DE3934638C3

DE3934638C3 - Dichtungsanordnung zur Verwendung in einer Funkenerosionsbearbeitungsvorrichtung mit einer Drahtelektrode

Info

Publication number: DE3934638C3
Application number: DE3934638A
Authority: DE
Inventors: Jun Aramaki; Makoto Tanaka; Shiro Imai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2009-10-18
Also published as: US5028757A; CH681070A5; KR920006508B1; DE3934638A1; DE3934638C2; JPH02106224A; JPH0739056B2; KR900006058A

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenerosionsbearbei tungsvorrichtung mit einer Drahtelektrode zur Bearbei tung eines Werkstückes nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.

Mit einer derartigen Funkenerosionsbearbeitungs vorrichtung wird ein Werkstück in einer Bearbeitungs lösung von einer Drahtelektrode, die relativ zu dem Bearbeitungsbehälter in X- und Y-Richtung beweglich ist, bearbeitet. Ein Arm zum Unterstützen der Draht elektrode ist für ein Einbringen in eine Seitenwand des Bearbeitungsbehälters bestimmt, so daß es dem Arm ermöglicht wird, in den Bearbeitungsbehälter hineinzu ragen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Abbildung, die ein Bei spiel eines herkömmlichen Dichtaufbaus in einer Fun kenerosionsbearbeitungsvorrichtung darstellt. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Bearbeitungsbehäl ter; 2 eine Arbeitsflüssigkeit; 3 einen Arm, der durch eine Seitenwand des Bearbeitungsbehälters 1 hindurch führt und der relativ zu dem Bearbeitungsgehälter 1 in X- und Y-Richtung beweglich ist; 1a ein Durchgangs fenster, das in horizontaler Richtung langgestreckt ist und in der Seitenwand des Bearbeitungsbehälters 1 vor gesehen ist, um zuzulassen, daß der Arm 3 und der Bear beitungsbehälter 1 relativ zueinander in eine Richtung, z. B. eine Y-Richtung, bewegt werden; 4 eine Stahldich tung, die in dem Durchgangsfenster 1a angebracht ist; 5 einen Dichtungsaufnehmer, an dem die Stahldichtung 4 fest gesichert ist; 5a ein Durchgangsloch, das in dem Dichtungsaufnehmer 5 ausgebildet ist, um zuzulassen, daß der Arm 3 sich in der anderen Richtung, z. B. in X-Richtung, relativ zu dem Bearbeitungsbehälter 1 be wegt; und 6 eine Rohrdichtung, um zu verhindern, daß Arbeitsflüssigkeit 2 durch eine Lücke zwischen dem Arm 3 und dem Dichtungsaufnehmer 5 ausfließt. Ein Stützelement 1c ist längs eines Umfangs des Durch gangsfensters 1a vorgesehen, um die Stahldichtung 4 zwischen einer schmalen Lücke 1b, die zwischen dem Stützelement 1c und der Seitenwand des Bearbeitungs behälters 1 ausgebildet ist, zu halten. Die Stahldichtung ist dazu vorgesehen, die Menge der ausgelaufenen Ar beitsflüssigkeit 2 zu minimieren.

Bei solch einer herkömmlichen Elektroerosionsbear beitungsvorrichtung mit einer Drahtelektrode wird die Stahldichtung in X-Richtung, wie in Fig. 1 dargestellt, aufgrund eines hydraulischen Drucks der Arbeitsflüssig keit 2 gegen das Stützelement 1c gedrückt. Dies führt zum Auftreten eines starken Kontaktdrucks zwischen der Stahldichtung 4 und dem Stützelement 1c. Folglich, wenn sich der Arm 3 relativ zu dem Bearbeitungsbehäl ter 1 in Y-Richtung bewegt, dann gleitet die Stahldich tung 4 mit einem großen Reibungswiderstand an dem Stützelement 1c entlang.

Der Arm 3 gleitet auch mit einem Reibungswider stand zwischen der Rohrdichtung 6 und dem Arm 3 in X-Richtung durch das Loch 5a. Wenn der Reibungswi derstand dazwischen relativ groß ist, verursacht der Wi derstand in X-Richtung eine Verformung des Arms 3 in Y-Richtung, wodurch eine Verstellung einer Drahtfüh rung, die von dem Arm 3 unterstützt ist, hervorgerufen wird. Als Folge daraus ist es nachteilig, daß die Bearbei tungsgenauigkeit vermindert werden kann und weiter hin der Reibungswiderstand zwischen der Rohrdichtung 6 und dem Arm 3 in X-Richtung ein Beschädigen der Stahldichtung 4 hervorrufen kann.

Eine Dichtungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US 45 65 915 bekannt. Da es sich bei der aus dieser Druckschrift bekannten Dicht tungsanordnung hinsichtlich der zweiten Dichteinrich tung um zwei beabstandete Ringe handelt, ist diese Anordnung nicht oder nur schlecht zur Aufnahme er heblicher Relativbewegungen des Führungsarmes einer Funkenerosionsbearbeitungsvorrichtung geeignet.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtungsanordnung der im Oberbegriff des An spruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die einen gerin gen Reibungswiderstand hat, der aufgrund des hydrauli schen Drucks der Arbeitsflüssigkeit einer Funkenero sionsbearbeitungsvorrichtung auftritt, so daß der Rei bungswiderstand keine Beschädigung eines Stützarmes der Funkenerosionsbearbeitungsvorrichtung bei dessen Bewegung hervorrufen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Wenn der hydraulische Druck der Arbeitsflüssigkeit auf den Bearbeitungsbehälter aufgebracht wird, dann wird die Abdeckplatte gegen die Lageranordnung ge preßt. Daher ist die Abdeckplatte durch die Lageran ordnung in horizontaler Richtung beweglich. Die Dicht heit des Arms, der durch die Abdeckplatte ragt, wird durch die ausdehnbare zweite Dichteinrichtung ge währleistet, so daß der Arm die Abdeckplatte nicht be rühren muß. Daher kann der Arm frei ohne den Einfluß von Verformungen aufgrund des hydraulischen Drucks der Arbeitsflüssigkeit bewegt werden.

Aus der DE 37 38 251 A1 ist zwar die Anordnung ei nes ausdehnbaren Dichtungselementes an sich bekannt, jedoch ist dessen Ausdehnungsrichtung aufgrund der dort vorgesehenen Konstruktion die horizontale Rich tung. Überdies hat die aus dieser Druckschrift bekannte Vorrichtung einen völlig anderen Aufbau, da sie einen oberen und einen unteren Tisch aufweist, die in zueinander senkrechten Richtungen bewegbar sind, wobei die Drahtelektrode durch Öffnungen in beiden Tischen läuft.

Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung zwei Ausführungs beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die einen senkrech ten Schnitt durch den herkömmlichen Dichtaufbau einer Funkenerosionsbearbeitungsvorrichtung mit einer Drahtelektrode darstellt;

Fig. 2 eine schematische Ansicht, die einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt;

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die einen horizonta len Schnitt längs einer Linie V-V aus Fig. 2 darstellt;

Fig. 4 eine schematische Ansicht, die eine linksseitige Ansicht der Ausführungsform, wie in Fig. 2 gezeigt, dar stellt; und

Ing. 5 eine schematische Ansicht, die einen horizonta len Schnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Aus führungsform darstellt.

In Fig. 2 bezeichnen die Bezugsziffern 1 bis 6 dasselbe wie die bei dem in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Dichtaufbau. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine Draht elektrode, die durch eine obere Drahtführung 8a und eine untere Drahtführung 8b befördert wird. Ein Werk stück 9 wird in dem Bearbeitungsbehälter 2 angeordnet, der von einem Maschinenständer 10 getragen wird, der auf einem stationären Grundaufbau angeordnet ist. Der Maschinenständer 10 ist mit einem Stopper 10a verse hen. Die Bezugsziffer 401 bezeichnet eine Abdeckplatte, die an der Außenseite eines Durchgangsfensters 1a, das in einer Seitenwand des Bearbeitungsbehälters 1 ausge bildet ist, vorgesehen ist. Die horizontale Abmessung der Abdeckplatte 401 ist mehr als doppelt so groß wie der Bewegungsbereich des Arms 3 in horizontaler Rich tung. Das Loch 401a ist in der Mitte der Abdeckplatte 401 vorgesehen, um einen Arm 3 derart aufzunehmen, daß es dem Arm 3 erlaubt ist, frei in das Innere des Bearbeitungsbehälters 1 zu ragen. Ein Dichtelement 101 ist an einem Umfang des Durchgangsfensters 1a des Bearbeitungsbehälters 1, wie in Fig. 4 dargestellt, befe stigt. Eine Lageranordnung 100 beinhaltet erste Lage rungen 103, die mit einer anderen Fläche der Abdeck platte 401 in Kontakt stehen, und zweite Lagerungen 105, die mit einer oberen und unteren Kante der Ab deckplatte 401 und einem Stützelement 104, das einstüc kig mit dem Bearbeitungsbehälter 1 ausgebildet ist um die Lagerungen 103 und 105 zu unterstützen, in Kontakt stehen. Die Lageranordnung 100 ist dafür bestimmt, der Abdeckplatte 401 zu gewähren sich stoßfrei in Y-Rich tung zu bewegen. Der Arm 3 ist zusammen mit der Abdeckplatte 401 in Y-Richtung beweglich, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Bezugsziffer 601 bezeichnet einen aus dehnbaren Faltenbalg, der konzentrisch an dem Arm 3 vorgesehen ist. Ein Ende des ausdehnbaren Faltenbalgs 601 ist an dem Umfang des Lochs 401a befestigt, wohin gegen sein anderes Ende am Umfang des Arms 3 befe stigt ist.

Im nachfolgenden wird der Betrieb der obigen Aus führungsform beschrieben.

Wenn der Bearbeitungsbehälter 1 mit der Arbeitsflüs sigkeit 2 gefüllt ist, dann wird die Abdeckplatte 401 durch den hydraulischen Druck in eine X-Richtung ge drängt. Die Lagerungen 103 und 105 halten die Abdeck platte 401 verschiebbar, um eine leichte Lücke zwischen dem Bearbeitungsbehälter 1 und der Abdeckplatte 401 beizubehalten. Die Abdeckplatte 401 gleitet aufgrund der Lagerungen 103 und 105 stoßfrei in eine Y-Rich tung. Der Spalt wird durch ein Dichtelement 101 abge dichtet, um ein Auslaufen der Arbeitsflüssigkeit zu ver hindern. Der Arm 3 dringt durch das Loch 401a der Abdeckplatte 401, wie in Fig. 3 dargestellt, ohne Kon takt zu dem Bearbeitungsbehälter 1 und der Abdeck platte 401 zu haben. Der ausdehnbare Faltenbalg 601, der konzentrisch am Arm 3 vorgesehen ist, dient auch als Dichtelement zum Verhindern, daß Arbeitsflüssig keit 2 durch das Loch 401a der Abdeckplatte 401 aus läuft. Mit einem solchen Dichtaufbau kann sich der Be arbeitungsbehälter 1 relativ zu dem Arm wasserdicht und stoßfrei in die X- und Y-Richtung bewegen.

Weiterhin ist ein Stift 402 an der äußeren Fläche der Abdeckplatte 401 vorgesehen, um mit einem Ring 10b, der an einem oberen Bereich des Stoppers 10a, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgesehen ist, gekoppelt zu werden, so daß die Bewegung der Abdeckplatte 401 relativ zum Arm 3 in die Y-Richtung beschränkt werden kann, wenn sich der Bearbeitungsbehälter 1 in die Y-Richtung be wegt.

Weiterhin kann eine innere Fläche der Abdeckplatte 401 mit einem Harz 401b beschichtet sein, um den Rei bungswiderstand zwischen der Abdeckplatte 401 und der ersten Dichteinrichtung 101 zu verringern, der auf treten kann, wenn sich der Bearbeitungsbehälter relativ zu der Abdeckplatte 401 in die Y-Richtung bewegt Vor zugsweise wird ein Fluorharz als Material für das Be schichtungsharz 401b verwendet. Weiterhin ist es auch von Vorteil, ein Fluorharz, z. B. ein Teflonharz, als Mate rial für die erste Dichteinrichtung 101 zu verwenden.

Folglich tritt eine Abnützung der ersten Dichteinrich tung 101 kaum auf.

Fig. 5 zeigt eine horizontale Schnittansicht einer zweiten Ausführungform der vorliegenden Erfindung. Wie in dieser Figur dargestellt, kann der Faltenbalg 601 außerhalb des Bearbeitungsbehälters 1 angeordnet sein.

Wie oben beschrieben, umfaßt der erfindungsgemäße Dichtaufbau für eine Funkenerosionsbearbeitungsvor richtung mit einer Drahtelektrode eine Abdeckplatte zum Dichten einer Arbeitsflüssigkeit, die verschiebbar von einer Lageranordnung unterstützt wird, einen Arm zum Unterstützen der Drahtelektrode, der berührungs los durch die Abdeckplatte dringt, und einen ausdehnba ren Faltenbalg, der zwischen dem Arm und der Abdeck platte verbunden ist, um ein Auslaufen der Arbeitsflüs sigkeit aus dem Bearbeitungsbehälter zu verhindern. Mit einer derartigen Konstruktion kann sich der Arm in dem Bearbeitungsbehälter frei in die X- und Y-Richtung bewegen, da die Reibungswiderstände verringert wer den. Demzufolge kann die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert werden.

Claims

1. Dichtungsanordnung zur Verwendung in einer Funkenerosionsbearbeitungsvorrichtung, umfassend

1. eine Drahtelekrode (7) zur Bearbeitung eines Werkstücks (9) in einer Arbeitsflüssigkeit (2), die in einem Bearbeitungsbehälter (1) enthalten ist, wobei der Bearbeitungsbehälter (1) in einer horizontalen Richtung in einer Seitenwand ein Durchgangsfenster (1a) aufweist, um einem Arm (3) zum Führen der Drahtelektrode (7) eine Bewegung in der horizontalen Ebene zu ermöglichen,
2. eine Abdeckplatte (401) zum Abdecken des Durchgangsfensters (1a), wobei die Abdeckplatte (401) ein Loch (401a) aufweist, durch das der Arm (3) in den Behälter (1) ragt,
3. eine erste Dichteinrichtung (101) zur Abdichtung des Durchgangsfensters (1a), wobei die erste Dichteinrichtung (101) zwischen einem Umfangsbereich des Durchgangsfensters (1a) und der Abdeckplatte (401) angeordnet ist,
4. eine außerhalb der Abdeckplatte (401) angeordnete Lageranordnung (100) zur beweglichen Lagerung der Abdeckplatte (401) relativ zum Behälter (1), und
5. eine zweite Dichteinrichtung (601) zur Abdichtung des Loches (401a), wobei die zweite Dichteinrichtung (601) hierzu den Arm (3) umgibt;

dadurch gekennzeichnet, daß

1. die Abdeckplatte (401) und die Lageranordnung (100) außerhalb des Bearbeitungsbehälters (1) angeordnet sind,
2. die erste Dichteinrichtung (101) zwischen dem Umfangsbereich des Durchgangsfensters (1a) und der dem Bearbeitungsbehälter zugewendeten Fläche der Abdeckplatte angeordnet ist,
3. die zweite Dichteinrichtung (601) in Axialrichtung des Arms (3) als Reaktion auf eine Bewegung des Armes (3) ausdehnbar ist, und
4. der Arm (3) im Loch (401a) der Abdeckplatte (401) berührungsfrei geführt ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch

1. einen Stift (402), der an der äußeren Fläche der Abdeckplatte (401) vorgesehen ist; und
2. einen an einem Maschinenständer (10) befe stigten Stopper (10a), der einen Ring (10b) auf weist, in der Stift (402) eingreift, um die Bewegung der Abdeckplatte (401) relativ zum Maschinenständer (10) zu begrenzen.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichteinrichtung (601) zwischen dem Umfang des Lochs (401a) der Abdeckplatte (401) und dem Umfang des Arms (3) eingebracht ist.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichteinrichtung (601) zwischen dem Maschinenständer (10) und dem Umfang des Lochs (401a) der Abdeckplatte (401) angeordnet ist.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (401) mit ei nem Harz beschichtet ist.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Fluorharz ist.

7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dichteinrichtung (101) aus Fluorharz hergestellt ist.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (100) ein Stützelement (104), das an dem Bearbeitingsbehäl ter (1) befestigt ist, erste Lagerungen (103), die im Kontakt mit einer äußeren Fläche der Abdeckplat te (401) sind, und zweite Lagerungen (105), die mit den oberen und unteren Kanten der Abdeckplatte (401) in Kontakt steht, umfaßt, wobei die erste (103) und die zweiten Lagerungen (105) an dem Stützelement (104) befestigt sind.