DE1296495B - Verfahren und Vorrichtung zum elektrolytischen Abtragen von Material - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum elektrolytischen Abtragen von MaterialInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektro- F i g. 2 und 3 jeweils ein Längsschnitt durch eine
lytischen Abtragen von Material von mindestens zwei zweite Ausführungsform,
Seiten eines Werkstücks, bei dem mindestens zwei F i g. 4, 5 und 6 jeweils die Draufsicht, ein Quer-Elektroden
aus elektrisch leitendem Material den schnitt nach Linie5-5 der Fig. 4 bzw. ein Längs-Werkstückflächen
gegenüberstehen, bei dem ferner 5 schnitt nach Linie 6-6 der F i g. 5 durch eine Vorein
elektrischer Strom zwischen jeder Elektrode und richtung,
dem unmittelbar danebenliegenden Werkstück fließt F i g. 7 und 8 ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt
und bei dem ein Elektrolyt unter Überdruck durch durch eine andere Vorrichtung,
den Raum zwischen dem Werkstück und jeder Elek- Fig. 9 bis 15 jeweils ein elektrisches Schaltbild für
trode geleitet wird. io die Einrichtungen zur Steuerung der Vorrichtung
Bei einem bekannten derartigen Verfahren (»The nach der Erfindung.
Iron Age« vom 3. November 1960, S. 77 bis 80) wer- F i g. 1 zeigt ein Elektrodenpaar 20 aus Graphit,
den die Elektroden sowie das zu bearbeitende Werk- der vom elektrolytischen Standpunkt aus inert ist,
stück derart an eine Gleichstromquelle angeschlossen, d. h. also keinerlei anodische Auflösung erfährt,
daß das Werkstück stets positive Polarität aufweist. Bei 15 Diese Elektroden sind mit Schraubenbolzen 26 zwi-
diesem Verfahren ist eine Stromzuführung zum Werk- sehen zwei Isolierblöcke 22 und 24 eingespannt, die
stück erforderlich, und diese muß, soweit sie durch beispielsweise aus Glasfaser oder einem Gewebe be-
den Elektrolyten verläuft, durch Isolieren gegen eine stehen können, das mit einem Kunstharz getränkt ist,
Zersetzung geschützt werden. beispielsweise mit Epoxydharz.
Es ist auch ein Verfahren zum elektrolytischen Ab- ao Der Isolierblock 24 weist eine Kammer 28 auf, die
tragen von Material von zwei Seiten eines Werk- von einer oder mehreren Zuleitungen 30 für den
Stücks zum Zweck der Oberflächenaufrauhung be- unter Überdruck stehenden Elektroyten gespeist wird,
kannt, bei dem ein Wechselstrom von der einen der Dieser ergießt sich infolgedessen auf die beiden
aus Kohle bestehenden Elektroden durch das Werk- Seiten des zu bearbeitenden Werkstücks W, welches
stück hindurch zum anderen fließt. 35 zwischen den Elektroden 20 angeordnet ist und von
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfah- dem Isolierblock in seiner Stellung gehalten wird, in
ren und Vorrichtung zum elektrolytischen Abtragen den das Werkstück eingelassen ist. Der Block 22 be-
von Material von mindestens zwei Seiten eines Werk- sitzt eine Kammer 32 zur Sammlung des Elektrolyten,
Stücks zu schaffen, bei dem eine Verbindungsleitung der durch die Bohrungen 34 abgelassen wird,
zwischen Werkstück und Stromquelle nicht erforder- 30 Die beiden Elektroden sind an die Klemmen einer
lieh ist und die Abtragungsgeschwindigkeiten auf bei- Wechselstromquelle 36 angeschlossen, die eine Span-
den zu bearbeitenden Seiten des Werkstücks unab- nung von etwa 20 Volt abgibt und beispielsweise aus
hängig voneinander und beliebig eingestellt werden einem vom Netz gespeisten Transformator bestehen
können. kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 Es sei hier ausdrücklich bemerkt, daß die elektro-
löst, daß der elektrische Strom von der einen der aus lytische Bearbeitung bei einer Spannung von 3 oder
elektrolytisch inertem Material bestehenden Elektro- 4 Volt bzw. bis zu 40 oder sogar 60 Volt vorge-
den durch das Werkstück hindurch zu der anderen nommen werden kann. Man wird natürlich im Inter-
fließt und in zeitlichen Abständen seine Richtung esse der Vermeidung einer Energieverschwendung
umkehrt und daß die Stromflüsse in beiden Rieh- 4" möglichst kleine Spannungen wählen,
tungen nach Amplitude und/oder Zeitdauer unsym- Wie man aus der Zeichnung ohne weiteres ersieht,
metrisch gemacht werden, um den an beiden Werk- fließt der elektrische Bearbeitungsstrom von einer
Stückoberflächen abwechselnd stattfindenden Abtrag Elektrode durch das Werkstück zur anderen, wobei
unterschiedlich groß zu machen. er zwei getrennte Räume durchfließt, die den Elek-
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur 45 trolyten enthalten. Daraus ergibt sich, daß die erfor-
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit derliche Spannung viel höher ist als in dem Fall, in
einer Einrichtung, die in Abhängigkeit vom Span- welchem der Strom dem zu bearbeitenden Werkstück
nungsabfall zwischen jeder Elektrode und dem Werk- unmittelbar zugeleitet wird.
stück bewirkt, daß der stärkere Strom durch die Anstatt den Elektroden 20 einen Wechselstrom
Elektrode fließt, die dem Werkstück am nächsten 50 zuzuführen, kann man wahlweise einen Gleichsteht,
strom zuführen und dessen Polarität periodisch um-
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die kehren.
einen Kontaktgeber aufweist, der mit Gleichstrom ge- Der Überdruck des Elektrolyten kann etwa
speist ist und den Strom abwechselnd in der einen 25 kg/cm2 betragen, man kann aber auch kleinere
oder anderen Richtung durch die Elektroden hin- 55 Drücke, beispielsweise in der Größenordnung von
durchschickt, sowie eine Einrichtung, die in Abhän- 2 kg/cm2, verwenden. Für den Überdruck gibt es
gigkeit vom Spannungsabfall zwischen jeder Elek- praktisch keine zwingende Grenze, außer der mecha-
trode und dem Werkstück bewirkt, daß die Dauer des nischen Festigkeit der Vorrichtung und der Leistungs-
Stromdurchganges in der einen Richtung gegenüber fähigkeit der Pumpe.
der Dauer des Stromdurchganges in der anderen 60 Gute Ergebnisse hat man in der oben beschrie-
Richtung verlängert wird. benen Vorrichtung mit einem Elektrolyten erzielt,
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der der 125 g Natriumchlorid und 90 g Kaliumchlorid je
Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, mit Liter Wasser enthielt. Für bestimmte Werkstoffe
denen man das Verfahren nach der Erfindung mit kann das Hinzufügen von Natriumdiphosphat die
besonderem Vorteil ausführen kann. In der Zeich- 65 Feinheit der Oberfläche noch verbessern, insbeson-
nung ist dere für die Bearbeitung von Legierungen von Lager-
F i g. 1 ein schematischer Schnitt durch eine erste metall mit Nickel oder von rostfreiem Stahl mit der
Ausführungsform der Vorrichtung, Handelsbezeichnung »18-8«.
Man kann natürlich auch noch mit anderen Elektrolyten als den oben angeführten Elektrolyten arbeiten;
so kann man beispielsweise Schwefelsäure oder deren Salze verwenden, aber auch Salpetersäure
oder deren Salze und für verschiedene spezielle Materialien, beispielsweise für Wolfram, ein Alkali, beispielweise
Natriumhydroxid allein oder in Verbindung mit anderen Salzen. Die Wahl des Elektrolyten
kann durch den Werkstoff beeinflußt werden, den man benutzen will, oder auch im Interesse einer
Verringerung der Korrosion der Elektroden liegen. In der Zeichnung ist der Speisekreis für die Zuführung
eines Elektrolyten nicht dargestellt. Er besteht in an sich bekannter Weise aus einem Vorratsbehälter,
einer Hochdruckpumpe, die mit Filtern, Ventilen und Druckmessern sowie mit Geräten zur
Messung der Fördermenge verbunden ist, und aus anderen Steuer- und Regelgeräten.
In der Praxis kann der Abstand zwischen Elektrode und der zu bearbeitenden Oberfläche ungefähr
0,1 mm betragen. Dieser Abstand führt zu guten Ergebnissen bei einem Überdruck von 25 kg/cm2.
Bei praktisch durchgeführten Versuchen mit Vorrichtungen nach F i g. 2 und 3 erreichte die Entfernung
von der Elektrode zu dem Werkstück stellenweise den Wert von 3,2 mm; obwohl dort die abgetragene
Werkstoffmenge sehr gering war, hat man einen merklichen Poliereffekt erzielt, so daß man
ohne weiteres größere Entfernungen zwischen dem Werkstück und der Elektrode wählen kann, solange
es sich um Poliervorgänge handelt.
Um tatsächlich einen elektrolytischen Poliereffekt zu erzielen, sind Ströme von mehreren Hunderten
von Amperen je nach Art des verwendeten Elektrolyten erforderlich. Es ist bekannt, daß man beispielsweise
mit einer Stromdichte von 2 Amp./cm2 einen sehr groben Angriff auf das Material erzielt, während
man mit einer Stromdichte von 60 Amp./cm2 auf einem Material, wie dem obengenannten nichtrostenden
Stahl »18-8«, nur eine elektrolytische Polierwirkung erzielt. Mit größerer Wahrscheinlichkeit ist eine
Stromdichte der Größenordnung 15 Amp./cm2 erforderlich, um gute Ergebnisse mit einer einfachen
Lösung von Chlorid zu erzielen.
Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Vorrichtung, die bei praktisch durchgeführten Versuchen verwendet worden
ist. Sie besteht aus zwei Elektroden 38 aus Graphit, an denen außen Kupferplatten 40 angebracht
werden mit Schrauben 42, die gleichzeitig zur Befestigung der Leitungen 50 für die Zufuhr des Wechselstroms
dienen. Die Elektroden sind mittels Spannschrauben 48 zwischen zwei Blöcken 44 eingeklemmt.
Außerdem gehen Führungsstangen 46 durch die beiden Blöcke 44 und die Elektroden hindurch, um die
gesamte Anordnung während der Montage in der vorgeschriebenen Form zusammenzuhalten. Im unteren
Teil der F i g. 3 weist der Block 52 eine Kammer 54 für die Zuleitung des Elektrolyten durch ein Anschlußstück
56 auf.
Jede Elektrode hat einen Teil 62 in der Nähe des zu bearbeitenden Werkstücks und einen Teil 58, der
etwas zurückgenommen ist, um eine Bearbeitung des Werkstücks W an den Stellen zu vermeiden, an denen
sie nicht erwünscht ist. Das Werkstück W wird von einem Isolierstück 60 gehalten, damit es den Gegendruck
des Elektrolyten aushalten kann, der bis zu 14 kg/cm2 betragen kann. Der Abstand zwischen den
Teilen 62 der Elektrode und dem Werkstück W betrug bei einer Ausführungsform zwischen 0,1 und
0,2 mm. Die Stärke des Anfangsstroms betrug 650 Ampere bei 20 Volt und fiel dann auf 400 Ampere
infolge des Abtrags von Material an dem zu bearbeitenden Stück ab. An nichtrostendem Stahl Typ
»18-8« enthielt man an den Stellen 62 eine gute und glänzende Politur, während an denjenigen Stellen, an
denen die Entfernung zwischen der Elektrode und dem Werkstück etwa 3 mm erreichte, das Werkstück
ίο mit einem dünnen braunen Überzug versehen war,
der nach seiner Entfernung eine glatte, aber nicht polierte Oberfläche zu erkennen gab.
Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, eine Materialstärke von 0,05 mm in 10 Sekunden oder eine
solche von 0,1 mm in 30 Sekunden abzutragen.
Bei dieser Ausführungsform lassen sich sehr leicht Änderungen anbringen, um das Werkstück W kontinuierlich
zwischen den Teilen 62 der Elektroden hindurchzuführen.
ao Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung, bei
der die Elektroden verschiebbar sind. Diese Vorrichtung besteht aus einem Rahmen 64, der auf seinen
Innenflächen mit Isolierstoff 66 (F i g. 5) bedeckt ist und die Graphitelektroden 68 enthält. Letztere sind
as an Trägern 70 befestigt, die ebenfalls mit einem Isolierstoff
72 überzogen und jeweils an drei Stangen 74 befestigt sind. Eine Kammer 78 ist im Innern eines
Deckels 108 ausgespart, der Bohrungen aufweist, um den Elektrolyten in die Räume hinter den Elektroden
zu leiten, und zwar so, daß ein gewisser Ausgleich der hydraulischen Drücke auf die beiden Elektrodenoberflächen
erfolgt. Jede Stange 74 ist von einem elastischen Balg umgeben und an Blöcke 82 für die
Mitnahme angeschlossen, die in F i g. 4 auf der linken und rechten Seite zu erkennen sind. Die Stangen
können mit Hilfe von Spindeln 84 verstellt werden, die einen Anschlaglagerbock 86 in der Mitte und
Schraubengänge links und rechts von diesem Lagerbock haben können. Die beiden Verstellspindeln sind
durch Zahnräder 88 und eine Kette 90 miteinander verbunden. Der Antrieb erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors
94 für veränderliche Drehzahlen.
F i g. 6 zeigt das Werkstück W im Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5. Dieses Werkstück JF ist an
seinem dünnen Ende durch einen Zentrierstift 96 festgehalten, der in eine Vertiefung in dem Werkstück
W eingreift und in einem Isolierblock 98 festgehalten ist, der seinerseits in Nuten 100 des Stahlrahmens
hin- und hergehen kann. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich ein ähnlicher Block
102, der in Nuten 104 hin und her bewegbar ist und zwei Stellschrauben 106 trägt, um das zu bearbeitende
Werkstück in die richtige Lage zu bringen. Die beiden Isolierblöcke 98 und 102 sind mit Hilfe von
Schrauben 110 an dem Deckel 108 befestigt, und der Deckel seinerseits ist mit Hilfe von Flügelschrauben
114 befestigt und besitzt öffnungen 112 für die Zuführungsleitungen
für den Elektrolyten.
Um das Werkstück in die Vorrichtung einsetzen zu können, muß man den Deckel 108 anheben, an dem die Isolierblöcke befestigt bleiben. Nunmehr kann man das Werkstück zwischen diesen Blöcken in der gewünschten Lage dadurch festhalten, daß man die Schrauben 106 anzieht und den Deckel wieder auf seinen Platz in der Vorrichtung bringt, so daß er mit dem Werkstück zusammen gewissermaßen einen Block bildet.
Um das Werkstück in die Vorrichtung einsetzen zu können, muß man den Deckel 108 anheben, an dem die Isolierblöcke befestigt bleiben. Nunmehr kann man das Werkstück zwischen diesen Blöcken in der gewünschten Lage dadurch festhalten, daß man die Schrauben 106 anzieht und den Deckel wieder auf seinen Platz in der Vorrichtung bringt, so daß er mit dem Werkstück zusammen gewissermaßen einen Block bildet.
Wahlweise kann man den Elektrolyten im umgc-
5 6
kehrten Sinne zirkulieren lassen, so daß er durch die Die Elektroden werden aus einem Transformator
Bohrungen 112 herauskommt. gespeist, dessen Sekundärwicklung 156 die Anzap-
Der elektrische Strom wird den Blöcken 82 durch fungen 158 und 160 aufweist, die über einen Umelektrische
Leitungen 118 zugeführt. Die elektrische schalter 162 mit dem Werkstück in Verbindung ge-Isolation
zwischen den beiden Blöcken 82 erhält man 5 bracht werden können. Zwei Spannungsmesser V erdurch
isolierende Durchführungen 120, welche die möglichen es, die Spannung zwischen dem Werk-Schraubenmuttern
umgeben, die von den Spindeln 84 stück W und jeder der beiden Elektroden E zu
getragen werden. Die Stangen 74 bewegen sich in messen. Liegt das Werkstück W nicht an der Sekun-Manschetten
122 aus Isolierstoff hin und her, um därwicklung 156, weil der Umschalter 162 in seiner
einen elektrischen Kontakt zwischen den Stangen 10 mittleren Stellung steht, dann sind die beiden auf den
und dem Stahlrahmen zu unterbinden. beiden Spannungsmessern V abzulesenden Spannun-
Die F i g. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausfüh- gen praktisch proportional den Abständen, die das
rungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die Werkstück von jeder der beiden Elektroden trennen,
für die Fertigung von Messern benutzt werden kann. Im Fall der Fig. 10 würde also das Meßgerät für
Bei dieser Ausführungsform sind zwei Graphitelek- 15 die Spannung auf der rechten Seite eine kleinere
troden 124 in einem Gehäuse 126 untergebracht, Spannung anzeigen als das Meßgerät auf der linken
welches aus den Seitenwänden 128 und den auf sie Seite. Es genügt also, den Umschalter 162, wie es der
aufgeschraubten Isolierblöcken 130 und 132 besteht. gestrichelte Linienzug andeutet, herumzulegen, um
Der Block 130 besitzt eine Ausnehmung 134, die zur das Werkstück W an den Abgriff 158 anzulegen und
Aufnahme einer Befestigungszunge des Werkstücks 20 damit die Spannung zwischen dem Werkstück und
dient. Auf der gegenüberliegenden Seite trägt der der rechten Elektrode zu erhöhen. Da nun der Strom
Isolierblock 132 einen Teil 136 aus Kautschuk, und von der rechten Seite her stärker wird, erfolgt die
das Werkstück W wird durch eine öffnung 137 in Abtragung von Material ebenfalls viel rascher. Den
dem Block 132 in die Öffnung 138 des Kautschuk- so erhaltenen Ausgleich kann man in periodischer
blocks eingeführt, wobei letzterer die Aufgabe der 25 Folge dadurch messen, daß man den Umschalter 162
Abdichtung erfüllt. Das Werkstück wird nunmehr in seine Mittelstellung legt und Ablesungen an den
von einer isolierenden, in der Querrichtung verlau- beiden Spannungsmessern V vornimmt,
fenden Stange 140 gehalten. Die Fig. 11 und 12 zeigen zwei Ausführungs-
fenden Stange 140 gehalten. Die Fig. 11 und 12 zeigen zwei Ausführungs-
Wie man aus F i g. 8 ersieht, gelangt der Elektrolyt formen der Vorrichtung nach der Erfindung, mit der
durch ein oder mehrere Rohre 144 in den Sammel- 30 man eine Fläche des Werkstücks rascher bearbeiten
block 142; der Elektrolyt strömt dabei durch eine kann als die andere. Bei der Anordnung nach
Ausnehmung 146 in einen Zwischenblock 148 aus Fig. 11 sind die Anzapfungen 158 und 160 weg-Isolierstoff,
um die beiden Oberflächen des zu bear- gelassen und durch zwei Gleichrichter 164 ersetzt,
beitenden Werkstoffs W zu benetzen. Das Gehäuse die mit Hilfe des Umschalters 162 parallel zu dem
126, der Sammler 142 und der Block 148 sind durch 35 Werkstück und einer Elektrode gelegt werden kön-Schraubenbolzen
149 an einer Grundplatte 150 fest- nen. Die Polarität dieser Gleichrichter kann beliebig
geschraubt, die aus Isolierstoff besteht und einen gewählt werden, vorausgesetzt, daß beide Gleich-Ausgang
für den Elektrolyten besitzt. richter gleichgepolt sind. In Fig. 11 sind die Gleich-In
den Fällen, in denen das Werkstück W nur richter von der Elektrode zu dem Werkstück strompoliert
zu werden braucht, genügt es, den Elektroden 40 durchlässig, wenn die Elektrode gegenüber dem
124 nur während einiger weniger Sekunden Strom zu- Werkstück positiv ist, d. h. während der Periode, in
zuführen, während man für den Fall, daß eine form- der keine Bearbeitung erfolgt. Der Gleichrichter vergebende
Bearbeitung durchgeführt werden soll, den ringert also den tatsächlichen Widerstand der geelektrischen
Strom während einer viel längeren Zeit samten Anordnung, so daß ein stärkerer Strom zwihindurchschicken
muß. 45 sehen dem Werkstück und der zweiten Elektrode In den üblichen Wechselstromnetzen wird die elek- fließt und die Bearbeitung auf der Seite der zweiten
irische Energie im allgemeinen in Form von Dreh- Elektrode schneller erfolgt.
strom dargeboten, und die Belastung soll im allge- Bei der Ausführungsform nach F i g. 12 sind die
meinen möglichst gleichmäßig auf die Phasenleitun- Gleichrichter durch Widerstände 166 ersetzt,
gen verteilt sein. Die F i g. 9 zeigt eine Möglichkeit, 50 Die F i g. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform wie man eine Gruppe von drei Werkstücken mit des Erfindungsgegenstandes, die den Ausführungspraktisch gleicher Oberfläche und mit sechs Elek- formen nach den Fig. 10 bis 12 sehr ähnlich ist, bei troden El bis E6 an ein Drehstromnetz anschließen der aber der aus einer Gleichstromquelle 170 komkann, um eine gleichmäßige Belastung des Netzes 154 mende Strom einem Kommutator 168 zugeführt wird, zu erzielen. 55 Seine zwei Kontaktstücke 172 werden von einem Ge-
gen verteilt sein. Die F i g. 9 zeigt eine Möglichkeit, 50 Die F i g. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform wie man eine Gruppe von drei Werkstücken mit des Erfindungsgegenstandes, die den Ausführungspraktisch gleicher Oberfläche und mit sechs Elek- formen nach den Fig. 10 bis 12 sehr ähnlich ist, bei troden El bis E6 an ein Drehstromnetz anschließen der aber der aus einer Gleichstromquelle 170 komkann, um eine gleichmäßige Belastung des Netzes 154 mende Strom einem Kommutator 168 zugeführt wird, zu erzielen. 55 Seine zwei Kontaktstücke 172 werden von einem Ge-
Die F i g. 10 zeigt einen sehr einfachen Stromkreis, stell 174 und einem Block 176 getragen. Ein Motor
der dazu dient, eine verschieden große Abtragung 178 erzeugt über einen Exzenter 182 und eine Schubvon
Material auf den beiden entgegengesetzten Seiten stange 184 unter Zwischenschaltung eines Reduzierdes
zu bearbeitenden Werkstücks zu erzielen, z. B. getriebes 180 eine Schwingbewegung. Die Kontaktwenn
das Werkstück am Anfang der Bearbeitung 60 platten 172 kommen auf diese Weise abwechselnd
näher an der einen Elektrode als an der anderen mit den Gleitstücken 173 in Berührung, die in der
liegt, am Ende des Bearbeitungsvorgangs aber zwi- dargestellten Weise mit den Elektroden £ elektrisch
sehen beiden Elektroden exakt zentriert sein muß. verbunden sind. Der Motor 178 ist auf einem Sup-Eine
solche Vorrichtung ist auch dann von großem port 175 angeordnet, der auf einer Führung 186 ver-Wert,
wenn die beiden zu bearbeitenden Oberflächen 65 schiebbar ist, wobei die Verschiebung mit Hilfe eines
nicht die gleiche Größe aufweisen und wenn man Antriebs 187 und einer Spindel 189 erfolgt,
doch mit der gleichen Eindringgeschwindigkeit in die Diese Anordnung ermöglicht es, den Mittelpunkt
doch mit der gleichen Eindringgeschwindigkeit in die Diese Anordnung ermöglicht es, den Mittelpunkt
beiden Oberflächen hineinzugelangen wünscht. des Kommutators 168 einzustellen und auf diese
Weise die Dauer des Stromdurchgangs in dem einen oder anderen Sinne zu ändern, so daß man auch hier
auf der einen Seite des Werkstücks W eine raschere Bearbeitung erzielen kann als auf der anderen Seite.
Es versteht sich von selbst, daß der mechanische Kommutator durch einen elektronischen Kommutator
ersetzt werden kann, der beispielsweise mit Stromtoren arbeitet.
Die F i g. 14 und 15 zeigen eine elektrische Schaltanordnung zur automatischen Herbeiführung des
Gleichgewichts der Spannungen zwischen den beiden zu bearbeitenden Oberflächen und den entsprechenden
Elektroden.
Gemäß Fig. 14 spricht ein Verstärker 190 auf die
Spannungsdifferenzen zwischen dem Werkstück und den beiden Elektroden an und gibt Signale auf die
Steuergeräte 191, durch die der Speisewechselspannung der Elektroden Gleichspannung überlagert werden
soll. Die F i g. 15 zeigt den Aufbau dieses Verstärkers im einzelnen; er besteht aus den beiden Ein- ao
gangstransformatoren 192 und 194, deren Sekundärwicklungen über Gleichrichter entgegengesetzte Gleichspannungen
abgeben.
Die Schaltung ist so aufgebaut, daß eines der beiden Stromtore 196 oder 198 zündet, je nachdem, ob »5
die Spannung V1 größer oder kleiner ist als die Spannung
Vl. Sind diese beiden Spannungen gleich groß,
dann heben sich die Sekundärspannungen der Transformatoren 192 und 194 gegeneinander auf, und die
beiden Stromtore 196 und 198 bleiben dauernd stromdurchlässig. Die Zündung des Stromtors 196
bewirkt den Stromfluß in der einen Wicklung 200 einer Induktionsspule 204 mit sättigungsfähigem Magnetkern,
während das Stromtor 198 auf die Wicklung 202 einer zweiten Spule 206 einwirkt.
Die beiden Induktionsspulen 204 und 206 werden mit Wechselstrom gespeist, der mit Hilfe der Gleichrichter
216 und 218 gleichgerichtet wird. Je nachdem, welches der beiden Stromtore gezündet wird, liefert
der eine oder der andere der beiden Gleichrichter 216 oder 218 eine größere Gleichspannung, und da die so
gelieferten Spannungen aus den beiden Gleichrichtern gegeneinander geschaltet werden, erhält man
auf einfache Weise die Überlagerung eines Gleichstroms mit der einen oder der anderen Polarität über
den Arbeitswechselstrom. Man erhält also tatsächlich einen asymmetrischen Wechselstrom, dessen
Halbwellen verschiedene Längen haben, so daß man in der Lage ist, eine Fläche des Werkstücks W
schneller zu bearbeiten als die andere Fläche.
Es sei hier ausdrücklich festgestellt, daß es bei den Ausführungsformen der neuen Vorrichtung nach den
Fig. 13, 14 und 15 nicht unbedingt erforderlich ist, einen galvanischen Anschluß an das Werkstück vorzunehmen,
was natürlich von ganz besonders großem
Vorteil ist, wenn es sich um Werkstücke geringer Dicke handelt.
Claims (5)
1. Verfahren zum elektrolytischen Abtragen von Material von mindestens zwei Seiten eines
Werkstücks, bei dem mindestens zwei Elektroden aus elektrisch leitendem Material den Werkstückflächen
gegenüberstehen, bei dem ferner ein elektrischer Strom zwischen jeder Elektrode und dem
unmittelbar danebenliegenden Werkstück fließt und bei dem ein Elektrolyt unter Überdruck
durch den Raum zwischen dem Werkstück und jeder Elektrode geleitet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Strom von der einen der aus elektrolytisch inertem Material bestehenden Elektroden durch das
Werkstück hindurch zu der anderen fließt und in zeitlichen Abständen seine Richtung umkehrt und
daß die Stromflüsse in beiden Richtungen nach Amplitude und/oder Zeitdauer unsymmetrisch gemacht
werden, um den an beiden Werkstückoberflächen abwechselnd stattfindenden Abtrag unterschiedlich
groß zu machen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den abtragenden Stromfluß
für diejenige Werkstückoberfläche, deren Abstand zur Elektrode kleiner ist, größer macht
als den anderen Stromfluß.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit Wechselstrom
gespeist werden, dem abhängig vom Spannungsabfall zwischen jeder Elektrode und dem
Werkstück ein Gleichstrom überlagert wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung, die in Abhängigkeit vom Spannungsabfall zwischen jeder Elektrode und dem Werkstück bewirkt, daß der
stärkere Strom durch die Elektrode fließt, die dem Werkstück am nächsten steht.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch einen Kontaktgeber, der mit Gleichstrom gespeist ist und den Strom abwechselnd in
der einen oder anderen Richtung durch die Elektroden hindurchschickt, und durch eine Einrichtung,
die in Abhängigkeit vom Spannungsabfall zwischen jeder Elektrode und dem Werkstück bewirkt,
daß die Dauer des Stromdurchgangs in der einen Richtung gegenüber der Dauer des Stromdurchgangs
in der anderen Richtung verlängert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909 522/176
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18790262A | 1962-04-16 | 1962-04-16 | |
US75382468A | 1968-07-17 | 1968-07-17 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH (1) | CH394430A (de) |
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FR (1) | FR1356521A (de) |
GB (1) | GB1028247A (de) |
NL (1) | NL291574A (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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