DE2031796C3 - Vorschubeinrichtung für Elektroerosionsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für Elektroerosionsmaschinen mit einer die Elektrode tragenden Stange und einem damit verbundenem, in einem Zylinder gleitenden Kolben, wobei die Zufuhr einer Flüssigkeit unter Druck zu dem Zylinder durch einen auf elektrische Bedingungen im Arbeitsspalt ansprechenden Servomechanismus steuerbar ist, und mit einer die Stange axial festhaltenden Klemmvorrichtung, die durch Federkraft geklemmt und durch den Druck der Flüssigkeit gelöst wird.

Bei einer bekannten Vorschubeinrichtung dieser Art (CH-PS 4 43925) soll diese Klemmvorrichtung die Elektrode gegen unbeabsichtigtes Herabfallen und Zerstörung schützen, wenn der Flüssigkeitsdruck im Zylinder aufhört Außerdem ist der Elektrodenhalter mit einer dauernd wirksamen Verdrehungssicherung gegen Verdrehung um seine eigene Achse geschützt

Bei einer bekannten Klemmvorrichtung für eine axial bewegte Kolbenstange (US-PS 3103 144) wird ein Klemmring mit konischer Oberfläche mittels Flüssigkeitsdruck in eine Hülse mit konischer Innenfläche gepreßt Gemäß einem älteren Vorschlag (DT-AS 17 65 353) wird auf eine Klemmhülse mit konischer Außenfläche durch Federkraft ein gleitbarer Schieber mit konischer Innenfläche heraufgeschoben, der durch Flüssigkeitsdruck herabgeschoben werden kann.

Im praktischen Retrieb hat sich herausgestellt, daß eine Klemmvorrichtung, die lediglich die axiale Bewegung der die Elektrode tragenden Stange stoppt, den Anforderungen nicht genügt, sofern die Elektrode im Betrieb um ihre Achse drehbar sein muß, also eine ständig wirksame Verdrehungssicherung nicht anwendbar ist.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung der eingangs genannten Art, deren Elektrodenhaiterstange axial verschiebbar und um ihre Achse drehbar ist, mit einer entsprechenden Verriegelung gegen unerwünschte Bewegungen nach Abschalten der Maschine zu versehen.

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine zweite, durch den Druck der Flüssigkeit lösbare Klemmvorrichtung vorgesehen ist, welche die Stange in jeder Drehstellung festhalten kann, ohne ihre axiale Bewegungsfreiheit zu beeinflussen, und daß die Zuführungen der unter Druck stehenden Flüssigkeit zu beiden Klemmvorrichtungen voneinander unabhängig sind.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist jede der beiden Klemmvorrichtungen einen die Stange umgebenden Ring aus verformbarem Material mit einer Ausnehmung auf, die eine ringförmige, die Stange umgebende Kammer bildet, welche über eine Leitung mit dem Speisekreis des Servomechanismus verbunden ist.

Nach einer weiteren, bevorzugten Ausführung ist die zweite Klemmeinrichtung an einem in Axialrichtung der Stange verdrehsicher verschiebbaren Arm angeordnet und weist einen mittels des Ringes mit der Stange kiippelbaren.selbstsperrendcn Drehantrieb auf.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil einer Bearbeitungsmaschine,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab die erste Klemmvorrichtung (A)der Maschine nach Fig. I₁

F i g. 3 die zweite Klemmvorrichtung (B)der Maschine nach F ig. 1,

Fig.4 und 5 weitere Ausführungsformen der ersten Klemmvorrichtung (A).

Gemäß Fig. 1 wird eine Elektrode E von einer Stange 2 gehalten, die mit einem Kolben 3 verbunden ist. Der Kolben 3 gleitet in einem Zylinder 6, der mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aus zwei Leitungen 4,5 an jedem Zylinderende gespeist wird. Die Stange 2 gleitet in zwei hydrostatischen Lagern 34 und 35. Eine Steuervorrichtung 20 gestattet die Änderung

des Flüssigkeitsdruckes, wobei die Flüssigkeit aus einem Behälter 22 durch wenigstens eine der von der Pumpe 23 ausgehenden Leitungen gepumpt wird, und die Pumpe 23 von einem Motor M derart betätigt wird, daß die gewünschten Verschiebungen des Kolbens 3 und somit der Stange 2 hervorgerufen werden.

Ein Werkstück Pist auf einem Arbeitstisch 1 befestigt

Das obere Ende der Stange 2 trägt ein Kugellager 31. Dessen äußerer Ring ist in einem Arm 29 untergebracht, der längs einer Säule 30 gleiten kann, die am Rahmen der Maschine befestigt ist und eine bewegbare, winklige Führungsvorrichtung bildet Ein Motor Ai₂ mit veränderlicher Geschwindigkeit der auf dem Arm 29 angeordnet ist kann die Stange 2 in Drehung versetzen durch ein Ritzel 32 und ein Zahnrad 33.

Eine Klemmvorrichtung A wird von dem Lager 34 mittels eines Kugellagers 34' getragen (F i g. 2) und erlaubt die Verriegelung der Stange 2 gegen axiale Verschiebung, während eine Klemmvorrichtung B, die an der unteren Fläche des Armes 29 befestigt ist ein Drehen der Stange 2 zu verhindern gestattet

Eine Steuereinrichtung 21 kann die Klemmvorrichtung A und die Klemmvorrichtung B gemeinsam oder einzeln mit der Pumpe 23 verbinden.

Diese Klemmvorrichtung A (Fig.2) enthält einen Ring 7 aus elastischem Material mit einer Ausnehmung 8, die eine ringförmige Kammer um die Stange 2 bildet. Dieser Ring 7 ist in einem Raum 9 innerhalb eines Gehäuses 10 angeordnet und zwischen dem Lager 34' und der oberen Wand 12 des Raumes 9 gehalten. Die Wand 12 weist eine ringförmige Aussparung 14 auf, die von einer Leitung 15 mit unter Druck stehender Flüssigkeit gespeist wird. Der Ring 7 weist einen Druckgang 16 auf, der eine Verbindung zwischen dieser Aussparung 14 und der ringförmigen Kammer 8 schafft.

Andererseits weist der Ring 7 ein Spiel in radialer Richtung im Raum 9 auf und wird gegen die Stange mit Hilfe einer Reihe von Federpaketen 17 gedrückt. Der Ring 7 ist verformbar und gewährleistet unter Wirkung der Federn J7 ein Klemmen der Stange, was ausreichend ist, um jede Verschiebung der Elektrode und des Kolbens 3 unter Wirkung der Schwerkraft zu verhindern, wenn der Zylinder 6 nicht mit unter Druck stehender Flüssigkeit gespeist wird. Wenn die Steuerflüssigkeit mit der Pumpe 23 unter Druck gesetzt wird, dringt diese Flüssigkeit durch die Leitung 15 in die Innenkammer 8 des Ringes 7 ein und weitet letzteren gegen die Wirkung der Federpakete 17. Daher wirkt der Ring 7 nicht mehr klemmend auf die Stange 2 ein, und die Verschiebungen des Kolbens 3 können frei erfolgen in Funktion der Drücke, die auf die beiden Flächen dieses Kolbens wirken. Die Entfernung zwischen dem Ring 7 und der Stange 2 erlaubt einen Ausfluß der von der Leitung 15 zugeführten Flüssigkeit, wobei die entweichende Flüssigkeit in der Kammer 9 gesammelt wird, aus der sie in den Hauptbehälter 22 durch eine Rückgewinnungsleitung 19 zurückfließt.

Die zweite Klemmvorrichtung S, welche die Stange 2 umgibt und ein Blockieren der Drehbewegung in jeder Winkellage erlaubt (Fig. 3), weist ebenfalls einen Ring 7 auf, dessen Winkellage durch einen Stift 24 fixiert ist. Dieser durchsetzt einen Drehring 61 und greift mit seiner Spitze in eine Ausnehmung 25 im inneren Teil des Ringes 7.

Wenn der in der Kammer 8 herrschende Flüssigkeitsdruck abnimmt, legt sich der Ring 7 unter Einwirkung der Ringe 17 gegen die Stange 2 an und schafft eine Verriegelung der Stange 2. Die Flüssigkeit zum Lösen der Verriegelung wird durch die Leitung 15' zugeführt

Zur Einstellung der Winkellage der Elektrode trägt der Drehring 61, welcher auf dem Arm 29 von einem Ring 62 gehalten wird, ein Zahnrad 26, welches mit einer Schnecke 27 zusammenwirkt die mit Hilfe eines Handrades 6.3 (Fig. 1) gedreht werden kann. Wenn die Klemmvorrichtung B in verriegelter Lage ist kann die Stange 2 mit großer Genauigkeit gedreht und so die Elektrode in eine genaue Winkellage bezüglich des zu bearbeitenden Werkstückes gebracht werden.

Die in F i g. 4 gezeigte weitere Ausführungsform einer Klemmvorrichtung A weist einen Teil 38 auf, welcher in seinem oberen Abschnitt einen die Stange 2 umgebenden Kranz 39 mit konischer Innenfläche 41 bildet Den Kranz 39 umgibt eine ringförmige Nut 40. Ein Klemmglied 42, ebenfalls in der Form eines Kranzes, kann in der Nut 40 gleiten. Der innere Teil 43 des Klemmgliedes 42 greift mit einer der konischen Oberfläche 41 entsprechenden konischen Fläche in den Kranz 39 hinein.

Eine Leitung 44 für Druckflüssigkeit durchsetzt den Teil 38 und mündet in der von den Wänden der Nut 40 und dem Klemmglied 42 begrenzten Kammer. Eine Feder 45 stützt sich im Inneren einer Kappe 36 ab und drückt das Klemmglied 42 in die Nut 40.

Wenn die Bearbeitungsmaschine in Betrieb gesetzt wird, gelangt die unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Leitung 44 in die Kammer 40, wobei das Klemmglied 42 gegen die Wirkung der Feder 45 bewegt wird. Die Stange, welche die Elektrode trägt, ist somit frei beweglich.

Bei Stillstand der Maschine wird die Kammer 40 nicht mehr mit Druckflüssigkeit versorgt, und das Klemmglied 42 verschiebt sich unter der Wirkung der Feder 45, wobei die konischen Flächen des Klemmgliedes 42, 43 und des Kranzes 39,41 ineinander gepreßt werden, was die Verriegelung der Stange 2 bewirkt.

In F i g. 5 ist eine vereinfachte Ausführungsform der Klemmvorrichtung A gezeigt, die auf dem gleichen Wirkungsprinzip beruht wie die in Fig.4 gezeigte Vorrichtung. Gemäß dieser Variante enthält ein Unterteil 47 eine Aussparung 48, auf deren Boden Federn 49 ruhen. Diese drücken über einen Ring 50 auf ein Klemmglied 52, dessen kegelstumpfförmige Fläche 55 mit einer entsprechenden Fläche 54 eines Teiles 53 zusammenwirkt, um eine Klemmwirkung zwischen der Stange 2 und dem Teil 53 auszuüben. Die Teile 47 und 53 werden mit Schrauben 56 an einem Abschnitt 57 des Rahmengestelles der Maschine befestigt. Die Entriegelung der Stange 2 wird dadurch erreicht, daß der Ring 50 gegen die Wirkung der Federn 49 mit Hilfe der Druckflüssigkeit zurückgeschoben wird, die durch eine Bohrung 60 zugeführt wird. Diese Druckflüssigkeit wirkt über eine wasserdichte, ringförmige Membrane 58 und eine ringförmige Scheibe 59 auf eine Reihe von Gleitteilen 51 ein, deren untere Enden auf dem Ring 50 ruhen.

Die Klemmvorrichtung δ erlaubt es, die Rotation des Elektrodenträgers während eines normalen Bearbeitungsganges zu verhindern, während die Klemmvorrichtung A ihn in jeder Stellung seiner geradlinigen Bewegung verriegeln kann. In dem letzteren Fall erlaubt die Verriegelung der Längsbewegung dennoch ein Drehen des Elektrodenträgers. Im Falle des Stillstandes dei hydraulischen Pumpe bleibt die die Elektrode tragende Stange in ihrer Stellung verriegelt, so daß die Winkellage der Elektrode aufrechterhalten wird und ein Zermalmen der Elektrode verhindert wird.

Die vorliegende Erfindung erlaubt es weiterhin, die Zentrierung der die Elektrode tragenden Stange zu überwachen, beispielsweise mit einem Kernloch. Um dieses durchzuführen, wird das Ende des Elektrodenträgers mit einer Meßuhr ausgerüstet, dann wird die die Elektrode tragende Stange in einem bestimmten Pu ihres geradlinigen Weges verriegelt, und man läßt sich um ihre Achse drehen, entweder von Hand oder Hilfe eines Motors.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorschubeinrichtung für Elektroerosionsmaschinen mit einer die Elektrode tragenden Stange und einem damit verbundenem, in einem Zylinder gleitenden Kolben, wobei die Zufuhr einer Flüssigkeit unter Druck zu dem Zylinder durch einen auf elektrische Bedingungen im Arbeitsspalt ansprechenden Servomechanismus steuerbar ist, und mit einer die Stange axial festhaltenden Klemmvorrichtung, die durch Federkraft geklemmt und durch den Druck der Flüssigkeit gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, durch den Druck der Flüssigkeit lösbare Klemmvorrichtung (B) vorgesehen ist, weiche die Stange (2) in jeder Drehstellung festhalten kann, ohne ihre axiale Bewegungsfreiheit zu beeinflussen, und daß die Zuführungen (15, 15') der unter Druck stehenden Flüssigkeit zu beiden Klemmvorrichtungen (A, B) voneinander unabhängig sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmvorrichtung (A, B) einen die Stange (2) umgebenden Ring (7) aus verformbarem Material mit einer Ausnehmung aufweist, die eine ringförmige, die Stange (2) umgebende Kammer (8) bildet, welche über eine Leitung (15,15') mit dem Speisekreis des Servomechanismus verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) mit radialem Spiel in einem Raum (9) angeordnet ist und sich mit seinen beiden parallelen Flächen gegen parallele Wände des Raumes anlegt, wobei eine der Wände dieses Raumes eine Aussparung (14) aufweist, die mit unter Druck stehender Flüssigkeit gespeist ist, wobei der Ring wenigstens einen Durchgang (16) aufweist, der eine Verbindung zwischen dieser Aussparung (14) und der ringförmigen Kammer (8) des Ringes (7) schafft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Klemmeinrichtung (B) an einem in Axialrichtung der Stange (2) verdrehsicher verschiebbaren Arm (29) angeordnet ist und einen mittels des Ringes (7) mit der Stange kuppelbaren, selbstsperrenden Drehantrieb (26,27) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (7) der zweiten Klemmeinrichtung (B) mit einem die Stange (2) gleichfalls umgebenden Zahnrad (26) drehfest verbunden ist, das mit einer Schnecke (27) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Lager (34,35), in denen die Stange (2) des Kolbens (3) gleitet, wobei diese Lager hydrostatische Lager sind und von der gleichen, unter Druck stehenden Flüssigkeit gespeist werden und die Längsführung des Kolbens und die Führung der Drehbewegung des Kolbens gewährleisten.