DE1565004A1

DE1565004A1 - Vorrichtung fuer die elektrochemische Bearbeitung

Info

Publication number: DE1565004A1
Application number: DE1965P0036233
Authority: DE
Inventors: Allen Edward Clive; Edward Ross
Original assignee: Anocut Engineering Co
Current assignee: Anocut Engineering Co
Priority date: 1962-08-29
Filing date: 1965-03-08
Publication date: 1970-01-22
Also published as: FR1435965A; US3409535A; GB1045489A

Description

PATENTANWALT dipling. dr.iur. V. busse Osnabrück, mosekstr. 20-24

'■ Osnabrück, den 5. März

IIv/4

PRESSED STEEL COMPANY LIMITED
GOWLEY. OXFORD, ENGLAND

Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung und bezweckt sicherzustellen, daß ,bei dem Betrieb ein Werkstück in einem Elektrolyten untergetaucht wird, der bei einem gesteuerten Druck gehalten werden kann.

Die erfindungsgemäße elektrochemische Bearbeitungsvorrichtung weist eine Kammer auf, die eine Elektrode, wenigstens einen Teil eines Werkstückes und einen Elektrolyten einschließt, der unter gesteuertem Druck durch die Kammer und zwischen der Elektrode und dem Werkstück fließt, wobei die Kammer so angeordnet ist, daß bei Relativbewegung zwischen der Elektrode und dem Werkstück eine äquivalente Veränderung in der wirksamen Länge der Kammer eintritt. . .

Vorzugswelse ist die Kammer in Längsrichtung ausziehbar und einziehbar. Sie kann aus einem flexiblen Balgen gefertigt sein oder einen solchen enthalten, sie kann aber auch aus starren Hohlteilen bestehen, wie z.B. Zylindern, die miteinander teleskopartig oder durch eine flexible Membran verbunden sind; auch kann die Kammer aus einem starren Hohlkeil bestehen, in dem eine Platte gleiten kann. 909884/0932 ^{BAD 0RIG}'^NAL

156Ö004

Wenn die In Längsrichtung ausziehbare und zusammenzlehbare Kammer direkt oder indirekt an ihren Enden in Berührung mit den Platten steht, versteht es sich, daß bei einer entgegengesetzt gerichteten Aufladung der Platten der Vorrichtung die Kammer'aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen oder mit einer Isolation versehen sein muß, durch die ein Kurzschließen zwischen den Platten und fälsche Bearbeitung durch freiliegende, negativ aufgeladene Teile verhindert wird. Wenn somit die Kammer aus flexiblen Balgen oder einer Membran besteht oder aufweist, kann der Balgen oder die Membran zweckmäßigerweise aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sein, dqr auch gegenüber dem Elektrolyten undurchlässig ist; wenn die Kammer aus teleskopartig miteinander verbundenen, leitfähigen Bauteilen besteht, kann zwischen ihnen eine Elektrolytabdichtung vorgesehen oder jede Grenzfläche zwecKmäßigerwelse elektrisch isolierend ausgeführt sein.

Wenn die Kammer ein starres Hohlteil - wie z.B. einen metallischen Zylinder - enthält, der an einem Ende mit einem beweglichen Stempel oder einer beweglichen Platte verbunden ist, kann das andere Ende zweckmäßigerweise eine Platte tragen, an der die Bearbeitungselektrode angeordnet sein kann, und weiterhin kann im Spielraum die den Elektrolyten abdichtende Anordnung vorgesehen sein. Wahlweise kann die Elektrode an der Druckplatte oder einer hieran befestigten Platte angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand" der* Zeichnung näiiex* er»Xmitei*t-, in der zeigern SAD

• Fig. 1 einen geschnittenen Aufriß einer Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung und

Fig. 2 einen halbgeschnittenen Aufriß einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung.

Die Vorrichtung nach Fig» 1 weist einen ersten Zylinder 11 auf, 4er mittels Bolzen 12 an der oberen Druckplatte oder dem S.tempel 13 einer bekannten elektrochemischen'Bearbeitungsvorrichtung befestigt ist. Eine Pintte 14 ist zwischen dem Zylinder 11 und der Druckplatte 13 angeordnet, und diese Platte trägt Dichtungeringe 15 und 16, die einen Austritt des Elektrolyten verhindern, der durch eine Öffnung 17 in der Platte 15 hindurchgeführt werden

t kann. Bine Scheibe 18 let an dem unteren Ende des Zylinders 11 mittels Bolzen 19 befestigtj diese Scheibe, die Elektrolytkanäle-20 aufweist, trägt eine Elektrode 21 mit einem Bearbeitungsteil

< 32. Das untere Ende des Zylinders 11 trägt einen Dichtungsring 9$, der an einem zweiten Zylinder 24 anliegt, welcher mittels Bolten 25 an einer Platte 26 befestigt ist, die Dichtungsringe -JBf und 28 trägt. Die Platte 26 ruht auf einem Werkstück mit Teilen 29 (z.B. einer Preßtischplatte) und 30 (z.B. ein Stanzblook) und das Werkstück 29 und 50 wird durch ein PaqkungsstUck 31 getragen, das auf einer unteren Platte oder Werktisch 52 ruht. Das StUok 51 kann aus Isolationsmaterial gebildet sein, um so eine elektrochemische Erosion und mechanieohe Beschädigung der Platte

*j «u verhindern.

p inneren Oberflächen der Zylinder 11 und 24 «ind mit einer elektrisch isolierenden Lage 55 überzogen, die ebenfalls dazu

dient, das Zylindermaterial gegenüber chemischer und elektro- · chemische Korrosion zu s-litzen. ₉ Q 9 8 8 4 / 0 9 3 2 BAD ORlGiNAL

Das Werkstück 29 und 30 weist eine vorgeschnittene öffnung 34 auf, die durch Flammschneiden gebildet ist, und die - obgleich sie kleiner als die zu bearbeitende öffnung ist - in ihrer Form * derselben entspricht. Weiterhin ist das Werkstück 29 und 30 vermittels eines Kabels 39 mit den pspositiven Anschlußklemmen der ' elektrischen Energieeinheit der Vorrichtung verbunden.

In der oberen Druckplatte I3 sind Hub-Führungsstangen 35 befestigt, die aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff bestehen. Jede Stange 35 trägt einen Bolzen 36 mit einem Schaftteil, das in geeigneten Bohrungen gleitet, die in einem Flansch an dem oberen Ende des Zylinders 24 ausgebildet sind.

Im Betrieb wird die obere Platte I3 der Vorrichtung nach unten abgesenkt, bis die Platte 26 mit dem' Werkstück 29 in Berührung kommt. Ein nachfolgendes weiteres Absenken der Platte'zwecks Uberführens des Bearbeitungsteils 22 der Elektrode 21 in eine Schneidlage bewirkt, da^ der Zylinder 11 sich teleskopartig in den Zylinder 24 einschiebt und die Schäfte der Bolzen 36 in den Löchern in dem oberen Ende des Zylinders 24 gleiten.

Sodann wird Elektrolyt durch die öffnung 17 in den Zylinder 11 und somit durc.i di·.-· Kanäle 20 in den Zylinder 24 gepumpt. Somit drückt der auf die obere Fläche der Platte 26 einwirkende Druck des Elektrolyten die Platte gegen das Werkstück 29, verformt . den Dichtungsring 27 und bewirkt eine elektrolytische Abdichtung zwischen der Platte 26 und dem Werkstück. Hierdurch wird die Elektrode 21 iuid aas Teil des Werkstücks 29 und 30, das bearbeitet

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werden soll, von dem Elektrolyten umspült. Der Elektrolyt fließt in eine kreisförmige Kammer 38 aus und wird dann durch Kanäle 37 abgeführt, die in der Oberfläche der Platte 32 gebildet sind. Die Kanäle 37 sind mit den Abfluß begrenzenden .Mitteln, wie z.B. einer Ausflußplatte oder Steuerventilen (nicht gezeigt) versehen.

Durch das Einschalten der Stromzuführung zu der Vorrichtung wird die obere Platte 13 mit der negativen Anschlußklemme und die untere Druckplatte und das Werkstück 29 und pO mit der positiven Anschlußklemme verbunden. Obgleich somit das Werkstück 29 und 30 mit der positiven Anschlußklemme des Stroms und die Elektrode 21 mit der negativen Anschlußklemme über den Zylinder 11 und die Scheibe 18 verbunden ist, verhindern die Isolationsschicht 33 an dem Zylinder 24 und die isdierenden Stangen 35 ^des Auftreten eines Kurzschlusses innerhalb der Vorrichtung.

Die Platte 13 wird nach unten geführt, so daß das Bearbeitungsteil. 22 der Elektrode 21 das gewünschte Entfernen des Metalls von dem '.Jerkstuck 29 und 30 durchführt.

es erforderlich ist, das Werkstück während der Bearbeitung ■

J₀ zu untersuchen, wird die obere Platte angehoben, wodurch die

to Elektrode 21 von dem Werkstück: zurückgezogen und der Zylinder 11

XD Verhältnis zu dem Zylinder 24 teleskopartig nach außen bewegt Q wirdj wenn jedoch die Köpfe der Bolzen 36 mit dem Zylinder 24 in u> Berührung kommen, heben die Stangen 35 den Zylinder 24 von dem Werkstück ab, wodurch die Elektrolytabdichtung zwischen der Platte 26 unu dem-Werkstück 29 unterbrochen wird und man somit das Werk-

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ütück unuersuchen kann.

Die ^ig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine obere Platte oder ein Stempel 41 einer bekannten elektro»- chemischen Bearbeitungsvorrichtung eine Platte 42 trggt, die hieran mittels Bolzen 4j5 befestigt ist und Dichtungsringe 44 und 45 trägt. Der Dichtungsring 44 führt zu einer Elektrolytabdichtung zwischen der Platte 42 und der Platte 41 und der Dichtungsring 45 bewirkt eine Elektrolytabdichtung zwischen der Platte 42 und einem Zylinder 46, der an einem Ende an der Platte.42 mittels Bolzen 47 befestigt ist. Eine Scheibe 48, die eine Elektrode 66 trägt, ist an dem anderen Ende des Zylinders 46 mittels Bolzen 49 befestigt, und eine Ringdichtung 50 ist so angeordnet, daß sich eine Elektrolytabdichtung zwischen dem Zylinder 46 und der Scheibe 48 ergibt.

Ein flexibler isolierender Balgen 51* der mit einem röhrenförmigen Ring 52 ausgerüstet ist, ist zwischen der Scheibe 48 und dem Dichtungsflansch 55 angeordnet. Das obere Ende des Balgens 51 ist an der Scheibe 48 vermictäs eines Lippenrings 54 befestigt, aer seinerseits an der Scheibe 48 mittels Bolzen (nicht gezeigt; Oh-.festigt ist. Ein ähnlicher Lippenring 55 spannt das untere Ende des Balgens 51 an uem Plansch 53 mittels vier Einspannvorrichtungen ein, deren jede aus einer verstellbaren Stütze 56, einem Arm 57 und einer Stützstange 58 besteht, die an einem Ende an der unteren Platte oder dem Werktisch 59 der Vorrichtung angeschraubt ist

ο und eine Handmutter 70 für das Einspannen aufweist, die an α err. co

anderen Ende angeschraubt ist.
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Der Flansch 53 ist an einem Werkstück abgestützt, das ein Teil öO und ein Teil 61 aufweist, das auf Packstlicken 62 ruht unct mic der t .nteren Platte 59 der Vorrichtung mittels Bolzen 6's> befestigt

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ist. Das Werkstück 60 und 61 ist mit der elektrischen Energieeinheit der Vorrichtung mittels eines Kabels 72 verbunden.

Vier Anschlagstangen 71 sind jeweils mittels einer Handmutter 64 zwischen der Scheibe 48 und dem Plansch 5J5 befestigt und dienen als Abstützung für die Scheibe 48, wenn das Werkzeug nicht benutzt wird, sowie während des Aufbaues des Werkzeuges an der Vorrichtung. Die Stangen 71 werden natürlich entfernt, bevor ein BearbeitungsVorgang beginnt.

Durch eine öffnung 75* die in der Druckplatte 41 vorgesehen ist, kann Elektrolyt in den Zylinder 46 und von hier Äurch öffnungen .65» die in der Scheibe 48 vorgesehen sind, und sodann in den Balgen 51 gepumpt werden, so daß die Elfektrode 66 im Elektrolyten untertaucht. Sodann tritt der Elektrolyt durch Bohrlöcner 67 in dem Werkstück 6O und 61 aus. Dort, wo das durch die Bohrlöcher bedingte Zurückhalten des Elektrolytflusses nicht zufriedenstellend ist, die Packstücke 62 so angepaßt bzw. ausgebildet v/erden, dak sich das notwendige Zurückhalten des Flusses ergibt.

Die innere Oberfläche des Zylinders 46 ist mit einer Schutzschicht 68 überzogen, die dazu dient, daß eine Elektrolytkorrosxon des Zylinders verhindert wird. Weiterhin ist die äußere Fläche der Elektrode 66 mit einer elektrisch isolierenden Schißht 69 übersogen, um so zu verhindern, dai: die überzogene Oberfläche als tin Schneidteil dex¹ Elektrode dientj avoh soll sie die korrosion durch den iSlektrolyt-n verhindern. Weiter« ge^nÜDor dei.. El ,ktro-Iyt freiligenae Oberflächen können ebenfalls mi« einer Sc ^ in»r*oe« -Xn, , so ,-in, ^

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- 8 elektro-chcmische Steuerosion zu verhindern.

Bei dem Betrieb wird das Werkstück 60 und 61 an der unteren Platte 69 mittels Bolzen befestigt, und ^;der Flansch 5j5 wird an' dem Werkstück in der gezeigten Weise angeordnet. Die obere Platte 41 wird nach unten abgesenkt, bis das Schneidteil der Elektrode 66 einige Tausenstel ein-s Zolls von dem Werkstück 60 entfernt

-en
lifcgt. Die Einspannvorri chtung/werden sodann unter Befestigen des Balgens 51 an der Scheibe 53 angebracht und Elektrolyt durch das Werkzeug in der oben beschriebenen Weise hindurchgepumpt sowie die elektrische Energiezuführung eingeschaltet. Die elektrochemische Bearbeitung wird durch eine gesteuerte Bewegung der Elektrode nach unten in bekannter Weise ausgeführt.'

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektrochemische Bearbeitungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer in Längsrichtung aus- und zusammensiehbare Kammer (24,51) besteht, die eine Elektrode (21,66), wenigstens einen Teil eines Werkstücks (29 und yd, 60 und6i) und .inen Elektrolyten einschließt, der unrer Drue: durch die Kammer und zwischen der Kammer und dem Werkstück !'ließt, wobei die Kammer so angeordnet ist, daß bei einer Relativbewegung zwischen uer L'il a strode und dem Werkstück eine gleichwertige Veränderung in der v/irlcsamen- Länge der .Kammer eintritt.

2, Elektrochemische Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, uadurch gekannzeichnet, daß die Kammer durch ein*-n flexiblen Balgen (51) gebildet wird oder einen solchen enthält.

Z>. El^-kcrochemische Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch- T, dadurch gekennzeichnet, da., die Kammer aus teleskopartig miteinander verbundenen, starren Hohlteilen (11 und 24) gebildet ist oder dieselben enthält.

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