DE1811819A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von elektrochemischen Schleifmaschinen - Google Patents

Description

Patentanwalt ^l . Dipl.-Ing. E. Eder - Manch·» 13, ElUabethitr. 34

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von elektrochemischen Schleifmaschinen

Die Erfindung batrifft'eine elektrochemische* in der Technik mitunter such eis elektrolytisch bezeichnete Schleif vorrichtung und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die Schleifvorrichtung relativ frei von einer unerwünschten Ansammlung; von Abfellmeterial zu halten·

Elektrochemisches Schleifen ist ein verhältnismäßig neueβ Vorfahren, dos sich in der Industrie schon durchgesetzt hat und immer mehr Verwendungszwecke findet· Die klaren wirtschaftlichen Vorteile und Produkt!onsmögliohkeiten des Verfahrens haben eine beachtliche Forschung zur Verbesserung des Verständnisses des Verfahrens hervorgerufen, um die Verwendungszwecke zu verbessern, neue Verwendungszwecke au finden und die offenbaren^wirtschaftlichen Möglichkeiten auszunützen« JIs tau* aber aus der Jetzigen Fachliteratur der SchluB gesogen wellen, daß die Prinzipien noch nicht völlig verstanden worden sind» obwohl £0boratorien in vielen Erdteilen ständig

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über neiae, interessante und nützliche .Beobachtungen und Ergebnisse berichten. Dies zeigt_t,daß.das Verfahren viel komplizierter ist;, als man zuerst glaubte.

Wie bei elektrochemischer Bearbeitung überhaupt, spielt die Elektrolyse eine wichtige Rolle bei elektrochemischem Schleifen. Es ist klar, daß bei beiden Verfahren die Faradayscten Elektrolyaegesetze viele, aber, nicht alle der entstehenden Erscheinungen beschreiben* Mit anderen Worten treten bei beiden Verfahren viel mehr Nebenwirkungen auf, sowohl elektrisch, als auch chemisch, als durch einfache Elektrolyse erklärt wenden können. Iw übrigen sind die verschiedenen, bei elektrochemischem Schleifen entstehenden Erscheinungen gegenübar der Umgebung sehr empfindlich, insbesondere gegenüber Änderungen der Temperatur, des Gasdrucks, des Elektrolyten, der Örtlichen Anpreßdrücke, ies Potentials und anderer Faktoren,

ist bekannt) daß mittels elektrochemischen Schleifens ein Werkstück sehr schnell geschliffen werden kann. Die optimale Materlalabtragungggesch' indigkeit unter bekannten bevorzugten Bedingungen in Bezug auf V/erkstückdructe, Abstand zwischen demWerkstück und der Schleifvorrichtung und Art und Zuführung des Elektrolyten entsteht in vielen Fällen bei niedrigen Spannungen im Bereich von 5 - 8 Volt, Iu vielen Fällen ist aber eine höhere Spannung nötig, wie as. B_e 10 - 15 Volt«. Die So.bleitvoiiflfthtung *iat neistens ein Sohlei£r8d_e Sclsleif band■■ ein© Soblelfscbelbe mit einer elektriscfe leitenden

a· 3«.'aus Sfetsil, d. h· daß- übb Eeä_% Sana oder die 'Sohelbe eint-metallische öpiradTn83se aufweist, eua der .. ' eine--yäolsabt von ScfeleiÄörnesTO herVorste]it₉ die. "ellsemötm als-'friicht leitend" bezeichnet werden _t aber eine begrenzte -■■ elektMschö Leitfähigkeit' halsen IcOTaHeB₉ vorsasgesetst, daß. ' sie QlädQs.t9tie raerkbai? wenige leitend sind als das

die Grundmasse und der verwendete Elektrolyt. (In der Technik wird im Fall eines Rades die Grundmasoe die "Bindung" genannt).

Unter einigen üblichen bekannten Betriebsbedingungen, wie z, 3« niedriger Spannung oder reiner Gleichstromquelle, bildet sich bei solchen Schleifvorrichtungen häufig eine Ansammlung von Abfallmaterial. Dies erhöht den Widerstand des Weges zwischen dem Werkstück und der Schleifvorrichtung und verringert daher den über diesen Weg fließenden Strom» v/odurch die Materialabtragun^sgeschwindigkeit auch verringert wird« Eine solche Ansammlung von AbfalXmgterial kann ouch eins Zunahme der schädlichen Funkenbildung und eine Werkstoffoberfläche niedriger Qualität hervorrufen. Die Abnahme des Stromes kann durch ein auf geeignete V/eise in die Schsitung eingeschaltetes Amperemeter genroejsen werden. Diese β Amperemeter muß vom Bediener häufig beobachtet werden, um, festzustellen, wenn sich eine übermäßige Menge von Abfall material an der Schleifvorrichtung angesammelt hat und diese gereinigt werden muß« In der Praxis aber stellt der Bediener normslerweise eine Ansammlung von Abfallmsterial an der Schleifvorrichtung durch viel ungenauere Mittel fest, wie z, 3* übermäßiges Funken, Aussehen der Schleifscheibe, Werkstoff oberfläche, Verminderung der Materialsbtragungsgeschwindißkeit oder sogar durch das beim Betrieb entstehende Ge- ^: räuechj ein typisches Knistern» Da solche Methoden vom Urteilsvermögen des 3edieners abhängen, wird in der Praxis die Schleifvorrichtung entweder zu oft gereinigt, was zu einem übermäßigen Verbrauch.des Schleifkorns der Schleifvorrichtung führtj oder nicht oft genug gereinigt, was zu Übermäßigem Funken führt, wodurch Schaden am Werkstück und an der Schleifvorrichtung entsteht» Wenn die Schleifkörner aus Diemeuten bestehen j ergibt der übermäßige Verbrauch derselben eine KoßteilerhÖb.ung_t die größtenteils die wirtschaftlichen Vorteile

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des elektrochemischen SchleifVerfahrens ausgleicht·

Abgesehen von der Wahl des richtisen Zeitpunktee und der Folge derJReinigun^vorgänge».stellt das Reinigungsverfahren selbst weitere Probleme» Für eine solche Reinigung legt der Bediener normalerweise eine übliche Schleifleiste en die Scheibe, wodurch diese meistens wirksam gereinigt wird. Diese Leiste muß aber sorgfältig gewählt werden und so angelegt werden» daß sie sich langsam abschleift» 3ei einer felschen V/ahl oder unsachgemäßem Gebrauch kann die Schleifleiste zu viel der Grundm^sse entfernen, so deß die Diamanten zu weit hervorstehen· Dieses verursacht übermäßiges mechanisches Schleifen und daher größeren Verschleiß der · Schleifvorrichtung, d_t h. größeren Verbrauch der Diamanten, und verfehlt einen der Hauptif wecke des elektrochemischen SchleifVerfahrens* Sollte eine Schleifleiste nicht wirksam sein, kann der,Bediener den BchieifVorgang unterbrechen» das Potential zwischen dem Werkstück und der Schleifvorrichtung umpolen und die Ansammlung von Abfallmaterial von der Schleifvorrichtung elektrolytisch entfernen· Dies erforciert aber auch eine gewisse Erfahrung vom Bediener, da eine übermäßige Entfernung auf diese Weise die Schleifvorrichtung selbst angreift, insbesondere die Gründmasse, und eine weitere unerwünschte Erosion derselben verursacht, wodurch weitere Schleifkb'rner freigelegt werden und verlorengehen·

Ein weiteres Verfahren, das zum Entfernen von Abfeilmaterial verwendet wird, besteht darin, daß das Potential zwischen dem Werkstück und der Schleifvorrichtung so gesteigert wird, daß ein begrenztes Funken zwischen der Schleifvorrichtung und dem Werkstück auftritt* Sachgemäß ausgeführt, kann ein solches Verfahren die Schleifvorrichtung verhältnismäßig sauber halten* Dieses Verfahren erfordert aber setup viel Erfahrung vom. Bediener, da ein zu hohes Potential eine Ftinken«

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bildung hervorruft, die sowohl die Schleifvorrichtung als auch das Werkstück beschädigt.

Stromzufuhreinrichtun^en sind bekennt, die eine Regelung aufweisen, die ein übermäßiges Funken lediglich feststellt und die Spannung automatisch herabeötzt· Durch diese flege· lung wird aber der richtige, für die Reinigung der Schleifvorrichtung benötigte Funkenpegel weder erfaßt noch einge*· stellt*» Inabesondere ist das Aufrechterhalten eines bestimmten Spannungsabfalls zwischen' dem Werkstück und der ' Schleifvorrichtung zum Teil von dem zwischen dem Werkstück und der Schleifvorrichtung bestehenden Druck abhängig· Da dieser Druck deinerseits von der Werkstückvorschubgeschwindigkeit "abhängt, erfordert es - unabhängig davon, ob der Vorschub durch Hand oder mechanisch bewirkt wird eine gewisse Erfahrung und Sorgfelt vom Sediener» um die Vorsohubsgeschwindicgkeit so zu regeln, daß Druck, Spannungsabfall und Funkenpegol die erwünschten Werte haben, um die 3elastung der Schleifvorrichtung mit Abfallmaterialien auf ein Minimum herabzusetzen, ohne die Schleifvorrichtung zu beschädigen« Obwohl ©ine₍solche Vorschubregelung durch den Bediener theoretisch möglich ist und im Labor in etwa erreicht worden kann, wird in der Praxis die optimale Leistung auf diese Weise meistens nicht erreicht. Wenn also die Schleifvorrichtung unter Betriebsbedingungen sauber gehalten werden könnte, könnte die Betriebsleistung und Produktion auf ihren optimalen Höhen gehalten werden, vorausgesetzt, daß der optimale Spannungsabfall zwischen dem Werkstück und der Schleifvorrichtung erreicht wird· Könnte außerdem eine solche Reinigung der Schleifvorrichtung durch eine automatisch regelbare Einrichtung, d, h, unabhängig vom Urteilsvermögen des Bedieners ausgeführt werden, würde wan

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eine weitere Verbesserung der Leistung einer bestimmten Maaabine unter normalen Betriebsbedingungen erreichen«

Einender Hauptaufgaben der Irfindung ist also die Schaffung «ine β elektrochemischen Schleifverfahrens und,einer entsprechenden Vorrichtung, mit denen eine hohe Materialabtrejtinssgeschwindigkeit vom Werkstück erreicht werden kenn und gleichzeitig die Ansammlung von Abfallmaterial en Schleifvorrichtung verhindert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrochemischen Schleifverfahrens und einer entsprechendem Vorrichtunr;, bei denen eine normale Ansammlung von Abfallmaterial an der Schleifvorrichtung ohne weiteres entfernt werden kann*

V/eitere Aufgaben der ^rfinduns sind die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der erwähnten Art, bei denen diese Kntfernuns elektrolytisch durchgeführt wird, diö Qahaffuns eines Verfahrens und einer Vorrichtung der erwähnten Art, bei denen diese Entfernung durch Punkenentlödunij durohseführt wird, die Schaffung eines Verfahrens der erwähnten Art, das gleichzeitig mit einem Schleifvorging durchgeführt werden kann, ohne denselben zu beeinträch» tigen» und die Sighaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der erwähnten Art, die ohne weiteres automatisch geregelt werden können* »

Weitere ÄMgaben der Erfindung sind die Schaffung einer elektrocharoisqhett Schleifvor.richtung,' die einfach au bedienen iöt| so daß die Aufraerkssmkeit des Uedieners nicht so an^espannt ist wiö bei den bekannten Vorrichtungen, und die öohafftins einer Vorrichtung der erwähnten Art, die ohne

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weitereg an bekannten elektrochemischen Schleifmaschinen verwendet werden kann.

Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der anliegenden Zeichnungen hervor» In den Zeichnungen;

Fi.^ur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer elektrochemischen Schleifvorrichtung.

Figur 2 zeigt eine schematische Aufsicht der Vorrichtung der Figur 1,

Figur 5 zeigt eine Abwandlung mit automatischer Regelung der der Reinigungselektrode zugeführten elektrischen Energie.

Figur 4- zeigt eine schema tische Vorderansicht einer Scheibe und die Stellen der Reinigungs- und Fühlelektroden in Bezug auf diese Scheibe.

Finrur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer elektrochemischen Bandschleifmaschine.

Figur 6 zei-*t in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Schleifvorrichtung und des Werkstücks.

Figur 7 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Schleifvorrichtung und des Werkstücks und die Ansammlung von Abfallmaterial sn der Schleifvorrichtung.

Figur 8 zeigt in vergrößertem Meßstab einen Schnitt durch einen Teil der Schleifvorrichtung und der Reinigungselektrode» ·

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Figur 9 .ist? eine graphische Darstellung der Ergebnisse der Räiriigung der Scheibe nech der Erfindung mit dem Strom in

10 ist ein typisches Oszillogramm und zeigt den Spannungevörleuf zwischen der fteiinigungselektrode und der Sbhieifvorrichtung! wenn diese mit gleichgerichteten, getrennten, Rechteckigen Impulsen der dergestellten Frequenz und Breite Versorgt wird.

Die Erfindung bzweckt ellgemein die Verbesserung des Betriebs einer elektrochemischen Schleifmaschine der üblichen Art,'d. h» einer Schleifmaschine mit einer Antriebsvorrichtung, die die in Kontakt mit einem Werkstück stehende SchleifvorrichtunFC antreibt, mit .Mitteln zum Zuführen von Elektrolyt au -dem Raum (Zwischenräume zwischen Schleifkörnern) zwischen der Schleifvorrichtung und dem Werkstück und mit einer ersten Quelle von·elektrischem Potential, die ein Potential von im wesentlichen konstanter Polarität und Griiße en d§s tverkstück und die Schleifvorrichtung anlegt. Die 'Erfindung besteht wesentlich darin, daß an einer solchen Maschine eine besondere Reinigungselektrode angebracht wird_t und Bwor ίφ Abstand vom Werkstück in einer Richtung entlang der Arbeita£lKche der Schleifvorrichtung in der Nähe der Schleifvorrichtung verstellbar» Mittel Bind vorgesehen, um ein zweites elektrisches Potential unabhängig vom ersten Potential zwischen dieser Reinigungselektrode und der Söhleifvorrichtuns enzulegon, wobei dieses Potential entwe- · der schv/atikend öder periodisch und von konstanter oder abwechselnder Polarität sein kann. Der Abstand der Reini^ungselqktrode von der Schleifelektrode, die Leitfähigkeit, des Elektrolyten, die Größe und die Polarität dieser zweiten Spannunfsßquelle und die Dauer - entweder stöndig oder impulsfb'rmiß - des .Stromes werden so gewählt und abgeglichen,

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dsß ein ausreichendes Funken zwischen dieser Relnigungselektrode und der Schleifvorrichtung entsteht, um diese frei oder im wesentlichen frei von Abfallmaterial au halten» ohne merkbaren Verschleiß der Schleifvorrichtung· Sollte ein elektrolytisches Entfernungsverfehren bevorzugt werden» werden geeignete Parameter gewählt» um die erwünschte Abtragung ohne Übermäßiges Freilegen der Schleifkörner hervorzurufen"» '

Figur 1 ist etn# sGhematisohe Darstellung einer bekannten.¹ elektrochenjisahen Schleifvorrichtung 10 von der im wesentlichen in der 6tntj?08n4i|qhen Patentschrift 2 806 540 (Kelleria| bf||||i^ii^nf|i[l Art» Bei einer solchen Vorrichtung ■ -ifrt* eine 80bi|i||pjJi?iqijtupg-.11_1;/in dieeem F$lt eine Soiiieifsbheibe, auf #^r. durqft 4inen i^otor 13 angetriebenen» drehbaren Wel3.if 12 #ng^b#0cht« Ein Werkstück W wird durofc einö geei{5n##i ^pannvorfiobtung 14 getragen» die ihrerseits auf einem Tisch 16 befestigt werden kann· Bei. der schematisch in ffigür 1, dargestellten Maschine ist der Tisch 16 mittels geeign^|ifr Einrichtungen, wie z. B, Rollen» Von "denen eine beij 16i gezeigt? ist, auf.einem Rahmen 17 gelagert, der seinerseits.au| geeignete Vielte getragen ist. Elektrische Isolierung ist zwischen dem Werkstück W und dem Rahmen vorgesehen,*' Mi£''$» ^ö· ^äiö zwischen der Spannvorrichtung 14 und dem O^ch ty5. dargestellte Iso34erun|; 15. Dieser Rahmen 17 ist mit? eineut ypraugswfise vörst#l|Nren Anschlag 19 versehen, um d^e ^Urch e|ne Vorschubkraft F' erzeugte Bewegung des Τΐ8,0}||*^!/16 entgegen .der Schleifvorrichtung 11 au begrenzen. Die^e Vorsobubkraft F kann entweder von Hand oder mechanisch auf den Tisch 16 ausgeübt werden, wie z. B. in der deutschen Patentschrift 1 243 153 oder der US-Potontschrift 2 088 862 (Krüger) genau beschrieben ist, wodurch das Werkzeug mit einem steuerbaren Anpreßdruck gegen die Schleifkörner der Schleifvorrichtung anliegt. Trotzdem

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besteht ein aus den Zwischenräumen zwischen den Schleifkörnern gebildeter iiaura 34 zwischen dem Werkstück und der metallischen Grundmasse der SchleifVorrichtung; dieser Raum wird im folgenden als Arbeitsspalt" bezeichnet.

V/ie auch in der Pateritschrift von Kelleric beschrieben ist, führt eine Düse 21 Elektrolyt zum Schleifbereich» Der Pluspol einer Quelle S,. von niedriger Gleichspannung wird entweder direkt oder über die Spannvorrichtung 14, wie dargestellt ν mit dem Werkstück W verbunden. Der Minuspol der Quelle S₁- ist mit der vielle verbunden, auf der die Schleifvorrichtung 11 zum !Beispiel mittels der Hinrichtung der deutgohen Patentschrift 1 245 512 angebracht ist. Die Quelle S- kann Jede beliebige geeignete Quelle von im wesentlichen konstentPl Gloichstrom sein, der auch von Akkumulatoren erzeugt worden kenn» der aber in der Praxis meist mittels eine% geeignet gleichgerichteten Hetzenschlusses erzeugt .wird/*- ^- ■"-''.''' '

obenbeöchriebenenMaßnahme.n beziehen sich auf eine übliche elektrochemische 3ehieifvorrl0j5tun<3 mit einer metall^ebundenen Schleifscheibe eis Schleifvorrichtung. Selbstverständlich können ab©, r auch andere Arten von bekannten elektrochemischen Schleifvorrichtungen mit der Vorrichtung der Erfindung verwendet werden, wie b· 8, die Bandschleifvorrichtung dar deutschen Patentanmeldung P. 14 2? 502.6, angemeldet am 17, April 1962* od&r die in der US-Ρθtentschrift 3 334 041 näher beschriebene austaüstjhbare Scaei benschleifvorrichtung der deütsehen Patentanmeldung P 16 15 306.3, ongenjQldet am 21. Juli 196? und auf die Anmelderin übertragen.

Obwohldie folgende Beschreibung sich hauptsächlich auf eine Scheibe mit seitlicher Schleiffläche von im allgemeinen

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ebener Art bezieht, versteht es sich also, daß die Erfindung euch euf eine Vielzahl von Schleifvorrichtungen» deren Arbeitsweise auf elektrochemischer Erosion beruht, anwendbar ist, wie z. 3· andere Arten von Rädern mit seitlicher Schleiffläche, ScKbifscheiben und Schleifbändern oder Rädern mit Umfangsschleifflächen verschiedener Arten mit entweder einer ebenen Fläche oder Fläche besonderer Kontur. Die Art der Anwendung wird aber aus der vorliegenden Beschreibung von Vorrichtungen mit Rädern und Bändern klar, so daß weitere äinzelheiten der anderen Vorrichtungen nicht nötig sind. Die Darstellungen sind also als 3eispiele gemeint und die Erfindung ist nicht auf·diese Darstellungen beschränkt.

In Figur 6 steht das Werkstück V/ in Kontakt mit den Schleifkörnern einer sauberen Schleifvorrichtung 11. Figur 7 zeigt, wie sich Abfallmaterisl 19 in den Zwischenräumen zwischen den Scbleifkörnern der Schleifvorrichtung 11 im Arbeitsspalt 34 zwischen der Schleifvorrichtung und dem Werkstück W ansammelt» Diese Anhäufung von Abfallmaterial' begrenzt wahrscheinlich wegen der niedrigen Leitfähigkeit den zwischen der Schleifvorrichtung 11 und dem Werkstück W fließenden Strom und beeinträchtigt daher den elektrochemischen Vorgang.

Erfindun^fssgemäß wird eine iieinigungselektrode 22 (Figuren 1 3) in der Nähe der Schleifvorrichtung 11 angeordnet, und zwar im Abstand vom Werkstück V/ entlang der Arbeitsfläche der Schleifvorrichtung. Diese Reinigun^selektrode 22 ist 8UCh senkrecht von der Arbeitsfläche der Schleifvorrichtung 11 entfernt, um einen Reinigungsspalt 23 zu bilden, der im folgenden näher beschrieben wird. Die Reinigungselektrode ist an einer geeigneten Spannvorrichtung 24 (auf nicht dargestellte Welse) verstellbar angebracht, wobei diese Vor-.

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richtung 24 ihrerseits auf dem Rahmen 1? mit Zwischenschaltun* einer geeigneten elektri chen Isolierung 27 befestigt und mit einer Stromquelle 3₂ verbunden ist. Diese Quelle Sg kenn entweder von der quelle 3^ unabhängig sein oder suf geeignete .«'eise von dieser hergeleitet werden. Unabhängig von der Energieerzeugung gibt es für die Quelle B^ zwei' Möglichkeiten» nSmlich eine Quelle von konstantem Potential oder eine Quelle von variablem Potential» wobei dieses entweder wechselnd oder pulsierend sein kann. Die Wshl unter diesen verschiedenen Quellen hängt von dem zugrundeliegenden Mechanismus der Behandlung der Scheibe ab» Wenn di© Scheibenbehandlung hauptsächlich durch elektrolytische Entfernung bextfirkt werden soll, sowählt man eine Stromquelle mit geeigneten· Spannuni;seigerischaften, die denn durch eine beliebige bekannte Fühlvorrichtung so geregelt werden, daß die elektrolytische Entfernung weitergeht» solange die elek~ tronischen Leistun^skriterien (wie z. B, der Widerstand des Irbeitsspalts 5*0» die durch die Abtastvorrichtung gemessen werden, sich weiter verbessern. In manchen Fällen führt dies lediglich au einer Entfernung eines Teiles des qtigesommelten Abfsllmgterisls, in anderen Fällen kenn es ober such zur Entfernung nicht nur des gesamten Abfallras te·» rials, sondern auch eines Teils des Grundmetalls führen, bevor die optimale Leistung.erreicht wird. Die Regelung der Reinigungselektrode kann also nicht nur die Reinigung des Kodes bewirken, sondern auch eine Behandlung desselben, um es in den Optiraalzustand zu bringen.

Wenn die Reinigung durch Funkenentladung bewirkt werden soll, wählt man als Quelle S₂ grundsätzlich einen Generator für kurze Impulse, die entweder wechselnde oder geeignet gesteuerte, pulsierte Gleichstromimpulse sind, wobei diese Steuerung auf irgendeine bekannte Art für die Steuerung von

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Impulsfrequenz ι Impulsstärke und Impulsdauer vorgenommen wird.

Es ist erstens wichtig, daß die Spannungsquelle für die elektrische Entladung pulsierend ist, de sonst ein enha!tender Bogen entstehen könnte, der zu viel Meterial entfernen und sowohl des Had als auch die Reinigung und/oder die Behandlungselektrode beschädigen würde· Zweitens sollte die Impulsdauer sehr kurz sein, um die Entfernung auf kleine, diskrete und im wesentlichen runde- Trichter zu beschränken. Eine geeignete Impulsbreite wäre also von der Größenordnung von lediglich einigen Mikrosekunden, de bei den gewöhnlichen Drehzahlen sich das Red um 0,001 Zoll in einer Mikrosekunde über die Elektrodenfläche bewegt.

Die Spannung der freien Impulse soll hoch genug sein, um die Überquerung dea Reinigurtgsspalts 23 bei jedem aufeinanderfolgenden. Impuls zu gewährleisten» Die Impulsenergie hängt von der Durchbrennspannung und den Eigenschaften des Generators und des Reinigungespaltes ab· Die Steuerung der Abtragungsgeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise durch Frequenzänderung. Die erwünschten Eigenschaften sollen also Impulse von niedriger Energie und sehr kurzer Deuer ergeben, und zwar über einen regelbaren und breiten Bereich von Frequenzen oder Folgefrequenzen»

Figur 9 zeigt einen typischen Betriebsverlauf, der durch aufeinanderfolgende Gruppen von Impulsentladungen von Jeweils 15 Sekunden erzeugt wird· Die einzelnen Impulse dauerten Jeweils 46 Mikrosekunden und hatten eine Frequenz von 11*9 kHz. Dieses Verfahren ergibt eine optimale Reinigung und/oder Behandlung des Redes*

Figur 10 zeigt die Zeit und Spannungseigenschaften sowohl

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der freien Impulse als such der "Durchbrenn"-Impulse, die zu den Ergebnissen der Figur 9 führen· Bei der in Figur 9 dargestellten Behandlung war des Had als Kathode geschaltet. Ähnliche Ergebnisse können mit dem Rad als Anode erholten' werden»

Die Anlegung dieses Potentials der Quelle S₂ an die Reinisungselektrode 22 kann mittels eines Schalters 26 bewirkt werden. I>er Schalter kann vom Bediener (Figur 2) von Hand oder automatisch durch eine geeignete Regelung G (Figur 3) betätigt werden, die auf einen Widerstand anspricht j der so gewählt ist, daß seine Größe den Zustand der Schleifvorrichtung darstellt*

Wie in Fiojur 5 dargestellt ist, ist bei der bevorzugten Ausführunssform eine zusätzliche bzw« Fühlelektrode 29 vorgesehen» die hart, so verschleißfest wie möglich und vorzugsweise von konstantem Querschnitt ist» Diese. Fühlelektrode wird auf geeignete Weise so angebracht, daß sie gegen die Schleifkörner des Rades mit einem bekannten, meistens verstellbaren Druck angepreßt wird, wie z. B. durch eine leichte Feder 33? um den Anpreßdruck des Werkstücks gegen dos Rad oder einen bekannten Anteil desselben zu simulieren. In diesem Foil mißt die Regelung C den Widerstand.zwischen der Fühlelektrode 29 und der Grundmasse der Schleifvorrichtung.-11. Die Zwischenräume zwischen den Schleifkörnern zwischen der Fühlelektrode und der Grund« masse der Schleifvorrichtung werden manchmal im folgenden dia Fühlspalt 4-5 bezeichnet»

Wie dargestellt,v/erden in diesem Fall die Stromquelle S₂ und dio Regelung G von einer geeigneten Quelle P von Netzspannung erregt. In Figur 3 1st die Steuerung O mit einer

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Anzeigevorrichtung I versehen, die auf eine der vielen bekannten Weisen angeordnet werden kann, um eine ständige Anzeige des Zustandes des *iades zu erzeugen. Im vorliegenden Fall kann die Anzeigevorrichtung in zwei Felder aufgeteilt werden, wie z, 3. grün für ein Had in einem guten Zustand und rot für ein Rad, das eine 3ehandlunr; benötigt . Andere Farbkodes sind natürlich bekannt und" können im Bedarfsfall verwendet werden·

Unter Umständen kann auch die Abtastung mittels des Werkstückes W bewirkt werden. Obwohl möglich, ist dieses Verfahren nicht zweckmäßig, da es außerordentlich komplizierte Steuerungsvorrichtungen benötigen würde.

Es ist auch möglich, die Regelung 0 auf den Widerstand des Reinl^unssspalts 23 empfindlich zu machen, wobei das System dann nach Rückkupplungsprinzipien arbeitet, wie es z. B, bei Widerstandsschv/eißung üblich und in den amerikanischen Patentschriften 2 472 04-3, 3 094- 608 und 3 14-9 221 oder in der deutschen Patentschrift 1 171 998 beschrieben ist. Dies aber ist keine bevorzugte Ausführungsform, ds die durch den Reinigungsvorgang bedingte Erosion des Werkstückes die Abmessung des Reinigungsspsltes 23 ändert und die Genauigkeit der Regelung beeinträchtigt. ' :

Bei einer solchen Anordnung mißt die Regelung 0 den Widerstand zwischen der Fühlelektrode 29 und der Grundmasse der Schleifvorrichtung 11. Um auf die Ausführungsform der Figur 3 zurückzukommen, kann die spezielle Anordnung der Reinigunge- und Fühlelektrode in Jiezug euf das Rad verschiedene Formen annehmen; typische Anordnungen sind aber in der Figur 4- im Zusammenhang mit der Schleifvorrichtung 11 dargestellt, die in diesem Foil einen mit diamanten imprägnierten, ringför-

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migen lereich 11A von üblicher und bekannter Art aufweist» Das Werk st üc'.: \if ist normalerweise neben einer fläche des tiades angebracht, wie dargestellt, wobei eine ausreichende Zuführung von Elektrolyt durch ^edes beliebige, bekannte Mittel bewirkt wird, wie z. 3. durch eine Spritzv.orrichtung oder durch die Düse 21, wie oben erwähnt. Das Rad kann auf bekannte .eise Schwingungen ausführen, was normalerweise auch der Fall ist* In einem solchen Fall ist die Reinigungselektrode 22 vorzugsweise so angeordnet, daß.sie beim Schwingen des Rades den mit Schleifkörnern imprägnierten J3ereich des Rades überstreicht, ähnlich wie des Werkstück sich über das Rad bewegt» Die Reinigun^selektrode kann auch stabförmig sein und in einer Linie mit der Schwingun_;-;srichtung liegen oder mindestens eine Abmessung aufweisen_s die so groß und so orientiert ist, daß sie sich völlig über den mit Schleifkörnern imprägnierten bereich 11A auf einer Seite des Rades bei seiner größten Schwingungsamplitude erstreckt und daher unter allen Betriebsbedingungen ständig in Kontakt mit dem gesamten Bereich 11A steht·

Außerdem soll die Reinigunselektrode so angeordnet sein, daß sie die Zufuhr des Elektrolyten zu dem Werkstück nicht stört und daß die Zufuhr des Elektrolyten zu der Reinigunrselektrode selbst nicht durch das Werkstück gestört wird« .ine vorteilhafte Stelle für die Reinigungselektrode 22 ist also diametral gegenüber dem V/erkstück W, wie in Figur 4- dargestellt ist. Die Reinigungselektrode 22 kenn selbstverständlieh en vielen enderen Stellen engeordnet sein, vor allem wenn das Had keine Schwingungen ausführt. Bei Anbringung der Reinigun-^elektrode an einer Stelle, wo die Zufuhr von Elektrolyt zu dieser Elektrode durch das Werkstück W gestört v/erden würde, ist eine getrennte Zufuhr vtm Elektrolyt vorzugsweise vorgesehen, wie z. B. durch die Düse 55, unab*

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häugig davon, ob das Rad Schwingungen ausführt oder nicht· Diese Düse 35 kann aus demselben Vorrat wie die Düse 21 versorgt werden, wie durch die unterbrochene Linie 46 angedeutet ist* Wenn erwünscht, können getrennte Steuermittel für die unabhängige Steuerung der Zufuhr zu diesen Düsen vorgesehen werden» wie schematisch durch die Ventile 37 und 38 dargestellt ist.

Die Fühlelektrode 29 kann an jeder Stelle angebr.scht werden, wo die Radschwingungen im wesentlichen dieselben sind wie beim Werkstück W oder wo die beim Werkstück W bestehenden Bedingungen ziemlich genau wiedergegeben werden können. Diese Elektrode ist also vorzugsweise on einer Stelle angeordnet, die in Bezug auf die Radbewegung hinter dem Werkstück W und vor der Re'inigun^selektrode 22 liegt, wie durch den ausgezogenen Kreis 29 der Figur 4 dargestellt ist. Sie soll aber nicht zu nah am Werkstück W liegen, wie z. B. bei 29A, de die Elektrolytzufuhr aiii'Rad durch das Werkstück W dann verritrsert wird, es sei denn, eine getrennte Elektrolyt zufuhr ist auch für die Fühlelektrode vorgesehen, wie z. B, die Düse 36. In diesem Fall kann im Bedarfsfall die Elektrolytzui'uhr su der Düse 36 durch das Ventil 39 gesteuert werden, und zwar unabhängig von der Zufuhr des Elektrolyten zum Werkstück und zur Reinigungselektrode· ■

Obwohl die Fühlelektrode vorzugsweise wie die anderen Elektroden such die gesamte Fläche des mit Schleifkörnern imprc.gniorten Bereiches 11a des Rades während des Schwingens desselben überstreicht, genügt es in den meisten Fällen, die Fühlelektrode etwas zentrischer anzuordnen, wobei angenommen wurden kann, daß der dadurch abgetastete Anteil eine gute Darstellung des gesamten ringförmigen Streifens 11s bildet. Die bei 29 in Figur 4 dargestellte Stelle ist also insofern brauchbar, als sie weit genug vom Werkstück W

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liegt» um eine getrennte Zufuhr von Elektrolyt Unnötig zu machen« daß sie weit genug von der Reinigunüselektrode 22 liegt, um keine Störun- des Elektrolyten auf der Fläche des Rsdes bei AnnHherun^ en die Re-\nigungselektrode 22 zu verursachen, und daß sie weit genu^ vom untersten Punkt des Rades liegt, um wenigstens einen geringen Vorteil aus den Schwingungen des Rades zu ziehen. Die Stelle 29A ist aber auch möglich, wenn eine getrennte Zufuhr des Elektrolyten für die Fühleletttrode sich besser über die Breite der Fläche 11θ beim Schwingen des Sades bewegt als bei 29. Aus demselben Grund ist auch die Stelle 29B möglich, wobei aber in diesem Fall die Reinigun^selektrode 22 mit einer getrennten Elektrolytzufuhr versehen werden sollte» Die bei 29G dargestellte Stelle hat den Vorteil, daß die Elektrode leichter zugänglich ist, kann aber nur den mittleren Teil der Fläche 11a abtasten. Dies kann aber mindestens zum Teil durch Verwendung einer großen Fühlelektrode ausgeglichen werden, um die einzelnen Änderungen, die eine kleine Fühlelektrode zwischen verschiedenen Punkten am Rad erfassen würde, auszugleichen« Auch entstehen beim Anbringen der Fühlelektrode on einer Stelle hinter der Reinigungselektrode einige Steuerungs- und Genauigkeitsprobleme, obwohl man vielleicht diese Probleme v/egen der günstigeren Stelle in Kauf nehmen kann; außerdem ist an dieser Stelle die Elektrolytzufuhr zur Fühlelektrode unter Umstanden einfacher als in den οbeßerläuterten Stellen an der unteren Hälfte des Rades«

Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer elektrochemischen Bandschleifmaschine 1OA, bei der die Schleifvorrichtung aus einem Band besteht, das nicht leitende Schleifkörner aufweist, die in einer elektrisch leitenden Grundmasse eingebettet sind und aus dieser hervorstehen, gemäß

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der obenerwähnten deutschen Patentanmeldung P 14· 27 502.6, angemeldet am 17. April 1962, 3ei dieser Ausführungsform ist die Reinigun-selektrode 22A mittels eines verstellbaren Trägers 24-A. verstellbar an einem Rehmen 17A befestigt. Die Reinigun^elektrode 22A ist im Abstand v.on der Arbeitsfläche des Isndes 30 angeordnet, um einen dazwischenliegenden Reini-ungsspalt 23A zu bilden, und ist im Abstand vom Werkstück V/ entlang des Weges der Arbeitsfläche des Bandes angeordnet. Dieses V.'erkstück ist en einer Spannvorrichtung 14-A befestigt, die ihrerseits auf einem Tisch 16A angebracht ist und bewirkt, daß das Werkstück auf übliche Weise •m den Schleifkörnern des Bandes anliegt, um einen Arbeitsspalt 34A zu bilden, der dem Arbeitsspalt 34· entspricht. Der Tisch ist vorzugsweise in Bezug auf den Rahmen 17A auf übliche Weise für Vorschubzwecke bewegbar. Mittel z. B. in Form einer Stützrolle sind vorzugsweise vorgesehen, um die Steuerung des Abstandes der Reinigun-tselektrode 22A vom Band zu erleichtern«

Die Stromquelle und die Schaltverbindungen mit der Reinigun^selelctrode 22A können dieselben sein, wie in Verbindung mit Figuren 2 und 3 beschrieben wurde, wobei auch eine der Fühlelektrode der Figur 3 entsprechende Fühlelektrode (nicht dargestellt) zusätzlich vorgesehen werden ksnn.

Wie such aus der Figur 5 hervorgeht, kann das Rad 28 unter Anwendung von aus der obigen Beschreibung klar hervorgehenden geeigneten Abänderungen euch das Kontaktrad einer Radschleifmaschine sein. In diesem Fall wird das Werkstück durch geeignete Mittel gegen das Rad gehalten, und die Reinigungselektrode 22A sowie die eventuell vorgesehene Fühlelektrode können ^ede geeignete Stelle entlang des Bandes 30 auf beiden Seiten des Rades 28 einnehmen.

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Obwohl die Betriebsweise der Vorrichtung der Erfindung oben geschildert wurde, wird sie im folgenden n*her beschrieben, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern»

Die Betriebsweise der elektrochemischen Schleifmaschine selbst, d, h« der Schleifvorrichtung 11, des Wertstückes V/ und der Schaltungen zum Anlegen des Potentials ralt der Quelle S^, ist bekannt und insbesondere in der erwähnten Patentschrift von·Kelleric beschrieben; Beim Anwenden der vorliegenden Erfindung wird der Schalter 26 entweder von Hand oder automatisch geschlossen und die Stromquelle S« en die Reini— gun^selektrode 22 angoO-egt, Am Anfang des Entstehens jedes Impulses 40 am Reinisunnjsspalt 23 besteht der volle Potentialabfall über diesem Spalt, wie durch die Spitzen41 des in Figur 10 gezeigten Oszillogretnms dargestellt ist. Sobald aber der entsprechende Bereich des Reinigungsspaltes ionisiert wird und ein Funken über den Spalt erzeugt wird, nimmt der Spannungsabfall ab, wie durch die Abschnitte 42 der Figur dargestellt ist. Diese Funken sind bei 52 in Figur 8 angedeutet und bewirken, möglicherweise durch Verdampfen und/ oder Durchbrennen, die Entfernung des erwähnten Abfallmaterials 19·

Solche Funken bilden sich natürlich etwas unregelmäßigj wenn 8ber das Rad in Bezug euf die Reinigungselektrode wie auf bekennte Weise in Bezug auf das Werkstück gedreht und in Schwingungen versetzt wird, wirkt die Heinlgungselektrode auf den gesamten Arbeitsbereich des Rades auf im wesentlichen gleichmäßige Weise, wodurch das Abfallraatetfial wirksam entfernt wird. Bei Verwendung eines Bandes oder eines Rades mit UmfangQschleifflache kann es zweckmäßig sein, die Reinigungselektrode zu versetzen. Di© Reinigungselektrode kann aber auch stabförmig ausgeführt werden oder auf andere Weise so geformt und bemessen sein, daß sie sich ohne eine Hin- und

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Herbewegung zu deder Zeit über die ganze Schleiffläche erstreckt·

Da die 3etriebsbedingungen dieser Reinigungselektrode genau vorgewöhlt oder eine ständige automatische Messung ausgesetzt werden können, ist die Wirkung dieser Reinigungseiektrode gleichmäßig und im wesentlichen vom Urteilsvermögen des Bedieners unabhängig·

Obwohl in den Zeichnungen die Reinigungselektrode 22 verstellbar an dem feststehenden Rehmen oder Unterteil 17 angebracht ist und daher in Bezug auf das Rad hin und her verstellbar ist, versteht es sich, daß die Reinigungselektrode vollständig voreingestellt werden kann, und zwar unabhängig von der Stelle und Bewegung des Werkstückes in 3ezug auf die Schleifvorrichtung. In diesem Fall können automatische Mittel, wie z» B* ein Mikroschalter 25» zum Öffnen der Reinigungspotentialschaltung beim Zurückziehen des Werkstückes W vorhanden sein, um ein übermäßiges Anlegen der Reinigunssspennung zu vermeiden·

Angenommen, daß die Art, Frequenz -und Breite der der Reinigungaelektrode zugeführten Impulse schon gewählt und die Vorrichtung entsprechend ausgelegt worden 1st, bleiben bei der V.'ehl der Betriebsbedingungen der Reinigungselektrode eis Paktoren, die durch den 3ediener gesteuert werden sollen, der Reinigungsspalt 23 und die'an die Reinigungselektrode anzulegende Spannung, Diese Faktoren, einschließlich der Verstellung des Spaltes 23 zum Ausgleichen des Radverschleißes, können auch automatisch hergestellt werden.

Wenn die Reinigungselektrode lediglich für Reinigungszwecke -verwendet wird, kann der Reinigungsspalt 23 zwischen dem kleinsten Abstand {?,. B. 0,0002 Zoll), der noch eine elek-

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trochemische Wirkung-ergibt/, und dem größten Abstand, der noch im wesentlichen mit Elektrolyt gefüllt bleibt, liegen, wobei der Elektrolyt von der auf der Oberfläche der Schleifvorrichtung getragenen Schicht kommt (wahrscheinlich nicht mehr eis 0,007 Zoll). Der wirksame Spaltbereich ist also in den meisten Fällen von 0,0002 - 0,007 Zoll.

Der Fühlspalt 4-5 bei der Fühlelektrode 29 soll so angeordnet sein, daß die Bedingungen im Arbeitsspalt 34 beim Werkstück W so genau wie möglich wiedergegeben werden; zu diesem Zweck ist im 3edarfsff3ll eine zusätzliche Zufuhr von Elektrolyt vorgesehen« Wenn keine Fühlelektrode verwendet wird und die Reinigungselektrode auch zur Abtastung dient, muß man diese Heinigungselektrode anstelle der obigen Anordnung, in Kontakt mit den Schleifkörnern der Schleifvorrichtung, ähnlich wie oben in Bezug auf die Fühlelektrode beschrieben, anordnen, wobei im Bedarfsfall eine getrennte Elektrolytzufuhr vorgesehen ist, um die Bedingungen des Arbeitsspaltes 34- wiederzugeben.

Obwohl in dieser schematisehen Darstellung die Zufuhr durch getrennte Düsen 35» 36 erfolgt, kann es bei z. B. einem Rad mit seitlicher Schleiffläche zweckmäßig sein, den Elektrolyt am mittleren Teil des Rades einzuführen, damit dieser sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft radial nach außen verteilt, wodurch man eine im wesentlichen gleichmäßige Zufuhr dos Elektrolyten zu allen Teilen der Radfläche und daher zu dem Werkstück, der Reinigun^aelektrode und einer eventuell vorgesehenen Fühlelektrode erhält. Im Falle einer Scheibe mit Umfangsschleiffläche oder einer Bandschleifmaschine können unter"Umständen zusätzliche Zufüh- rungen des Elektrolyten notwendig sein, um diesen Zweck zu erreichen»

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Es darf nicht vergessen werden, daß ein zwischen der Reinigunsselektrode und der Schleifvorrichtung überspringender Funken mindestans eine geringe Menge von Material vofc sowohl der Reinigunsselektrode als auch vom Abfallmgterial an der Schleifvorrichtung entfernt, sowie von der Schleifvorrichtung selbst nach Entfernung des Abfallmaterials. Die Funkenbedingungen der Reinigungselektrode müssen also so gewühlt werden, daß die Erosion des Abfallmaterials ein Maximum ist und die Erosion der Elektrode selbst ein Minimum. Eine solche Funkensteuerun-r ist auf diesem Gebiet schon bekannt und braucht nicht näher beschrieben zu werden. Kurz gesagt, hält man den Reinigungsspalt 23' so klein wie möglich, wobei höchstens ein leichter Kontekt zwischen der Reinigungselektrode und den Schleifkörnern an der Schleifvorrich ung hergestellt wird und die Spannung im Hinblick auf den Widerstand des Spaltes 23 so gewählt ist, daß die. gewünschte Funkenbildung entsteht. Diese Spannung muß selbstverständlich ausreichen, um bei einem gegebenen Widerstand des Spaltes 23 einen Funken über diesen Spalt zu erzeugen, während die oberen Grenzwerte dieser Spannung von der Art der Spannungsquolle abhängen* Die Breite, Frequenz und Anlegedauer der Impulse an die Scheibe sind aber kritisch, da bei zu hohem Energieinhalt der Funken Vertiefungen in der Schleifvorrichtung gebildet werden. Andererseits wird, wenn die gesarate zugeführte Energie zu niedrig ist, die Schleif- ' vorrichtung nicht richtig gereinigt. Man muß also eine Spannung, Impulsbreite und Impulsfrequenz wählen, die die Schleifvorrichtung sauber halten, ohne Vertiefungen in derselben zu bilden, Eine solche Regelung der Spannung, Impulsbreite und Impulsfrequenz ist aber beim Schleifen und der Bearbeitung nach elektrischen Entladungsverfahren bekennt, so daß eine genaue Beschreibung derselben überflüssig ist.

Trotadora wird als praktisches Beispiel solcher Impulseigen-

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schäften Bezug auf die Figur 9 genommen, die die Ergebnisse eines erfolgreichen Vorgangs unter Verwendung eines tnetallgebundenen Rades mit Diamanten als Schleifmittel zeigt. Das ciad hat einen Durchmesser von 6 Zoll und eine Drehzahl von 3500 UpM, wobei des Werkstück aus Wolframcarbid besteht. In diesem i?all erwiesen sich eine Impuls spannung von 78 V, eine Impulsbreite von 46 MikroSekunden und eine Impulsfrequenz von 11,9 kHz als geeignet· Die Kurve zeigt die zunehmende Leitfähigkeit des ^ades und des Arbeitsspaltes beim Anlegen der elektrischen Energie an die Reinigungseloktrode in Stoßfolgen von 15 Sek. ·

Es ist zu bemerken, daß die Impulsbreite nicht nur»wie oben beschrieben, durch die Energie begrenzt ist, sondern auch dadurch, daß des Vorhältnis zur linearen Geschwindigkeit der Schleifvorrichtung so bemessen sein muß, daß die durch einen gegebenen Impuls erzeugten Vertiefungen eine Länge haben, die nicht größer ist·sls das Zwei- bis Dreifache ihrer 3reite. Besonders wichtig ist, daß die Länge solcher Vertiefungen wesentlich kleiner als die entsprechende Abmessung des Werkstücks ist. Diese Bedingung ist aber auch bei elektrischer Enf-ladungsbeerbeitung bekannt, vor allem bei Präsisionserbeiten, so daß eine genaue Beschreibung nicht nötig ist. Bezug wird wieder auf die Figur 9 genommen, die ein Beispiel dieses Verfahrens zeigt. Es ist klar, daß bei zunehmendem Durchmesser oder bei zunehmender Drehzahl des Rades die Impulsbreite entsprechend verkürzt werden muß, demit die Vertiefungen, wie oben beschrieben, klein und re- ' lativ rund bleiben.

In der Praxis kann es unter Umständen vorteilhaft sein, die Anwesenheit von etwas- Abfallraaterial in Kauf zu nehmen, z. B. um die Gefahr der Bildung von Vertiefungen im Rad zu vermeiden oder um eine optimale elektrochemische Aktivität im

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Bereich 34 zwischen dem Werkstück W und der Bindung des Rades 11 zu arbeiten. Zu diesem Zwec'c kenn man entweder eine kleinere Impulsbreite oder eine niedrigere Folge» frequenz wählen, so daß die üeini^un^gwirkun^ begrenzt ist und eine Schicht von Vbfallmaterial der gewünschten Stärke bleibt. Obwohl die Stärke des absichtlich zurückgelassenen Abfallmaterials von den Gegebenheiten abhängt, kann man beispielsweise sagen, daß im Falle eines Werkstückes aus Wolframcarbid in Verbindung mit einem taretallgebundenen 3ad mit .Diamanten als Schleifmittel unter Verwendung eines Elektrolyten aus einer wäßrigen Lösung eines stark ionisierten Metallsalzes (wie z. 3. Natriumnitrat) die gewünschte Stärke in der Größenordnung von 0,0002 Zoll sein kann.. Kleine Schwankungen nech oben oder nach unten in der Stärke des Abfallmaterials sind aber zulässig und haben keine merkbare Wirkung auf die optimale Betriebsweise der elektrochemischen Schleifvorrichtung,

Eine getrennte Reini.^unsselektrode nech der Erfindung ermöglicht auch die Verwendung eines Elektrolyten für diese Elektrode, der nicht der gleiche wie der dem Werkstück W zugeführte Elektrolyt ist, wenn dies für Reinigunrjszwecke gewünscht wird* Eine ähnliche unabhängige Zufuhr kann auch für die Pühlelektrode vorgesehen werden,

PWinfanwalt

■> PMng. E.Eder

München 13, E/Ieabetfcttr. 34

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Claims (1)

1. Patentanwalt

   Dipl.-lng. E. Eder

   MUnch#rr13, Ellsabtthttr. 34 , . 1811819

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   Patentansprüche

   ILlektrochemische Schleifmaschine mit einer Schleifvorrichtung, die im wesentlichen nichtleitende Schleifkörner,- die in einer elektrisch leitenden Grundmasse eingebettet sind und »us derselben hervorstehen, und eine Arbeitsfläche, die zumindest sehr neh am Werkstück angeordnet sein kann, aufweist, mit Kitteln zum Zuführen von Elektrolyt zu einem zwischen der Schleifvorrichtung und den Werkstück liegenden Bereich und mit Mitteln zum Anlegen eines Potentials zwischen der Schleifvorrichtung und dem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigun^selektrode (22 bzw. 22A) in Abstand von der Grundmasse der Schleifvorrichtung (11 bzw. 30) so angeordnet ist, daß ein dazwischen liegender Reinigungsspalt gebildet wird, wobei die Elektrode in Abstand vom Werkstück entlang des Weges der

   Arbeitsfläche der Schleifvorrichtung angeordnet ist, und daß Kittel (290) vorgesehen sind, die auf eine elektrische GrößeeineoFühlspalts ansprechen, um eine energiequelle (S₂) automatisch mit der Reinigungselektrode zu verbinden, wenn sich Abfallraaterial auf der Grundmasse onsommelt, so daß die Energiequelle ein Potential an den Seinigunssapalt derart anlegt, daß eine bestimmte Menge von Abfallmaterial von der Schleifvorrichtung entfernt wird.

   Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (C) vorgesehen ist, die bewirkt, daß das Potential Material von der Schleifvorrichtung (11 bzw. 30)abträgtο

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   5. Haschine noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung vorgeshen isfci die bewirkt, daß das Potential eine funkenentladung zwisehen der Schleifvorrichtung (11 bzw. 30) und der Reinigungselektrode (22 bzw, 22A) erzeugt«

   4-, Haschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deß eine Steuerung (C) mit der Energiequelle (S₂) und der Reinigungselektrode (22) verbunden ist, um die Anlegung des Potentials an die rieinigun^selektrode derart zu steuern, daß seine Größe und Irapulseigenschsften Funken zwischen der Schleifvorrichtung (11 bzw, 30) und der Xoininrungselektrode (22) erzeugen, und daß eine Fühlelektrode (29) vorgesehen ist, die in Abstand von der Schleifvorrichtung angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt» um eine elektrische Größe-zwischen der Fühlelektrode (22) und der Schleifvorrichtung (11) zu messen, wobei diese Fühlelektrode zum Regeln der Steuerung geschaltet ist.

   5. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung ein Schleifrad (11) mit seitlicher Schleiffläche oder mit Umfangssohleiffläche aufweist, und daß die Reinigungselektrodo (22) in ;3ezup; auf dos Rad diametral gegenüber : dem Werkstück angeordnet ist,

   6. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigun.^selektrode mit einer zusätzlichen Elektrolytquelle (35) versehen ist,-

   7. Maschine noch Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des der Reinigungselektrode (22) zugeführten Elektrolyten unabhängig von der Menge des dem Werkstück zugeführten Elektrolyten geregelt wird*

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   8„ Moschine noch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, deß die Füblelektrode (29) en der Schleifvorrichtung (11) zwischen dem Werkstück.und der Reinigunsselefctrode (22) engeordnet ist,

   9·*· Maschine nach Anspruch 4 oder 8, dedurch gekennzeichnet» daß die Schleifvorrichtung aus einem Had (11) besteht und die Fühlelektrode (29) mit einer unabhängigen iSlektrqlytquelle (36) versehen ist und nah am Werkstück angeordnet ist, und deß Mittel vorgesehen sind, um eine relative Schwingungsbewegung zwischen der Fühlelektrode und dem Arbeitsbereich der Schleifvorrichtung gleichzeitig mit der Bewegung des Werkstückes in Bezug auf den Arbeitsbereich der Schleifvorrichtung zu erzeugen,

   10« Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelektrode (29) mit einer unabhängigen Elektrolytquelle (36) versehen ist·

   11» Moschine nach Anspruch 4, dedurch gekennzeichnet, deß die Fühlelektrode (29) nahe der Reinigungselektrode (22) angeordnet ist und daß Mittel vorgesehen sind, um eine relative Schwingungsbewegung zwischen der Fühl— elektrode und der Schleifvorrichtung gleichzeitig mit einer entsprechenden Bewegung zwischen der Reinigungselektrode und der Schleifvorrichtung zu erzeugen·

   12* Meachine nach Anspruch 4_r dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelektrode (.29) mit einer unabhängigen Elektrolytquelle (36) versehen ist, die unabhängig von dem dem Werkstück zugeführten Elektrolyt gesteuert wird·

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   Maschine nach einem aer vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ßeinigunäselektrode (22 bzw, 22A) in 3ezug auf die Schleifvorrichtung hin und her verstellbar ist.

   Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Wechselstromquelle ist,

   15_# Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch ge· ■ kennzeichnet, daß die Energiequelle eine pulsierende Gleichstromquelle ist·

   16. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle (Sg) eine Reihe von Impulsen erzeugt, deren 3reite so im Verhältnis zu der linearen Geschwindigkeit der Schleifvorrichtung (11 bzw* 30) steht, daß eine im Abfallmaterial durch einen einzigen Impuls der Energiequelle erzeugte Vertiefung eine länge hat, die nicht wesentlich mehr als das Dreifache seiner Breite beträgt«

   17» Maschine n3Ch einem der vorstehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung ein metallgebundenes Schleifrad (11) ist,

   18* Maschine nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch ge* kennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung ein elektrisch leitendes Schleifband (30) ist,

   19* Maschine nach einem der Ansprüche 1-16, dedurch gekennzeichnet, daß die Schleifvorrichtung eine elektrisch leitende Schleifscheibe ist.

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   20* Maschine ngch einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum automatischen Abschalten der -teinigun ssele':trode beim Zurückziehen des Werkstücks von der ochleifvorrichtung vorgesehen sind,

   # Verfahren zur Reinigung der Schleifvorrichtung einer elektrochemischen Schleifmaschine während des Betriebs, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Potential zwischen der Schleifvorrichtung und dem Werkstück erzeugt wird_t das zur Materialentfernun-¹¹· vom Werkstück ausreicht, wo·*· durch sich Abfallmaterial an der Schleifvorrichtung bildet, daß ein zweites Potential zwischen der Schleifvorrichtung und einer Reinigun^selektrode automatisch erzeugt wird, und zwar in Abhängigkeit von einer gemessenen elektrischen Größe, die eine Funktion der Menge des an der ScMeifvorrichtung angesammelten Abfallmaterials ist, wodurch das Abfal!material von dieser Schleifvorrichtung entfernt und diese gereinigt wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 21» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Potential so gesteuert ist> daß es pulsierend ist und einen Sp^nnungswert hat, der Funken zwischen der iieinigungselektrode und der Schleifvorrichtung erzeugt ,

   25. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die der Reinigungselektrode zugeführte Energie so begrenzt ist, deß ein© Schicht von Abf8llmaterial an der Schleifvorrichtung bleibt.

   24» Verfahren nach einem der Ansprüche 21 - 25, dadurch gekennzeichnet, daß die der Reinigungselektrode zugeführte Snergiö so begrenzt ist, daß die Erosion dieser Elektrode so klein wie möglich gehalten wird,

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   ■. .' · it$|35/0925 BADORlGiNAL

   2.5* Vorfahren nach einem der Ansprüche 21 — 24, dadurch gekennzeichnet! daß Material von der Schleifvorrichtung elektrolytisch entfernt wird.

   26. Verfahren nach Anspruch 23 _f dsdurch gekennzeichnet, daß eine Funkenentladung zwischen der Schleifvorrichtung und der Reiuigun^selektrode erzeugt wird, um Abfeilmaterial von der Schleifvorrichtung zu entfernen.

   27e Verfahren nach einem der Ansprüche 21 - 26, dadurch gekennzeichnet, deß der Zustand der Schleifvorrichtung durch Mittel erfaßt wird, die von dem Werkstück und der Reinigungsvorrichtung getrennt und entfernt angebracht sind j und daß das dadurch erzeugte Signal zur Regelung des Anlegens des zweiten Potentials verwendet wird.

   ntanwatt

   . E. Eder

   13, Elisabeths»; 54

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