DE3110121C2

DE3110121C2 -

Info

Publication number: DE3110121C2
Application number: DE19813110121
Authority: DE
Inventors: Vladimir Petrovic Terechov; Vladimir Konstantinovic Orel Su Volkov; Eduard Fedorovic Popov; Vladimir Petrovic Moskau/Moskva Su Pavlov; Viktor Nikolaevic Dedovsk Moskovskaja Oblast' Su Blinov; Ikar Fedorovic Moskau/Moskva Su Paukov
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METIZNOJ PROMYSLENNOSTI VNIIMETIZ MAGNITOGORSK CELJABINSKAJA OBLAST' SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT METIZNOJ PROMYSLENNOSTI VNIIMETIZ MAGNITOGORSK CELJABINSKAJA OBLAST' SU
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1988-12-15
Also published as: DE3110121A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung eines langge streckten Werkstücks nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1. Es geht dabei z. B. um die hochwertige Reinigung von Drähten oder Bändern, die z. B. von Grat oder von anhaftenden Schmiermitteln zu reinigen sind. Ziel kann dabei auch die Oberflächenveredlung derartiger Werkstücke oder deren Erhitzung sein.

Eine Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung der vor ausgesetzten Bauart gehört zum Stand der Technik und ist aus der DE-OS 30 41 095 bekannt. Bei dieser bekannten Ausbildung besteht die Elektrodenbearbei tungsstation aus zwei Elektroden, von denen eine das zum Bewegungsrichtungsänderungsbauteil hinlaufende Trum und die andere das vom Bewegungsrichtungsände rungsbauteil zurücklaufende Trum bearbeitet. Jede dieser Elektroden ist als eine rotierende Scheiben elektrode ausgebildet und muß für sich unter ent sprechender Abdichtung in die Vakuumkammer ragen, was einen erheblichen Bauaufwand bedingt.

Aus der US-PS 31 46 336 ist eine Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung von laufenden Drähten bekannt, bei der diese in einer senkrechten Schleife durch eine Elektrodenbearbeitungsstation geführt werden. Hier geht es um eine Wärmebehandlung des Drahtes, und die genannte Ausbildung verfolgt das Ziel der Einsparung von Stellfläche. Die Elektrodenbearbei tungsstation besteht entweder aus zwei voneinander getrennten Elektroden oder aus einer Ringelektrode,

deren Lichtbogen durch einen nahegelegenen Magneten in Rotation versetzt wird. Auch diese Ausbildung ist von erheblichem Bauaufwand, wobei der rotierende Licht bogen bei nicht evakuierter Kammer auch noch eine er hebliche Geräuschentwicklung mit sich bringt.

Aus der DE-PS 6 65 540 ist schließlich noch eine Ein richtung bekannt, bei der auf einen laufenden Draht mittels eines Lichtbogens ein metallischer Überzug aufgebracht wird. Hierzu wird der Draht in einem gläsernen Entladungsgefäß ohne Umlenkung von einer Vorratsrolle auf eine Aufnahmerolle umgewickelt, wobei die letztere in ein flüssiges Katodenmetall, z. B. Quecksilber, eingetaucht ist. Zur vorliegenden Pro blematik kann diese Ausbildung nichts beitragen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung eines langgestreckten Werkstücks im Vakuum, die bei einfachem Aufbau eine allseitige gründliche Bearbeitung gestattet Ausgehend von der gattungsgemaß vorausgesetzten Aus bildung gelingt die Lösung dieser Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ange gebenen Merkmale. Bei dieser erfindungsgemäßen Aus bildung wird die Umlenkung der Bewegungsrichtung des Werkstücks dazu benutzt, daß vor- und das zurücklau fende Trum durch die gleiche Elektrode bearbeiten zu lassen, was eine erhebliche bauliche Vereinfachung mit sich bringt.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung gestattet es, eine besonders reine Oberfläche langgestreckter Werkstücke mit hohen Adhäsionseigenschaften, z. B. bei der Reinigung von Schweißdraht vor dem Aufbringen von Überzügen zu bekommen. Gleichzeitig damit ist es möglich, das Werkstück homogen auf eine erforderliche Temperatur zu erhitzen. Die Erhitzung kann z. B. zur Trocknung der auf die mittels Lichtbogen bearbeiteten Ober fläche der Werkstücke aufzubringenden Überzüge be nötigt werden.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschrei bung von zwei Ausführungsbeispielen an Hand der beigelegten Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Gesamtansicht einer erfindungs gemäßen Einrichtung im Längsschnitt, bei der die Längsachsen der Eintritts- und der Austrittsöffnung der Kammer parallel zueinander liegen;

Fig. 2 den Schnitt gemäß der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 schematisch die Gesamtansicht einer erfindungs gemäßen Einrichtung, bei der die Längsachsen der Eintritts- und der Austrittsöffnung der Kammer unter einem Winkel verlaufen;

Fig. 4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung von lang gestreckten Werkstücken enthält eine Elektrode 1, die vom Werkstück 2 in einem vorgegebenen Abstand entfernt ist. Eine Speisequelle 3 des Lichtbogens 4 ist mit der Elektrode 1 über eine Bürste 5 und eine Stange 6 und mit dem Werkstück mittels eines Stromzu führungsteiles verbunden. Als Stromzuführungsteil können z. B. Rollen 7 oder eine Trommel 8 dienen.

Die Elektrode ist in einer Vakuumkammer 9 unterge bracht, die eine Eintrittsöffnung 10 und eine Aus trittsöffnung 11 aufweist. Mit dem Pfeil b ist das zulaufende Trum des Werkstücks 2 und mit dem Pfeil a das zurücklaufende Trum bezeichnet.

Diese Öffnungen 10 und 11 sind auf der einen Seite einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Längsachse des Werkstücks 2 verläuft und die Lichtbogenbrenn zone schneidet. Auf der anderen Seite dieser Ebene ist ein Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstückes 2 angeordnet. Dieses 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 außerhalb derselben, z. B. unter Atmosphären druck angeordnet sein. Zwischen der Elektrode 1 und dem Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstücks ist eine Trennwand 12 vorgesehen, die eine Öffnung 13 hat, durch welche das Werkstück läuft. Die Trennwand wirkt als Schirm bei Anordnung der Trommel 8 in der Vakuumkammer 9 oder stellt die Wand der Kammer 9 dar, wenn die Trommel 8 sich außerhalb der Kammer befindet, z. B. in der Atmosphäre.

In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II bei Verwendung einer scheibenförmigen Elektrode gezeigt. Durch die Anordnung der Elektrode 1 in der Vakuum kammer 9 kommt es zu einer Expansion der Brennzone des Lichtbogens 4, so daß es möglich wird, das Werk stück 2 von beiden Seiten mit dem unbeweglichen Lichtbogen 4 gleichzeitig zu bearbeiten.

Die Eintrittsöffnung 10 und die Austrittsöffnung 11 der Kammer 9 können nicht nur parallel zueinander, sondern auch unter einem Winkel α (Fig. 3) ange ordnet sein.

Die Elektrode 1 kann z. B. scheiben- oder stabförmig ausgebildet sein.

Die Trommel 8 kann man durch Zufuhr eines Kühlmediums über Stutzen 14 (Fig. 4) abkühlen. Das Werkstück 2 kann während der Bearbeitung auch mit Hilfe einer zusätzlichen Kühlung, z. B. mittels Düsen 15 (Fig. 3) abgekühlt werden.

Es ist auch die Verwendung eines Lichtbogens 4 mög lich, der in einem Magnetfeld rotiert, was dann die Möglichkeit eröffnet, ein und dieselbe Oberfläche des Werkstückes mit einem einzigen Lichtbogen 4 zweimal zu bearbeiten, was die Bearbeitungsgüte verbessert.

Der Betrieb der beschriebenen Einrichtung verläuft wie folgt:.

Das Werkstück 2 läuft in Richtung des Pfeils b durch die Öffnung 10 in die Kammer 9, durchläuft die Öffnung 13, wird dann um die Trommel 8 herumge leitet und durch die Öffnung 11 herausgeführt. In der Kammer wird ein Vakuum erzeugt. Die Vakuumpumpen sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. Dabei müssen die Öffnungen 10 und 11 die gewünschte Dichtigkeit gewährleisten.

Zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 wird ein Bogen 4 erregt und das Werkstück 2 von beiden Seiten gleichzeitig bearbeitet. Die Kühlung des Werkstückes 2 unter Zuhilfenahme der Trommel 8 oder der Düsen 15 ermöglicht eine Senkung seiner Erwär mung während der Reinigung der Metalloberfläche. Das abgekühlte Werkstück läßt sich leichter trans portieren und verpacken. Darüber hinaus kann durch teilweise Abkühlung des Werkstückes 2 dessen Tempe ratur, z. B. bei der Reinigung unter gleichzeitigem Vorwärmen, geregelt werden, bevor Überzüge aufge bracht werden.

Da der Bogen 4 unbeweglich ist, d. h. um das Werk stück 2 nicht umläuft, ist die Bogenspannung ge ringer als die eines rotierenden Lichtbogens. Dies verbessert die Sicherheit während des Betriebs der Einrichtung. Da der Bogen 4 im Vakuum brennt, ent steht keinerlei Geräusch bei der Bearbeitung der Werkstücke.

Die Anordnung der Öffnungen 10 und 11 mit Längsach sen zueinander parallel oder unter einem Winkel zu einander hängt von der konkreten Bauart der Ein richtung ab. So ist beispielsweise ein Werkstück größeren Querschnitts schwerer biegbar,und es ist für diesen Fall die Einrichtung besser geeignet, die in Fig. 3 gezeigt ist.

Claims

1. Einrichtung zur Lichtbogenbearbeitung eines langge streckten Werkstücks in einer auf der einen Seite der Lichtbogenbearbeitung mit Eintritts-und Austrittsöffnung versehenen Vakuumkammer, einer in der Vakuumkammer vor gesehenen Elektrodenbearbeitungsstation, einer mit dem Werkstück und der Elektrodenbearbeitungsstation ver bundenen Speisequelle und einem auf der anderen Seite der Lichtbogenbearbeitung angeordneten Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstücks, wobei dieses vor und nach seiner Umlenkung der Bearbeitung unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenbearbeitungs station aus einer Elektrode (1) besteht, die das Werk stück (2) mittels eines expandierten nichtrotierenden Lichtbogens gleichzeitig von beiden Seiten bearbeitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil zur Änderung der Bewegungsrichtung des Werkstücks aus einer Trommel (8) und zusätzlichen Leitrollen (7) besteht.