diesem abgestützt ist. An den axialen Enden der Spindel 26 sind Schleifscheiben 27 und 28 angeordnet. Die Spindel 26 und der Läufer 25 dienen als Anker des Motors mit seinen Feldwicklungen 6. The rotor 25 is arranged within the field windings 6. A spindle is attached to the rotor 25 and extends through it. One end portion of the spindle 26 extends through the bearings 11 and 12 by which it is supported, while the other end portion extends through the bearing 19 and is supported by this. Grinding wheels 27 and 28 are arranged at the axial ends of the spindle 26. The spindle 26 and the rotor 25 serve as an armature of the motor with its field windings 6.

Auf der Spindel 26 ist ein elektrisch leitender Schleifring 31 befestigt, der innerhalb des Abschnittes 14 zwischen dem Lager 19 und dem benachbarten Ende der Feldwicklung 6 angeordnet ist. In den radialen Öffnungen 16, 16 a und 16 b sind Bürsteneinheiten 32, 32a und 32 b angeordnet. Da die Bürsteneinheiten einander im wesentlichen gleich sind, wird nachfolgend nur die in der öffnung 16 angeordnete Bürsteneinheit 32 beschrieben, wobei die Be-: schreibung natürlich auch für die anderen Bürsteneinheiten zutrifft. Die Bürsteneinheit 32 umfaßt eine innerhalb der öffnung 16 gleitbare Bürste 33 mit einer bogenförmigen Innenkante, welche gleitend am Umfang des Schleifringes 31 aufsitzt. An der Bürste 33 ist eine Leitung 34 befestigt, die sich durch eine Mittelöffnung in einem Stöpsel 36 erstreckt. Die Leitung 34 ist von einer Feder 37 umgeben, die sich an ihrem inneren Ende gegen die Außenkante der Bürste 33 abstützt und diese ständig gegen den Schleifling 31 drückt. Das äußere Ende der Feder 37 stützt sich gegen eine Schulter innerhalb des Stöpsels 36 ab.An electrically conductive slip ring 31 is attached to the spindle 26 and is arranged within the section 14 between the bearing 19 and the adjacent end of the field winding 6 . Brush units 32, 32a and 32b are arranged in the radial openings 16, 16 a and 16 b. Since the brush units are essentially the same, only the brush unit 32 arranged in the opening 16 is described below, the description of course also applying to the other brush units. The brush unit 32 comprises a brush 33 which is slidable within the opening 16 and has an arcuate inner edge which is slidably seated on the circumference of the slip ring 31. A conduit 34 is attached to the brush 33 and extends through a central opening in a plug 36 . The line 34 is surrounded by a spring 37 , which is supported at its inner end against the outer edge of the brush 33 and constantly presses it against the grinding wheel 31. The outer end of the spring 37 is supported against a shoulder within the plug 36 .

Die Leitungen 34 und 34a der Bürsteneinheiten 32 und 32 a sind mit einer Klemme 41 verbunden. Mit der Klemme 41 kann die negative Seite einer Gleichspannungsquelle verbunden werden, deren positive Seite mit dem Werkstück in der bei elektrolytischen Schleifverfahren herkömmlichen Weise verbunden werden kann. Die Bürsteneinheiten 32 und 32a dienen daher für die Zufuhr einer elektrischen Spannung zur Spindel 26 und damit zu den Schleifscheiben 27 und 28.The lines 34 and 34 a of the brush units 32 and 32 a are connected to a terminal 41. The negative side of a DC voltage source can be connected to the terminal 41, the positive side of which can be connected to the workpiece in the conventional manner in electrolytic grinding processes. The brush units 32 and 32a therefore serve to supply an electrical voltage to the spindle 26 and thus to the grinding wheels 27 and 28.

Die Leitung 34 b der Bürsteneinheit 32 b ist mit -einer Klemme 42 verbunden. Eine nicht gezeigte Leitung verbindet die Klemme 42 mit einem nicht gezeigten Stromregler, welcher die durch die Spindel fließende Stromstärke so regelt, daß die für das elektrolytische Schleifen richtige Stromstärke durch die Spindel ffießt.The line 34 b of the brush unit 32 b is connected to a terminal 42. A line, not shown, connects the terminal 42 to a current regulator, not shown, which regulates the current intensity flowing through the spindle so that the correct current intensity for the electrolytic grinding flows through the spindle.

Im Betrieb bewirkt eine an die Feldwicklungen 6 angelegte Wechselspannung die Drehung der Spindel 26 und damit die Drehung der Schleifscheiben 27 und 28.- Der der Klemme 41 zugeführte Strom fließt durch die Leitungen 34 und 34a, von diesen durch die Bürsten 33 und 33 a, den Schleifring 31 und die Spindel 26 zu denSchleifscheiben 27 und 28. DieIsolierringe 5 und 10 isolieren die Lagerschalen 2 und 3 vom Gehäuse 4. Obwohl die Lagerschalen eine durch die Bürsten 33 und 33a zugeführte Gleichspannung führen, handelt es sich um eine niedrige Span-nung, so daß die Bedienungsperson, wenn sie eine der Lagerschalen berührt, keine Schädigung erleidet. Die Isolierhülse 21 verhindert, daß die an der Lagerschale 3 liegende Gleichspannung durch das Lager 19 hindurchtritt.In operation, a voltage applied to the field windings 6 alternating voltage causes the rotation of the spindle 26 and thus the rotation of the grinding wheels 27 and 28.- The terminal 41 supplied current flows through the lines 34 and 34a, from them by the brushes 33 and 33 a, the slip ring 31 and the spindle 26 to denSchleifscheiben 27 and 28 DieIsolierringe 5 and 10 isolate the bearing shells 2 and 3, 4. Although the bearing shells lead from the housing a supplied through the brushes 33 and 33 a DC voltage is a low voltage , so that the operator, when it contacts one of the bearing shells, suffers no damage. The insulating sleeve 21 prevents the direct voltage on the bearing shell 3 from passing through the bearing 19.

Claims

Claim: Electrolytic grinding machine with a motor and rotating tools at both ends of the shaft, to which power is supplied by means of slip rings and brushes, characterized in that the bell-shaped bearing shells (2, 3) located on both ends of the motor for the power to the Tools conductive motor shaft (26) from the central cylindrical part (4) of the motor housing (1) are electrically separated by insulating rings (5, 10) , the one in the axial direction elongated-formed bearing shell, (3) in its interior both with the electricity supply