DE69102609T2

DE69102609T2 - Einrichtung zum Dichten eines Armes in einer funkenerosiven Vorrichtung.

Info

Publication number: DE69102609T2
Application number: DE69102609T
Authority: DE
Inventors: Akio Hosaka
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2011-10-04
Also published as: EP0479732A3; EP0479732A2; DE69102609D1; JPH04146025A; US5196666A; EP0479732B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Drahterosionsmaschine. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Abdichtung des unteren Arms einer Drahterosionsmaschine, welche im Tauchbetrieb arbeitet.
Verschiedene Verfahren zur Abdichtung des unteren Arms gegen den Bearbeitungsbehälter sind für Drahterosionsmaschinen mit Tauchbetrieb vorgeschlagen worden. Beispielsweise wird der Arm gemäss US-Patent Nr. 4,918,279 während der axialen Bewegung desselben von einer Schieberdichtung abgedichtet. Bei solchen Maschinen verteilen sich jedoch die Teilchen, welche bei der Bearbeitung des Werkstücks entstehen, in der Bearbeitungsflüssigkeit und können sich auf dem Arm ablagern. Durch diese Teilchen kann sich die Gleitdichtung abnützen, und der Gleitwiderstand des Arms ist erheblichen Schwankungen unterworfen.
Die japanische Patenveröffentlichung 63-306827 offenbart eine Funkenerosionsmaschine, bei welcher zur Abdichtung bei axialen Bewegungen des Arms ein Faltenbalg unmittelbar mit dem Arm verbunden ist. Bei der Bearbeitung eines Werkstücks ist der Faltenbalg dem hydraulischen Druck der Bearbeitungsflüssigkeit ausgesetzt. Der hydraulische Druck wirkt ebenfalls auf den unteren Arm, wodurch dieser verformt werden kann.
Im US-Patent Nr. 4,992,640 (Tanaka et al.) ist ebenfalls die Verwendung eines Faltenbalgs gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben. Dieser Faltenbalg ist am einen Ende mit einer Abdeckplatte und am anderen Ende mit dem Ständer verbunden. Der untere Arm ist dem hydraulischen Druck im Bearbeitungsbehälter direkt ausgesetzt.
Zusätzlich sind solche Funkenerosionsmaschinen anfällig gegen Fehler aufgrund schwankender Temperaturen. Die Temperatur im Bearbeitungsbehälter wird durch Temperaturregelung der Bearbeitungsflüssigkeit auf einem festen Wert gehalten. Teile der unteren Arms, welche ausserhalb des Bearbeitungsbehälters liegen, sind jedoch in diesem Fall der Aussentemperatur ausgesetzt. Durch die Temperaturdifferenz kann sich der untere Arm ausdehnen und Fehler von einigen Mikrometern in Axialrichtung bewirken. Da die Armlänge ungefähr 300 mm bis 600 mm beträgt, bewirkt eine Schwankung von 1º C eine erhebliche thermische Verschiebung in Axialrichtung.
Das US-Patent Nr. 4,992,640 offenbart zwar die Zufuhr der Flüssigkeit zum Behälter mittels einer Flüssigkeits- Zuführung durch den Zwischenraum zwischen dem Faltenbalg und dem unteren Arm, aber die Länge des Flüssigkeitsflusses entlang dem unteren Arm ändert sich entsprechend der veränderlichen Länge des Faltenbalgs und ist nicht dazu vorgesehen, die Temperatur des unteren Arms konstant zu halten. Ausserdem wirkt der Flüssigkeitsdruck im Behälter voll auf den unteren Arm, wie oben erwähnt.
Ziel vorliegender Erfindung ist es, einen unteren Arm anzugeben, der einer streng konstanten Temperatur und verminderter Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks im Behälter ausgesetzt ist. Dies wird gemäss dem Kennzeichen von Anspruch 1 erreicht. Dadurch, dass der untere Arm stets auf der ganzen Länge von dem Rohr umgeben ist, ist die Kühlwirkung der Flüssigkeit, die durch den Zwischenraum zwischen dem Rohr und dem unteren Arm zugeführt wird, konstant und regelbar, und die Krafteinwirkung des Flüssigkeitsdrucks im Behälter auf den unteren Arm wird auf ein Mindestmass reduziert.
Die beigefügten Zeichnungen, welche einen Bestandteil der Beschreibung bilden, zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung.
Fig. zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht wichtiger Teile von Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine vergrösserte Ansicht der Dichtung zwischen dem Schieber und dem Behälter,
Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt des Oberteils des Behälters, und
Fig. 5 zeigt eine seitliche Teilansicht der Dichtungsanordnung.
Die Beschreibung bezieht sich nun im einzelnen auf die vorliegende bevorzugte Ausführungsform, von welcher ein Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 1 und 2 ist die Wandung W des Bearbeitungsbehälter T mit einer Öffnung versehen. Der Behälter T enthält Bearbeitungsflüssigkeit zur Durchführung einer Funkenerosionsbearbeitung im Tauchbetrieb. Eine Drahtelektrode führt von einem oberen Arm, der nicht dargestellt ist, zu einer Drahtführung WG, der Umlenkrolle 14, und durch den Kanal 15 des unteren Arms LA. Der untere Arm LA ist an einer Säule C befestigt. Ein zylindrisches Rohr 10 umgibt den unteren Arm LA und ist vorzugsweise konzentrisch zu demselben angeordnet.
Die Bearbeitungsflüssigkeit zirkuliert in einem Zwischenraum zwischen dem unteren Arm LA und dem Rohr 10. Die Bearbeitungsflüssigkeit wird von einer Bearbeitungsflüssigkeitsleitung 50 zugeführt, welche in Fig. 1 am linken Ende neben dem Flansch 11 des unteren Arms LA dargestellt ist. Die Bearbeitungsflüssigkeit fliesst dann entlang dem unteren Arm zum rechten Ende 12 des unteren Arms und tritt durch einen Zwischenraum 13 zwischen dem Rohr 10 und dem unteren Arm LA hindurch in den Behälter T.
Ein Schieber 20 ist am Rahmen 21 befestigt, der auf dem Bearbeitungsbehälter T aufliegt. Der Schieber 20 ist vorzugsweise parallel zur Wandung W des Behälters T angeordnet und weist in der Mitte eine Öffnung zum Einführen der Rohrs 10 und des unteren Arms LA auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist auf einem Tisch B vorzugsweise ein Arbeitsständer WS angeordnet.
Wie am besten in Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Schieber 20 in einer im Rahmen 21 gearbeiteten Nut 22 angeordnet. Auf der einen Seite berührt der Schieber 20 einen Schieberhalter 25, der in einer Ausnehmung 23 in der Nut 22 gebildet ist, und auf der anderen Seite eine Schieberdichtung 30, die in einer Ausnehmung 24 angeordnet ist. Die Schieberdichtung 30 weist vorzugsweise ein reibungsarmes Material wie Teflon auf, und sie drückt den Schieber 20 gegen den Schieberhalter 25. Durch diese Anordnung ist die Öffnung in der Wandung W des Behälters T auch dann abgedichtet, wenn der Behälter sich seitlich in der Richtung der Wandung W bewegt.
Wie Fig. 1 und 4 am besten zeigen, ist ein Faltenbalg 40 auf der einen Seite mit dem Schieber 20 und auf der anderen Seite mit dem Rohr 10 verbunden. Der Faltenbalg 40 ist im Bearbeitungsbehälter T angeordnet und dichtet den Raum zwischen dem Schieber 20 und dem Rohr 10 ab.
Fig. 5 zeigt eine angeschnittene Ansicht der Dichtungsanordnung. Bei dieser Ansicht ist die Säule weggelassen.
Zur Positionierung des Werkstücks in bezug auf die Drahtelektrode während der Funkenerosionsbearbeitung wird der Bearbeitungsbehälter T verschoben, während der untere Arm LA fest bleibt. Bei der Bewegung des Bearbeitungsbehälters T senkrecht zur Achse des unteren Arms LA wird der Rahmen 21 in bezug auf den Schieber 20 verschoben, während die Dichtheit zwischen diesen Teilen gewährleistet ist.
Bei der Bewegung des Bearbeitungsbehälters T parallel zur Achse des unteren Arms LA gewährleistet der Faltenbalg 40 die Dichtheit zwischen dem Schieber 20 und dem Rohr 10. Der Faltenbalg 40 zieht sich zusammen, wenn der Bearbeitungsbehälter T sich von der Säule C wegbewegt und dehnt sich aus, wenn sich der Bearbeitungsbehälter T auf die Säule C zubewegt.
Während der Funkenerosionsbearbeitung eines Werkstücks wird die Bearbeitungsflüssigkeit von der Flüssigkeitsleitung 50 durch das Rohr 10 und in den Behälter T geleitet. Die Flüssigkeit umfliesst die gesmate Aussenfläche des unteren Arms LA. Da die Bearbeitungsflüssigkeit vorzugsweise auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, hält diese die Temperatur des unteren Arms LA ebenfalls konstant. Dadurch, dass die gesamte Länge des unteren Arms LA in Flüssigkeit eingetaucht ist, sind Fehler aufgrund thermischer Ausdehnung ausgeschlossen.
Der Faltenbalg 40 ist am Rohr 10 befestigt, und nicht am unteren Arm LA. Da der Faltenbalg 40 am Rohr 10 befestigt ist, wirkt der hydraulische Druck, dem der Faltenbalg 40 ausgesetzt ist, nicht direkt auf den unteren Arm LA. Ausserdem verhindert das Rohr 10 eine Einwirkung der Bewegung des Bearbeitungsbehälters T auf den unteren Arm LA. Auf diese Weise schützen das Rohr 10 und der Faltenbalg 40 den unteren Arm LA vor Verformungen und Beschädigungen.
Durch die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die Schwierigkeiten im Zusammenhang mit einer axial verschiebbaren Dichtung behoben. Die Dichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise nicht anfällig gegen Probleme aufgrund von Teilchen, welche bei der Funkenerosionsbearbeitung entstehen. Ebenfalls vermindert die vorliegende Dichtungsvorrichtung den Verschiebungswiderstand des Arms. Ausserdem ist die Dichtungsvorrichtung der verkürzten Lebensdauer einer axial verschiebbaren Dichtung durch Abtrag nicht unterworfen.
Die bisherige Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient zur Illustration und Erläuterung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die beschriebene Ausführung beschränken, und viele Änderungen und Variationen sind selbstverständlich im Rahmen des Offenbarten möglich. DieseAusführungsform ist zur bestmöglichen Erläuterung der Grundlagen der Erfindung und deren praktischer Anwendung gewählt worden, damit der Fachmann diese in verschiedenen Ausführungen und mit vielerlei Änderungen, die dem vorgesehenen Verwendungszweck angepasst sind, bestmöglich einsetzen kann. Der Umfang der Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche festgelegt sein.

Claims

1. Drahterosionsmaschine, mit einer Säule (C), welche mittels einem unteren Arm (LA) eine Drahtführung (WG) trägt, einem Arbeitsbehälter (T), der in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen beweglich ist und mindestens eine Wand (W) mit einer Öffnung aufweist, einer den unteren Arm (LA) umgebenden dehnbaren Dichtung (40), und Mitteln (50) zur Zufuhr von Flüssigkeit zwischen der Dichtung (40) und dem unteren Arm (LA) in den Behälter (T), gekennzeichnet durch:

a) einen Schieber (20) mit einem Durchgang, wobei der Schieber an der einen Wand (W) dichtend anliegt und parallel zu dieser beweglich ist;

b) ein Rohr (10), welches durch diesen Durchgang verläuft, und dessen eines Ende an der Säule (C) befestigt ist, während das andere Ende im Behälter (T) angeordnet ist;

c) den unteren Arm (LA), welcher in dem Rohr (10) angeordnet ist, und dessen eines Ende im Behälter angeordnet ist und die Drahtführung (WG) in demselben trägt;

d) die Dichtung (4), welche den Schieber (20) mit dem Rohr (10) verbindet, und welche sich ausdehnt und zusammenzieht und auf diese Weise den Durchgang und die Öffnung abdichtet, wenn sich der Behälter in einer der senkrecht zueinander stehenden Richtungen bewegt;

d) die Flüssigkeitszufuhr (50), welche derart zwischen dem Rohr (10) und dem unteren Arm (LA) angeschlossen ist, dass Bearbeitungsflüssigkeit zwischen dem Rohr (10) und dem unteren Arm (LA) zirkuliert, wodurch die Temperatur des Arms konstant gehalten wird.

2. Drahterosionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der senkrecht zueinander stehenden Richtungen entlang der Achse des unteren Arms verläuft.

3. Drahterosionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die andere der senkrecht zueinander stehenden Richtungen parallel zu der einen Wand (W) verläuft.

4. Drahterosionsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem zusätzlichen Rahmen (21), der an der einen Wand (W) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (20) an dem Rahmen befestigt ist und eine Schieberdichtung (30) aufweist, welche den Schieber gegen den Rahmen abdichtet, wenn sich der Schieber in der Richtung parallel zu der einen Wand bewegt.