DE7529115U - Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung mehrerer Werkstücke - Google Patents

Description

AEG-Elotherm Gesellschaft riit beschränkter Haftung

η -C- «« -^r- ir Remscheid, o8.lo.8o

G 75 29 115.5 Pat/Seiffert/Sw.

Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung mehrerer Werkstücke

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung mehrerer metallener Werkstücke durch elektrolytisches Einsenken von Bearbeitungselektroden in die Oberfläche der Werkstücke mit einem Gestell zur Lageo5 rung der Werkstücke und zur gegen die Werkstücke verstellbaren Lagerung der Bearbeitungselektroden, bei der die Werkstücke in dem Gestell in einer vom Gestell lösbaren Werkstückaufnahme angeordnet sind.

Es sind Einrichtungen dieser Art (vgl. US-PS 35 15 659) bekannt, die beispielsweise zur elektrolytischen Formgebung von Turbinenschaufeln dienen. Die zu bearbeitenden Werkstücke·werden in ein Gestell eingebracht, das zur Aufnahme der einzelnen Werkstücke von dem Gestell z.B. nach Art einer Schublade lösbare Lagervorrichtungen trägt und gleichzeitig die Bearbeitungselektroden in gegen die Werkstücke verstellbarer Weise aufnimmt. Über geeignete Kanäle und Zuführungen wird der zur Bearbeitung erforderliche Elektrolyt zwischen Bearbeitungselektrode und Werkstück geführt.

Maschinen dieser Art sind für den Zweck der gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Werkstücke zur Herstellung von Turbinenteilen bekannt. Die maschinenfeste Werkstückaufnahrae dieser Maschinen weist mehrere Lagerstellen zur Lagerung

o5 der einzelnen Werkstücke auf, wobei die Werkstücke in gesonderten Vorrichtungen gelagert werden, die ihrerseits als Aufnhame für die Aufnahme eines einzelnen Werkstücks dienen und in der eigenlichen Werkstückaufnahme leicht austauschbar angeordnet sind. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden deshalb in den gesondert vorgesehenen Einzelaufnahmen gelagert und durch Einschieben der Einzelaufnahmen in die Gesamtaufnahme der Maschine zur Bearbeitung in der Maschine vorbereitet. Der Austausch der einzelnen Werkstücke zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen ist deshalb bei entsprechender Ausbildung der Einzelaufnahmen unschwer dann möglich, wenn diese ihrerseits leicht in der maschinenfesten Gesamtaufnahme justierbar sind.

Diese Maschinen leiden unter dem Mangel, daß eine Serienfertigung durch Bearbeitung einer größeren Anzahl von Werkstücken in jedem Fall durch Einrichten des einzelnen Werkstücks, das zu bearbeiten ist, erfolgen muß. Die Werkstücke müssen einzeln in ihre jeweilige Bearbeitungsposition überführt und dort gegebenenfalls in ihrer Lage fixiert werden.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, Einrichtungen der eingangs näher bezeichneten Bauart in der Weise auszugestalten, daß durch Verkürzung der Rüstzeiten und Vereinfachung zugehöriger Arbeitsvorgänge eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Fertigung eintritt.

Erfindungsgemäß wird dazu eine Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß zur Lagerung der einzelnen Werkstücke eine allen Werkstücken gemeinsame Werkstückaufnahme vorgesehen ist.

Werkstückaufnahmen, die zur Lagerung mehrerer Werkstücke

dienen, sind in Einrichtungen zum elektrolytischen Her*ste*llen der Schneidkanten von Rasierklingen (vgl.GB-PS 1 132 691) und in Einrichtungen zum elektrochemischen Ätzen von Halbleiterbauelementen (vgl. US-PS 37 66 o46) an sich bekannt.

An elektrochemischen Senkanlagen erlauben Sie bei gleichzeitiger Bearbeitung der einzelnen Werkstücke den gleichzeitigen Werkstückaustausch und damit eine Erhöhung der Arbeitsleistung.

Die anliegende Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 erläutert eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Einrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 erläutert ein Detail dieser Einrichtung.

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In Fig. 1 bezeichnen 1 eine aus Isolierstoff gefertigte Grundplatte, die auf einem Maschinenständer 2 gelagert ist und ihrerseits zur Lagerung einer zweiten - ebenfalls aus Isolierstoff gefertigten - Grundplatte 3 dient. Mit 4 ist eine plattenförmige, aus Isolierstoff bestehende und auf der Grundplatte 3 lösbar gelagerte Werkstückaufnahme bezeichnet, die zur Lagerung mehrerer zu bearbeitender Werkstücke dient. In der geschnittenen Darstellung ist ein zu bearbeitendes Werkstück 5 im Schnitt dargestellt. Mit 6 ist ein unter der Kraftwirkung von Schraubenfedern 7 und 8 stehendes Bauteil bezeichnet, das auf zwei Führungen 9 und Io, die jeweils entsprechende Ausnehmungen im Bauteil 6 durchsetzen, verschiebbar gelagert ist. Es ist mit einem ebenfalls aus Isolierstoff gefertigten zylindrischen Ansatz 11 gegen einen zylindrischen Ansatz 12 der Werkstückaufnahme 4 durch die Kraftwirkung der Federn 7»8 anpreßbar, so daß die einander zugewandten Stirnflächen beider Bauteile fest miteinander zum Kontakt gelangen.

Der Ansatz 12 weist eine zylindrische Ausnehmung 13 mit einer konzentrischen Bohrung l4 auf. Die Bohrung l4 durchsetzt die Werkstückaufnahme 4 und dient mit einer dem Ansatz 11 zugewandten Ausnehmung zur Aufnahme des Werkstücks 5·

In der Grundplatte 3 ist in einer Ausnehmung 15 eine Druckfeder l6 gelagert, die ein metallisches Kontaktstück 17 fest gegen den Boden l8 (vgl. Fig. 2) des Werkstücks 5 drückt. Das Kontaktstück 17 ist über (in der Darstellung nicht sichtbare) elektrische Zuleitungen mit einer elektrischen An^'chlußklemrae 19 der Vorrichtung, die auf der Grundplatte 3 angeordnet ist, elektrisch leitend verbunden.

Der Ansatz 11 des Bauteils 6 drückt mit seiner dem Ansatz 12 zugewandten Fläche fest auf den Rand 2o des Bauteils 5 und drückt dieses damit fest auf seinen Sitz in der Bohrung l4.

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Bei dem Werkstück 5 handelt es sich um ein zylindrisches Werkle stück aus elektrisch leitendem Werkstoff, das mit einar zylin-

üi . drischen Ausnehmung 21 versehen ist.

ι . ■ Der Rand 2o des Werkstücks 5 ist an zwei um l8o° gegeneinander

versetzten Stellen mit einer Nut 22 zu versehen, die durch elek . · trochemische Einsenken einer entsprechenden Bearbeitungselektro

de 23 hergestellt werden soll.

Die Bearbeitungselektrode 23 ist dazu über ein mit einer Boh rung 24 versehenes Zwischenstück 25 an der Führungsstange Io befestigt.

Die Ausnehmung 13 des Ansatzes 12 , die das Werkstück 5 ringförmig umfaßt, ist über eine den Ansatz 11 durchsetzende Ausnehmung 3o und eine im Bauteil 6 verlaufende Bohrung 31 mit einer flexiblen Schlauchverbindung 32 in Verbindung gesetzt, die mit dem Druckstutzen einer Pumpvorrichtung verbunden und der Zuführung eines flüssigen Elektrolyten in den Bereich der Ausnehmung 13 dient. Der Elektrolyt gelangt von dort über den j, ■ Rand 2o des Bauteils 5 in das Innere der Ausnehmung 21 und von

dort über eine (nicht dargestellte) Ausnehmung in der Bearbeitungselektrode 23 in die Bohrung 2k und von dort aus über in der Stange Io gelegene Bohrungsteile in die in dem Bauteil 6 verlaufende Bohrung 33t die analog zur Bohrung 31 mit einem flexiblen Anschlußschlauch 3k in Verbindung steht.

Über die Leitung 3^ gelangt der über die Zuleitung 32 der Anordnung zugeführte Elektrolyt in einen Vorratsbehälter zurück, von dem aus er in an sich bekannter Weise ggf. nach Reinigung wieder dem aus dem Werkstück 5 und der Bearbeitungselektrode gebildeten Arbeitsspalt der Vorrichtung zugeführt wird.

Es sei noch bemerkt, daß die äußere Oberfläche des Halterungsteils 25 mit einem Überzug aus elektrisch nicht leitendem Ma-

J terial überzogen ist, so daß lediglich die mit dem elektrisch

1 ei Lenden Körper des Halterungsteils 25 in Verbindung stehenden Teile der Bearbedtungselektrode 23 eine elektrisch leitende

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Oberfläche aufweisen.

Die aus elektrisch leitendem Material bestehenden Führungsstangen 9 und Io stehen deshalb einerseits in elektrisch leitender Verbindung mit der Bearbeitungselektrode 23 und andererseits über - in der Darstellung nicht sichtbare - elektrische Zuleitungen mit einer zweiten Anschlußklemme I9A der Vorrichtung.

Die Führungsstangen 9 und Io sind starr an einem Halterungsteil 35 befestigt, das teilweise aus Isoliermaterial gefertigt ist und mit einer Antriebsstange 36 verbunden ist, die es gestattet, das Bauteil 35, die an ihm befestigten Führungsstangen 9 und lo, das auf den Führungsstangen 9 und Io gleitende Bauteil 6 mit dem Ansatz 11 und der Bearbeitungselektrode 23, z.B. über einen pneumatischen Stellmotor, von dem Ansatz 12 der Werkstückaufnahme 4 abzuheben, so daß die Werkstückaufnahme 4 zusammen mit dem zu bearbeitenden Werkstück 5 aus beiderseits an die Werks tiickauf nähme 4 angreifende, mit einem Führungs· schlitz versehene Führungen senkrecht zur Da-stellungsebene aus der Maschine herausgezogen werden kann. Zur Erleichetung der Entnahme der Werkstückaufnahme 4 aus der Maschine sind die Führungen 38 und 39 jeweils gegen die Kraft einer Feder, z.B. 4o, höhenverstellbar gelagert, so daß beim Abheben des Bauteils 6 von der Werkstückaufnahme die Werkstückaufnahme selbst durch die Kraftwirkung der Federn, z.B. 4o, von der Grundplatte 3 abgehoben und aus den Schlitzen der Führungsteile 38 und 39 herausgezogen werden kann.

Zur Abdichtung des Arbeitsspaltes 5i 23 der Anordnung sind Gummidichtungen 45 vorgesehen, die den Flußpfad des flüssigen Elektrolyten zwischen den Ansätzen 11 und 12, der Werkstückaufnahme Ψ und der Grundplatte 3 und in der Bohrung l4 abdichten.

Ferner sind die Anordnungen derart getroffen, daß die Werkstückaufnahme zur Lagerung eines zweiten Werkstückes, das gleichfalls zu bearbeiten ist, benutzt wird.

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Die entsprechende Lageranordnung ist in Draufsicht in der Darstellung mit HA bzw. 12A bezeichnet, während 32A und 34A in der Zeichnung die zugehörigen flexiblen AnschlußschlHuche zur Zu- bzw. Abführung des flüssigen Elektrolyten in den Bearbeitungsspalt dieser Anordnung bezeichnet,

Über die Anschlußleitungen 46 und 47 sind jeweils die Bearbeitungselektroden 23 und das zu bearbeitende Werkstück 5 an die zugehörigen Pole einer Gleichstromquelle anschließbar.

Mit der erläuterten Anordnung wird wie folgt gearbeitet: Ausgehend von der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Bauteile zueinander wird über die Antriebsstange 36 das Bauteil 6 von der Werkstückaufnahme 4 abgehoben, wodurch infolge der Kraftwirkung der Federn 4o die Werkstückaufnahme 4 von der Grundplatte 3 abgehoben und der Kontakt zwischen dem Kontaktstück 45 und dem Werkstück 5 unterbrochen wird. Danach ist die Werkstückaufnahme 4 aus den schlitzförmigen Führungen 38 und 39 herausziehbar. Die Werkstückaufnahme 4 wird sodann - ggf. unter Zuhilfenahme maschineller Hilfsmittel - mit den zu bearbeitenden Werkstücken 5 bestückt und erneut in die Halterung 38j 39 eingeschoben, worauf die Ansätze 11, HA durch Absenken des Bauteils 6 mit der Werkstückaufnahme 4 in Kontakt gebracht wird. Dabei werden über die Gummidichtungen 45 die "Zu- bzw. Ableitungen für den flüssigen Elektrolyten abgedichtet und es wird die Gleichstromquelle eingeschaltet. In diesem Zustand der Anordnung fließt über dem Bearbeitungsspalt 5»23 ein elektrischer Gleichstrom, der zur elektrolytischen Metallabtragung im Bereich der Nute 22 Anlaß gibt. Dabei wird die Form der Bearbeitungselek trode 23 in den Rand 2o des Bauteils 5 eingesenkt, worauf der Stromfluß über den Arbeitsspalt unterbrochen und das Bauteil 6 über die Zugstange 36 erneut von der WeVks tückauf nähme 4 abheb bar ist. Die Werkstückaufnahme kann dann aus der Maschine herausgenommen und erneut mit zu bearbeitenden Werkstücken beladen werden.

Die beschriebene Erfindung weist den Vorzug auf, daß die Bear- · beitungskapazitat der Bearbeitungsmaschine nicht unwesentlich

gesteigert werden kann. Es ist dazu möglich, die Anordnung mit einer Werkstückaufnahme zur.Lagerung einer größeren Anzahl zu bearbeitender Werkstücke auszubilden, wodurch bei entsprechender Vervielfachung der Bearbeitungselektroden die Bearbeitungskapazität beträchtlich zu steigern ist. Dabei ist es dann zweckmäßig, die Anordnung ggf. so zu treffen, daß die Werkstückaufnähme in der Maschine gegen eine andere Werkstückaufnahme austauschbar ist, so daß - ggf. durch selbstätigen maschinellen Austausch der Werkstückaufnahmen - auch die Stillstandszeiten der Maschine verkürzt werden können.

1 Zeichnung k Ansprüche

Claims (4)

e—b Ansprüche

1. Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung mehrerer metallener Werkstücke durch elektrolytisches Einsenken von Bearbeitungselektroden in die Oberfläche der Werkstücke mit einem Gestell zur Lagerung der Werkstücke und zur gegen die Werkstücke verstellbaren Lagerung der Bearbeitungselektroden, bei der die Werkstücke in dem Gestell in einer vom Gestell lösbaren'Werkstückaufnahme angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der einzelnen Werkstücke (5) eine allen Werkstücken gemeinsame Werkstückhalterung (4) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung (4) zwischen dem Halterungsteil (3) und einem von der Werkstückhalterung abhebbaren Spannteil (6) angeordnet und durch dieses Spannteil in seiner Lage fixierbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (45) zur Abdichtung des Arbeitsspaltes (23,5»22) und der Flüssigkeitszu- und -ableitungen (32,3o,13,24,33) derart vorgesehen sind, daß der flüssige Elektrolyt dem Arbeitsspalt unter Druck zu- und aus ihm über geschlossene Leitungen abführbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (4) im zugehörigen Halterungsteil (3) in einer Führung (38,39) geführt gelagert ist.

AEG-Elotherm G.m.b.H.