DE7629104U1 - Elektrochemische Schleifscheibe - Google Patents

Description

Inoue-Japax Research Incorporated, Yokoharnashi, Kanagawaken (Japan)

Elektrochemische Schleifscheibe

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Schleifscheibe, die vorzugsweise zum elektrochemischen Schleifen mit einer gewöhnlichen oder mechanischen Schleifmaschine geeignet ist.

Eines der Hauptprobleme beim elektrochemischen Schleifen mit der gewöhnlichen Schleifmaschine ist die übertragung eines ausreichenden elektrischen Stromes auf die umlaufende Scheibenelektrode, die auf der Spindel der Schleifmaschine von dieser isoliert angebracht ist, um von dem als Anode gepolten Werkstück mit ausreichender Bearbeitungsgeschwindigkeit elektrochemisch Material abzutragen. Es wird daher eine einfachere

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und weniger aufwendige Gleichstromzufuhr auf die als Kathode gepolte Seheibenelektrode angestrebt. Bisher wurden diese Probleme jedoch nicht wirksam überwunden -, da mehr oder weniger kompliziert aufgebaute Bürsten- und zugeordnete Leiteranordnungen mit begrenzter Stromübertragung verwendet we-rden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine elektrochemische Schleifscheibe anzugeben, die gegenüber der herkömmlichen Scheibe ein zufriedenstellendes und wirksames Schleifen mit einer üblichen oder mechanischen Schleifmaschine erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine an einem Teil einer Seitenfläche der Schleifscheibe mit

einem elektrischleitenden Klebstoff befestigte Metallplatte in Berührung ^mi- einem Leiter.Dieser kann elektrisch zum elektrochemischen Schleifen mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden werden.

Die Bezeichnung "elektrochemisches Schleifen" wird hier für die folgenden Betriebsarten verwendet:

1. Der Materialabtrag vom Werkstück erfolgt lediglich durch elektrolytisches oder anodisches Auflösen mit einer Metall- oder Graphit-Scheibenelektrode.

2. Beim elektrochemischen Entladungsschleifen erfolgt der Materialabtrag oder das Bearbeiten zusammen durch Elektrolyse und Funkenentladung (vgl. z. B. DT-PS 1 565 59D mit einer Graphit- oder anderen Scheibenelektrode.

3. Beim elektrochemischen Schleifkörper-Bearbeiten erfolgt der Materialabtrag zusammen durch elektrolytisches (anodisches) Auflösen und mechanisches Abschleifen.

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Daher wird bei der Erfindung abhäneig von der bestimmten Betriebsart die entsprechende Scheibenelektrode verwendet.

Wenn die oben erläuterte Betriebsart 3) eingesetzt wird, kann die Schleifscheibe aus metallisiertem Diamant bestehen oder eine andere Schleifkörperscheibe sein, bei der Diamant oder andere Schleifkörner in ein elektrischleitendes Metallsubstrat eingebettet sind und aus diesem vorspringen. Erfindungsgemäß ist jedoch vorzugsweise eine Schleifkörperscheibe vorgesehen, die elektrischleitend gemacht ist, indem die Wandteile der darin verbundenen Poren mit Lagen oder Schichten eines elektrischleitendrn Materials durch chemisches oder thermisches Zersetzen beschichtet werden. Diese Scheiben v/erden als elektrochemische Schleifkörperelektrode wegen ihrer hervorragenden Haftfestigkeit (Haftfestigkeit zwischen Metall und Schleifkörper), mechanischen Formbarkeit und Wirtschaftlichkeit bevorzugt und können aus Glasierung, Silikat, Gummi,

., einer Harzvsrbindung, einer verstärkten tiirifciiii ociiBüück- oder wxyclilorivl-Ccijleifkcrper von Siliziumkarbid, Borkarbid, Aluminiumoxyd, Zirkonoxydj Zinkoxyd, Titanoxyd, Diamant usw. bestehen, die durch das oben erläuterte chemische oder thermische Plattieren behandelt wurden. Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen eine Schleifkörperscheibe elektrischleitend durch chemisches Plattieren gemacht wird, sind bekannt (vgl. DT-OS 2 539 420), Auch ist er.n Verfahren mit thermischer Zersetzung bekannt (vgl. US-PS 3 2l6

Das Metall bzw. die Metallplatte, die an der Scheibe befestigt wird, hat vorzugsweise Ringform konzentrisch zur Schleifscheibe, an der sie angebracht ist, und eine Dicke kleiner 1 mm, vorzugsweise von 0,05 bis 0,1 mm, und besteht aus einem Metall oder einer Legierung guter Leitfähigkeit, wie z. B. Kupfer.

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Der elektrischleitende Klebstoff zwischen der Scheibenoberfläche und der Metallplatte besteht aus einer klebenden oder haftenden Verbindung als Grundstoff, wie z. B. klebendem

\ Harz, und aus elektrischleitenden kleinen Teilchen, wie z. B.

j Kohlenstoff, Nickel, Kupfer, Eisen, Aluminium, Mangan, Chrom,

Kobalt, Platin und Gold, die gleichmäßig im Grundstoff verteilt sind. Obwohl die leitenden Teilchen hierzu jede beliebige Form haben können, werden vorzugsweise Teilchen unregelmäßiger Gestalt verwendet, wobei jedes Teilchen zahlreiche Vorsprünge und Aussparungen über seiner Oberfläche aufweist, so daß ein Vorsprung auf einem der Teilchen in einen Vorsprung oder eine Aussparung auf einem benachbarten Teilchen im Grundstoff eingreift, um gut leitende Wege zwischen der Scheibenfläche und der Metallplatte zu bilden, die mit der klebenden Verbindung fest aneinanderhaften. Vorzugsweise haben derartige Teilchen eine Teilchengröße von 0,1 bis 100 ,um, und die unregelmäßig geformten Teilchen mit Vorsprüngen, die einen dendritischen, whiskerähnlichen oder sphärischen Kristallbau haben, können durch kathodische Abscheidung, chemische Abscheidung oder thermische Auflösung oder Zersetzung hergestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße elektrochemische Schleifscheibe in Perspektive;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Scheibe der Fig. 1;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt eines wesentlichen Teiles der Scheibe >der^ Fig.: 2; und

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Fig. 4 eii^e Vorrichtung zur Stromübertragung mit der \ .erfindungsgemäßen elektrochemischen Schleifschei- | Be, teilweise geschnitten. ,

In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine elektrochemische Schleifscheibe oder Scheibenelektrode herkömmlichen Aufbaues mit einer mittigen öffnung 2 zur Aufnahme einer Spindel einer Schleifmaschine und einer Umfangskante 3 zur Anlage an ein nicht dargestelltes Werkstück gezeigt, um diesem einen entsprechenden Umriß durch elektrochemisches Schleifen zu geben. Erfindungsgemäß hat die Scheibe 1 eine Metall- oder Legierungsplatte 4 in der Form eines Ringes od. dgl., die an der Scheibe 1 mit einer Schicht aus einem elektrischleitenden Klebstoff 5 befestigt ist, wobei die Innenkante des dargestellten Ringes auf die mittige öffnung 2 der Scheibe 1 paßt. Nähere Erläuterungen zur Scheibe 1, zur Metallplatte 4 und zum leitenden Klebstoff wurden oben gegeben.

In der Fig. 4 ist die Scheibe 1 mit der an ihr durch den leitenden Klebstoff 5 (vgl. oben) angebrachten Metallplatte 4 fest auf einer Spindel 6 einer gewöhnlichen Schleifmaschine über zwei buchsenartige Formstücke 7, 7¹ befestigt, die zwischen der Spindel 6 und der Wand 2' der mittigen öffnung der Scheibe 1 gehalten sind. Diese Formstücke bestehen aus einem isolierenden Material, das die Spindel 6 von der Scheibe 1 isoliert. Eine nichtleitende ringförmige Platte 8 ist ebenfalls zwischen die Scheibe 1 und einen Zapfen oder eine Hohlwelle 9 der Spindel 6 eingefügt, um diese voneinander zu isolieren.

Ein becherförmiger Metallring 10 ist In einen Absatz des Formstückes 7 eingepaßt und in Berührung mit der Metallplatte 4; er dient als Schleifring, der in Kontakt mit einer

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Bürste 11 gebracht werden kann, die an einem ortsfesten Teil

der Maschine befestigt und mit der negativen Klemme einer j

Gleichstromquelle zum elektrochemischen Schleifen verbunden j ist. Der Ring 10 besteht aus Kupfer, Messing, rostfreiem Stahl ; oder ähnlichem leitenden Material, während die Bürste 11 aus j Kohlenstoff aufgebaut sein kann. Ringe 12 und 13 sind eben- ;| falls fest auf der Spindel vorgesehen, um den Schleifring 10 ; in enger Anlage mit der Metallplatte 4 über eine nichtleitende j Platte 14 zu halten und zu pressen, die hier auch zur Isolie- \ rung der Spindel 6 von der Scheibe 1 dient, und um ein sicheres
Befestigen des Schleifringes 10 und der Scheibe 1 auf der Spin- ] del 6 zur Rotation hiermit zu gewährleisten. Da der Schleifring
10 mit der Scheibe 1 über die Metallplatte 4 elektrisch verbunden ist, die an der Scheibe 1 über den leitenden Klebstoff 5 \ haf'c&t und dieses Haften und der sich ergebende Weg für die
Stromübertragung aufgebaut ist, sobald das Haften erfolgt, besteht keine Gefahr für einen Schlupf und einen Ausfall oder
wesentliche Verschlechterung der Stromübertragung zwischen der
Scheibe 1 und der Metallplatte 10 oder der Scheibe 1 und dem
Schleifring 10 und damit zwischen der Scheibe 1 und der Bürste
11.

Die erfindungsgemäße elektrochemische Schleifscheibe
ist vorteilhaft und leistungsfähig zum elektrochemischen
Schleifen mit einer gewöhnlichen oder mechanischen Schleifmaschine einzusetzen.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Elektrochemische Schleifscheibe, die an einen elektrisch mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle zum elektrochemischen Schleifen verbundenen Leiter angeschlossen ist,

   gekennzeichnet durch

   eine an einem Teil einer Seitenfläche der Schleifscheibe

   (1) mit einem elektrischleitenden Klebstoff (5) befestigte Metallplatte (M) in Berührung mit dem Leiter.

   2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scnleifscheibe (1) eine Scnleifkörperscheibe ist, die zum elektrochemiscnen Schleifen leitend gemacht worden ist.

   3. Schleifscheibe nach Ansprucn 1 oder 2, bei der die Schleifscheibe eine mittige Öffnung aufweist, iadurcn gekennzeichnet, daß die Metallplatte (4) eine mit der Öffnung

   (2) konzentriscne ringförmige Platte ist.

   4. Schleifscheibe nach Ansprucn 3, dadurch gekennzeicnnet, daß die Innenkante der ringförmigen Metallplatte (4) die Öffnung deckt.

   5. Scnleifocneibe nacn einem der Ansprücne 1 bis ⁴J, dadurch gekennzeicnnet, daß die Metallplatte (h ) dünner al3 1 r.n

   6. Scnleifscheiüe nacn Ansprucn o, dadurcn gekennzeicnnet, daß die 'MetalIplatte (Ί)( zwischen 0,05 und 0,1 mm dick ist.

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   7,.Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ^gekennzeichnet, daß die Metallplatte (4) aus Kupfer besteht.

   SJi Schleifscheibe nach einem der Ansprüche j 1 bis 7, ,dadurch ■■, gekennzeichnet, daß der Leiter ein in enger Anlage an die vMeitallplatte (Ό gehaltener Schleifring ^ 10) und ?ein:e in " ^Schleifkontakt mit dem Schleifring (10) gehaltene Bürste (11) ist.

   9. Scnleifscneibe nach Ansprucn 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (10) aus Kupfer, Messing oder rostfreiem Stanl besteht.

   10. Scnleifscneibe nacn Ansprucn 9, dadurch gekennzeicnnet, daß die Bürste (11) aus Kohlenstoff bestent.

   11. Scnleifscneibe nach einem der Ansprüche 1 ois 10, dadurch gekennzeicnnet, daß der elektrischleitende Klebstoff (5) aus einem elektriscn nichtleitenden klebenden Grundstoff mit feinen Teilchen eines in ihm verteilten elektrischleitenden Materials bestent.

   12. ochleifscneibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeicnnet, daß wenigstens einige der Teilchen teilweise jeweils menrere Vorsprünge und Aussparungen auf ii.rer Oberfläche aufweisen, wobei ein Vorsprung eines Teilchens in einen Vorsprung oder ■sine Aussparung eines oenachbarten Teilchens eingreift.

   13. Scnleifscneibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeicnnet, daß die Vorsprünge dendritischen, wniskerähnlicnen oder sphärischen Kristallbau aufweisen.

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   I^' Scnleifscneioe nacn einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurcn gekennzeichnet, daß die Teilchen 0,1 bis 100 -um groß sind.