DE2549648A1

DE2549648A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer elektrochemischen werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2549648A1
Application number: DE19752549648
Authority: DE
Inventors: Charles Stanley Gardner; Denis Edward Molloy
Original assignee: Rolls Royce 1971 Ltd
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1974-11-06
Filing date: 1975-11-05
Publication date: 1976-05-13
Also published as: IT1045598B; JPS5176694A; FR2290272B1; US4046662A; JPS5630131B2; FR2290272A1; GB1464404A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Leckstromes einer elektrochemischen Werkzeugmaschineβ

Moderne elektrochemische Werkzeugmaschinen v/eisen insofern Probleme auf, als ein Elektrol£-Leckstrcm aus den Ablauf-Systemen vorhanden ist, was eine Gefahr der Bedienungspersonen in Bezug auf elektrische Schläge mit sich bringt. Gelegentlich kann das Leck dadurch unschädlich gemacht werden, daß die betreffenden Teile repariert oder ersetzt werden oder es können gewisse Punkte elektrisch geerdet v/erden, um die Gefahr zu vermeiden.

Derartige Lösungen sind jedoch nicht zufriedenstellend, denn erstens führen Reparaturen und Auswechslungen notwendigerweise zu einem Verlust an Bearbeitungszeit wodurch die Produktion und der Gewinn vermindert werden, und außerdem ergibt sich durch übermäßige Erdung an verschiedenen Punkten der Werkzeugmaschine ein übermäßiger Stromleckfluß der zu einer unbefriedigenden Strc:.räberbrückuno" des opaltes zwischen Elektrode und Werkst lic: führt, -;ac wiederum eine erhöhte Bearbeitungsdauer und eine Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks

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nach sich zieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde elektrische Leckströme zwischen dem Elektrolyt-Abzugseinlaß und -auslaß einer elektrochemischen Werkzeugmaschine zu vermeiden, um die Gefahr zu verringern der das Betriebspersonal ausgesetzt ist und um die Wirksamkeit der Bearbeitung zu verbessern,,

GemäS der Erfindung wird das Verfahren zürn Abziehen eines Elektrolyten vom Arbeitstisch einer elektrochemischen Werkzeugmaschine in der Weise durchgeführt, daß der Elektrolyt der vom Werkzeugbearbeitungstisch abläuft über eine Leitung in einen Bereich abgezogen wird, der Tropfenerzeuger enthält, so da3 der Tropfenerzeuger auf den Elektrolyten einwirkt und Tropfen hiervon erzeugt, die so dispergiert werden, daß eine elektrische Leitfähigkeit zwischen ihnen verhindert wird und daß dann die Tropfen in einem gemeinsamen Sammelgefäß aufgefangen werden»

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Abzugsgerät für den Elektrolyten ein Elektrolyt-Sammelgefäß aufweist und daß eine Absaugleitung für den Elektrolyten zwischen den Werktisch einer elektrochemischen Werkzeugmaschine und dem Elektrolyt-Sammelgefäß schaltbar ist und daß Elektrolyt-Tropfen bildende Vorrichtungen vorgesehen sind, die auf den von dem Tisch abgezogenen Elektrolyten in der Weise einwirken, daß Tropfen gebildet werden, die so dispergiert werden,- daß eine elektrische/Stromleitung zwischen, ihnen verhindert ist, wobei diese Tropfen danach in dem Elektrolyt-Sammel.cefäß wieder vereinigt werden.

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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben;

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Die elektrochemische Werkzeugmaschine 10 weist ein Metallbett 12 und einen transparenten aus Plastikmaterial bestehenden elektrisch nicht leitenden Kasten 14 auf. Dieser ruht auf dem Bett 12 und umschließt einen Werktisch 16 der eine elektrisch ieitfähige Oberfläche 18 und elektrisch nicht leitende Füße 20 aufweist. Ferner befindet sich innerhalb des Kastens 14 eine Elektrode 22. Die Oberfläche des Werktisches 18 und die Elektrode 22 liegen in einer elektrischen Schaltung, die schematisch bei 24 dargestellt ist, derart, daß der Werktisch positiv und die Elektrode negativ ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich kann ein Fuß 20a des Tisches 18 hohl ausgebildet sein, so daß ein Verbindungsglied 29 hindurch geführt werden kann das den Tisch 18 mit der Schaltung 24 verbindet. Dieser Verbindungskörper 26 ist von einem Luftspalt 28 umgeben, um ihn vom Bett 12 zu isolieren.

Über eine Leitung 30, die eine Viand des Kastens 14 durchsetzt und in einer Düse 32 endet, wird ein Elektrolyt an einer gemeinsamen Stelle auf ein Werkstück 34 und auf die Elektrode 22 aufgespritzt.

Y/ähranü des Betriebs der Werkzeugmaschine befindet sich die einzige Auslaßöffnung für den Elektrolyten am Grund des Kastens 14 bei 36. Eine elektrisch nicht leitende Flüssigkeitsleitung 38 ist im Boden des Kastens 14 dichtend eingesetzt, wobei aas obere Ende dieser Leitung mit dem Boden des Kastens in einer Ebene liegt. Die Leitung 38 steht nach

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unten durch den oberen Teil des Bettes 12 über ein Loch 40 durcli, v,^Tel ehe ξ rjro.o jenu.; ist um einen Rinj-Jjuftspalt zwischen ".,"and und Leitung j<^ zu liefern, so dai3 eine elektrische Isolation gegenüber dem Bett gegenüber jeglichen Elektrolyten hergestellt ist, der durch die Dichtung zwischen dem Kastenboden und der Leitung jo abströmen könnte falls die Dichtung leck v/erden sollte.

Das untere Ende der Leitung ^o tritt oben in einen Elektrolyt· Separatortank 42 ein, gegenüber viel ehern sie wiederum durch einen Ringspalt 44 getrennt ist. Der Tank 42 wird entweder vom Boden 46 oder vom Seitenrahmen 46 des Bettes 12 getragen und die Träger bestehen aus elektrisch isolierendem Material.

Der Separatortank 42 enthält außerdem eine ebene Scheibe 50 die an einer Welle 51 über ein nicht dargestelltes Lager aufgehängt ist, das in einem starren Plastikausleger 52 angeordnet ist, der seinerseits starr am Seitenrahmen 46 ausserhalb des Tanks 42 befestigt ist. Auf diese V/eise kann sich die Scheibe 50 um eine Vertikalachse drehen.

Die Proportionen und die Lage der Scheibe 50 relativ zum Tank 42 sind derart, daß ein großer uingswischenraum i^4 zwischen dem Rand der Scheibe und den Tankwänden erhalten bleibt und die Lage der Scheibe 50 relativ zum unteren Ende der Leitung 44 ist derart, daß der Elektrolyt der aus der Leitung 44 abgezogen wird auf die obere Seite der Scheibe in der Nähe des Scheibenrandes auftrifft. Auf diese V/eise wird bei Drehung der Scheibe mit einer geeigneten Geschwindigkeit die über einen geeigneten Gummiriemenantrieb 55 über einen Motor 56 und eine Riemenscheibe 5& am oberen Ende

/von der Welle 51 erfolgt, der Elektrolyt der Scheibe tangential

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zu dieser fortgeschleudert und zwar in Tr¹OOiOn die so dispergiert sind, da3 sie elektrisch voneinander isoliert sind. Es kann daher Icein elektrischer otrorn über den Elektrolyten

/der
und die Absaugleitung nach'Erde fließen.

Beim Auftreffen auf die Seitenwände des Separatortanks 42 läuft der Elektrolyt nach unten und sammelt sich wieder zu einem kontinuierlichen Strom. Ks v/arde jedoch eine Unterbrechung der elektrischen Strömung bzw. der Elektroljfc-Strömung erlangt und es kann kein elektrischer Leckstrorn auftreten und der Elektrolyt wird auf diese V/eise ohne daß eine Stirnverbindung besteht nach dem Rückleitungstank Co überführt.

Zur Unterbrechung des abgezogenen Elektrolyts können auch andere Mittel als eine drehende Scheibe benutzt werden, z.B. ein rotierender Arm oder ein cszilierendos Paddel. Stattdessen tünnto ein Vibrctionsnechanisnus .-~ ε.:.~ι unteren _inde der Leitung ^t vorgesehen werden, viie dies schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, so daß eine Vibration in der Vie is e erfolgt, da3 die Kontinuität des Elektrolyt-Flusses beim Verlassen der Leitung gestört wird.

Pat ent ans prüche

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Claims

Patentansprüche

1. ι Verfahren zum Abziehen eines Elektrolyten vorn Arbeits- ..^*^y tisch einer elektrochemischen Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt der vorn Arbeitstisch abläuft über eine Leitung CxO in einen Bereich überführt wird, der einen Tropfenbildner (50 oder 66) aufweist, und der Tropfenbildner Elektrolyt-Tropfen (54) bildet die so dispergiert werden, dai3 eine elektrische Leitung zwischen ihnen verhindert ist und daß diese Tropfen dann in einem gemeinsamen Sammelgefäß (42) gesammelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dispergierten Tropfen in dem Sammelgefäß (42) wiedervereinigt werden um dann dem-Elektrolyt-Kreis-lauf über dem Arbeitstisch (15) wieder zugeführt zu werden.

J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich'-n e t , daß der von der Leitung (Jo) abgezogene Elektrolyt auf die Oberfläche einer sich drehenden Scheibe (50) geleitet wird, die mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, daß der Elektrolyt in Gestalt dispergierter Tropfen (54) auf die Wände des Sammelgefäßes (42) geschleudert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß intermittierend die Strömung des aus der Leitung (36) abgezogenen Elektrolyten unterbrochen wird, um dessen Kontinuität zu zerstören bevor er die Wände

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der Samme1kammer (42) erreicht.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des abgezogenen Elektrolyten einer Vibration unterworfen wird um die Kontinuität des Elektrolyten zu zerstören bevor er die Wände des Sammelgefäßes (42) erreicht.

6. Vorrichtung zur Durchführung dos Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß er ein Elektrolyt-Sammelgefäß, eine Elektrolyt-Abführleitung (j5&) zwischen dem Werktisch (Ic) der elektrochemischen Werkzeugmaschine und dem Elektrolyt-Sammelgefäß (4-2) aufweist und daß eine Elektrolyt-Tropfenbildungsvorrichtung (53 oder 6c) vorgesehen ist, die auf den Elektrolyten einwirkt der vom Tisch (16) über die Leitung (36) abgezogen wird, so daß Tropfen (54) gebildet werden die so dispergiert sind, daß eine elektrische Leitung zwischen ihnen verhindert ist, wonach die Tropfen sich im Elektrolyt-Sammelgefäß (42) wieder vereinigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenerzeugungsvorrichtung (55) aus einem sich drehenden Teil besteht der innerhalb des Sammelgefäßes (42) so gelagert ist, daß eine Elektrolyt-Strömung von der Abzugsleitung (36) auf diese Vorrichtung in Betrieb auftrifft wobei die Drehung so gewählt ist, daß der Elektrolyt in Tropfenform (54) abgeschleudert wird, die so dispergiert sind, daß eine elektrische Leitfähigkeit zwischen den Tropfen verhindert ist, wonach diese Tropfen sich im Saramelgefäß (42) wieder vereinigen.

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ο. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daS die Tropfenerzeugungseinrichtung (p6) einen Vibrator aufweist der auf der Slektrolyt-Abzugsleitung (36) so angeordnet ist, daß die Elektrolyt-Strömung durch die Vibrationen über die Wände der Leitung (y6) beeinflußt wird, wobei die Vibrationen eine solche Amplitude und Frequenz besitzen, daß die Strömung des Elektrolyten in Tropfen (5^) aufgebrochen wird, veLche so dispergiert sind, daß eine elektrische Leitfähigkeit dazwischen verhindert ist.