DE3110121A1

DE3110121A1 - Einrichtung zur lichtbogenbearbeitung von langgestreckten werkstuecken

Info

Publication number: DE3110121A1
Application number: DE19813110121
Authority: DE
Inventors: Viktor Nikolaevi&ccaron; Dedovsk Moskovskaja oblast' Blinov; Ikar Fedorovi&ccaron; Moskva Paukov; Vladimir Petrovi&ccaron; Moskva Pavlov; Eduard Fedorovi&ccaron; Popov; Vladimir Petrovi&ccaron; Terechov; Vladimir Konstantinovi&ccaron; Orel Volkov
Original assignee: VNII METIZNOJ PROMY
Current assignee: VNII METIZNOJ PROMY
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1982-09-23
Also published as: DE3110121C2

Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Technik der Lichtbogenbearbeitung und bezieht sich insbesondere auf eine Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung von langgestreakten Werkstücken.
Die Erfindung kann zur hochwertigen reinigung der Ober-oder fläche solcher Werkstücke, wie Drahtv Band von Grat oder Schmiermitteln und zur Terzedelung der Metall ob erflächenschicht dieser Werkstücke sowie zur Erhitzung von Metallen benutzt werden.
Es ist eine Einrichtung zur tichtbogenbearbeftung der Oberfläche lauggestreckter Werkstücke (DT-PS Nr. 1283645, Kl. C 23 G, veröffentlicht im Jahre 1969) bekannt. Diese Einrichtung enthält eine Elektrode, die von dem Werkstück in einem vorgegebenen Abstand entfernt ist, eine Lichtbogenspeiseguelle, die mit dem Werkstück und der Elektrode in Verbindung steht, und einen Stromzufhhrungsteil.
Die Elektrode ist als Ring ausgebildet, der'mit dem Werkstück gleichachsig angeordnet ist. Die Gleichmäßigkeit der Bearbeitung auf dem Umfang des Werkstückes wird durch Benutzung eines Magnetsystems erreicht, durch das ein Magnetfeld erzeugt wird, das den Lichtbogen im Spalt zwischen Werkstück und Elektrode in Drehung versetzt. In die Lichtbo genbrennzone wird hierbei ein GaS unter Druck gepumpt.
Bei der bekannten Einrichtung ist die Spannung des rotierenden Lichtbogens beträchtlich, was die Bedingungen der Sicherheitstechnik beim Betrieb der Einrichtung verschlechtert.
Außerdem ruft der Bogen bei hohem Druck, z.B. unter Atmosphärendruck, ein erhebliches Geräusch hervor. Auch ist eine komplizierte Bauart der Einrichtung infolge der Anwendung des Magnetsystems zur Lichtbogenrotation erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung von langgestreckten Werkstücken zu schaffen, die eine vereinfachte Bauart au£-weist, mit einer verminderten Lichtbogenspannung arbeitet und das Geräusch während der Bearbeitung dank der Anwendung eines unbeweglichen (nichtrotierenden) Lichtbogens vollkommen ausschließt, der zwischen Werkstück und Elektrode brennt, die in geeigneter Weise angeordnet sind.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei der Sinrichtung zur Lichtbogenbearbeltung von langgestreckten Werkstücken, welche eine Elektrode, die vom Werkstück in einem vorgegebenen Abstand entfernt ist, eine Lichtbogenspeisequelle, die mit dem Werkstück und mit der Elektrode in Verbindung steht, sowie einen Stromzuführungsteil enthält, gemäß der Erfindung die Elektrode in einer Vakuumkammer untergebracht ist, die eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung aufweist, welche auf der einen Seite einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht zur Längsachse des Werkstückes verläuft und die Lichtbogentrennzone schneidet, und auf der anderen Seite der genannten Ebene ein Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes angeordnet ist.
Es ist zweckmäßig, daß zwischen der Elektrode und dem Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes eine Trennwand angeordnet ist, die eine Öffnung hat.
Es ist möglich, den Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes als Trommel auszuführen.
Vorteilhaft ist, daß zwischen der Trennwand und der Trommel Rollen angebracht sind.
Vorteilhafterweise wird als Stromzuführungsteil der Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes benutzt.
Es ist von Vorteil, den Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes in einer Vakuumkammer unterzubringen.
Es ist auch möglich, den Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung außerhalb der Vakuumkaamer anzuordnen.
Es ist ratsam, den Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes mit Stutzen zur Zufuhr eines Kühlmediums auszustatten.
Es ist zweckmäßig, dass in der Einrichtung ein Mittel zur Kühlung des Werkstückes vorgesehen ist, das sich in unmittelbarer Nähe des Bauteils zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes befindet.
Vorteilhaft ist, daß die Längsachsen der Eintritts-und der Austrittsöffnung der Vakuumkammer zueinander parallel liegen.
Es ist auch möglich, daß die Längsachsen der Eintritts-und der Austrittsöffnung der Vakuumkaamer unter einem Winkel zueinander verlaufen.
Die Erfindung gestattet es, eine besonders reine Oberfläche langgestreckter Werkstücke mit hohen Adhäsionseigenschaften, z.B. vor dem Aufbringen von Überzügen, bei der Reinigung von bohweißdraht zu bekommen. Gleichzeitig damit ist es möglich, das Werkstück auf eine erforderliche Temperatur zu erhitzen. Die Erhitzung kann z.B. zur Trocknung der auf die mittels Lichtbogen bearbeiteten Oberfläche der Werkstücke aufzubringenden Überzüge benötigt werden.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von konkreten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemaljan Einrichtung im Längsschnitt, bei der die Längsachsen der Eintritts- und der Austrittsöffnung der Kammer parallel zueinander liegen, Fig. 2 Schnitt entlang der Linie 11-11 von Fig. I, Fig. 3 schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die Längsachsen der Eintritts-- und der Austrittsöffnung der Kammer unter einem Winkel verlaufen, Fig. 4 Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die arfindungsgemäße Einrichtung zur Lichtbogenbearteitunu von langgestreckten Werkstücken enthält eine Elektrode I (Fig. I), die vom Werkstück 2 in einem vorgegebenen Abstand entfernt ist. Eine Speisequelle 3 des Lichtbogens 4 ist mit der Elektrode I über eine Bürste 5 und eine Stange 6 und mit dem Werkstück mittels eines Stromzuführungsteiles verbunden. Als Stromzuführungsteil können z.B. Rollen 7 oder eine Trommel 8 benutzt werden. Die Elektrode ist in einer Vakuumkammer 9 untergebracht, die eine Eintrittsöffnung IO und eine Austrittsöffnung II aufweist.
Diese Öffnungen sind auf der einen Seite einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Längsachse des Werkstückes 2 verläuft und die Lichtbogenbrennzone schneidet. Auf der anderen Seite dieser Ebene ist ein Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes 2 angeordnet. Dieser Bauteil kann sowohl aus einer einzigen Trommel 8 als auch aus zusätzlichen Leitelementen, z.B. Rollen 7 bestehen. Die Trommel kann sowohl in der Vakuumkammer 9 als auch außer.
halb derselben, z.B. unter Atmosphärendruck angeordnet sein. Zwischen der Elektrode I und dem Bauteil zur Änderung ist der Bewegungsrichtung des Werrstückesveine Trennwand 12 vorgesehen, die eine öffnung 13 hat. Durch die Öffnung 13 wird das Werkstück 2 geführt, Die Trennwand spielt die Rolle eines Schirmes bei Anordnung der Trommel 8 in der die Vakuumkmmer 9 oder stellt ç Wand der Kammer 9bei Anordnung der Trommel 8 außerhalb der Kaauaer 9, z.B. in der Atmosphäre, dar.
In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II bei Verwendung einer scheibenförmigen Elektrode gezeigt. Bei der Anordnung der Elektrode I in der Vakuumkammer 9 -geschieht eine Expansion der Brennzone des Lichtbogens 4, so daß es möglich wird, das Werkstück 2 von beiden Seiten mit dem unbeweglichen Lichtbogen 4 gleichzeitig zu bearbeiten.
Die Eintrittsöffnung 10 und die Austrittsöffnung II der Kammer 9 können nicht #ur parallel zueinander, sondern auch unter einem Winkel (Fig. 3) angeordnet sein.
oder Die Elektrode I#kann z.B. scheiben-v stabförmig ausgebildet sein.
Die Trommel 8 kann man durch Zufuhr eines Kühlmediums über Stutzen#I4 (Fig. 4) abkhhlen. Das Werkstück2 kann während der Bearbeitung auch mit Hilfe einer zusätzlichen Kühlung, z.B. mittels Düsen 15 (Fig. 3) abgekühlt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Lichtbogens 4 möglich, der in einem Magnetfeld zwischen der Arbeitsfläche der Elektrode I, die zugleich das vor der Trommel 8 und hinter dieser liegende Werkstück erfaßt, und dem eigentlichen Werkstück 2 rotiert. Die Anwendung des rotierenden Lichtbogens 4 gibt die Möglichkeit, in dieser Einrichtung ein und dieselbe Oberfläche des Werkstückes mit einem einzigen Lichtbogen 4 zweimal zu bearbeitenf was die Bearbeitungsgüte verbessert.
Die Einrichtung funktioniert wie folgt. Das Werkstück wird durch die Öffnung 10 in der Kammer 9, die oeffnung I3 geführt, dann um die Trommel 8 herumgeleitet und durch die Öffnung II herausgeführt, wobei man in-der Kammer ein Vakuum erzeugt. Vakuumpumpen sind in der Zeichnungen nicht dardie geetellt. Dabei müssen die Öffnungen IO und II#ewünschte Dichtigkeit gewährleisten, Zwischen Elektrode I und Werkstück 2 wird ein Bogen 4 erregt gld das Werkstück 2 von beiden Seiten gleichzeitig bearbeitet. Die Kühlung des Werkstükkes 2 unter Zuhilfenahme der Trommel 8 oder der ixisen 15 ermöglicht eine Senkung seiner Erwärmung während der Reinigung der Metalloberfläche. Das abgekühlt-e Werkstück läßt sich leichter transportieren und verpacken. Darüber hinaus kann durch teilweise Abkühlung des Werkstückes 2 dessen Temperatur, z.B. bei der Reinigung unter gleichzeitigem Vorwärmen geregelt werden, -bevor Über züge aufgebracht werden.
Da der Bogen 4 unbeweglich ist, d.h. um das Werkstück 2 nicht herumläuft, ist die Bogenspannung geringer als die des rotierenden Lichtbogens. Dadurch werden die Bedingungen der Sicherheitstechnik während der Arbeit mit der Einrichtung verbessert. Da der Bogen 4 unter Vakuum brennt, wird das Geräusch bei der Bearbeitung von langgestreckten Werk-.
stücken 2 völlig vermieden.
Vielmehr wird der Aufbau der Einrichtung vereinfacht, d.h. es entfallen spezielle Magnetsysteme zur Rotation des Lichtbogens 4. Die Anordnung der Öffnungen 10 und II, bei der die Längsachsen zueinander parallel sind oder unter einem Winkel zueinander verlaufen, hängt von der konkreten Bauart der Einrichtung ab. So ist beispielsweise ein Werkstück größeren Querschnitts schwerer biegbar und daher. ist in diesem Falle die Einrichtung besser geeignet, die in Fig. 3 gezeigt ist.
Die Erfindung gestattet es, eine besonders reine Oberfläche langest/feckter Werkstücke mit hohen AdhåeSonseigenschaften zu erhalten.

Claims

SINRICHTUNG ZUR LICHTBOGENBEARBEITUNG VON LANGGESTßECEDEN WERKSTÜCKEN PAtENTANSPR2CEE Einrichtung zur Lichtbogenbearbeibung von langgestreckten Werkstücken, bestehend aus: - einer Elektrode, die vom Werkstück in einem vorgegebenen Abstand entfernt ist, - einer Lichtbogenspeisequelle, die mit der Elektrode und über einen Stromzuführungsteil mit dem Werkstück verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß - die Elektrode (I) in einer Vakuumkammer (9) untergebracht ist, die eine Eintrittsöffnung (IO) und eine Austrittsöffnung (II) aufweist, welche auf der einen Seite einer Ebene angeordnet sind, die senkrecht zur Längsachse des Werkstückes (2) verläuft und die Brennzone des Lichtbogens (4) schneidet, und - auf der anderen Seite der genannten Ebene ein Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes (2) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I, d a d u r c h g ek e n n z e 1 c h n e t, daß zwischen der Elektrode (I) und dem Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes (2) eine Trennwand (12) vorgesehen ist, die eine Offaung (13) hat.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1,2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes als Trommel (8) ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r o h g ek e nn z e i c h n e t, daß zwischen der Trennwand (12) und der Trommel (8) Rollen (7) angebracht sind.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Stromzuführungsteil der Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes verwendet ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, d a d u r oh g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bauteil zur ~nderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes in der Vakutinikammer (9) untergebracht ist.
7. i!;inrichtung nach den Ansprü¢hen I bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung außerhalb der Vakuumkammer (9)liegt.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6, 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes mit Stutzen (14) versehen ist, die zur Zufuhr eines Kühlmediums dienen.
9. Einrichtung nach den Ansprüchen I bis 7, d ad u r a h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie mit einem Mittel zur Kühlung des Werkstückes ausgestattet ist, das in unmittelbarer Nähe des Bauteils zur Änderung der Bewegungsriohtung des Werkstückes angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Längsaohsen der Eintrittsöffnung (IO) und der Austrittsöffnung (IE) der Vakuwukammer ( 9) zueinander parallel liegen.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Längsachsen der Eintrittsöffnung (10) und der Austrittsöffnung (11) der Vakuumkammer (9) unter einem Winkel (## ~ ) zueinander verlaufen.