Pierwszenstwo " Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 07.05.1975 74872 KI. 49h,35/12 49d,19/10 *¦¦¦» MKP B23&35/12 B23fl9/10 CZYILl iv! i A Urzedu P-- ' Pi -c, F' Twórca wynalazku: Andrzej Zientara Uprawniony z patentu tymczasowego: Zrzeszenie Przemyslu Ciagniko¬ wego „Ursus", Ursus (Polska) Urzadzenie do gratowania kól zebatych metoda elektrochemiczna Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do gra¬ towania kól zebatych metoda elektrochemiczna.Urzadzenie to pozwala na jednoczesne obustronne gratowanie kazdego kola zebatego dowolnej wiel¬ kosci i twardosci.Urzadzenia tego typu sa unikalnymi w skali swiatowej ze wzgledu na nowoczesnosc stosowa¬ nej metody obróbki opartej na roztwarzaniu me¬ talu w elektrolicie pod wplywem pradu elek¬ trycznego.Znane sa urzadzenia do obróbki elektrochemicz¬ nej walców rowkowych do maszyn tekstylnych a zwlaszcza maszyn przedzalniczych, jak równiez urzadzenia do elektrochemicznego polerowania po¬ wierzchni wewnetrznych i zewnetrznych rur o nie¬ wielkiej srednicy. Obróbka elektrochemiczna zna¬ lazla ponadto zastosowanie w urzadzeniach do profilowania otworów przelotowych i nieprzeloto¬ wych, lopatek wirników oraz skomplikowanych ksztaltów matrycowych. Dotychczas stosowane urzadzenia pozwalaja usuwac grat z miejsc prze¬ nikania sie otworów o niewielkich srednicach, w walach wykorbionych, wtryskiwaczach oraz. z biezni, lozysk tocznych,. Wszystkie znane, dotych¬ czas urzadzenia nie pozwalaja na prawidlowe po¬ lerowanie oraz usuwanie gratu z czesci roboczej kól zebatych. Stosowane ksztalty elektrod i spo¬ soby doprowadzania elektrolitu nie pozwalaja na obróbke kól zebatych metoda elektrochemiczna.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia pozwalajacego na elektrochemiczna obróbke kól zebatych, prostego w konstrukcji i wykonaw¬ stwie, latwego w obsludze, ekonomicznego i uni¬ wersalnego z mozliwoscia zastosowania automa- 5 tyki. W wyniku zastosowania wynalazku czas gra¬ towania w porównaniu z innymi dotychczas sto¬ sowanymi metodami i urzadzeniami wyraznie sie zmniejsza, uzyskuje sie bardzo wysoka gladkosc oraz dokladnosc gratowanych krawedzi i polero- 10 wanych powierzchni, zeby gratowanego kola uzy¬ skuja ksztalt beczkowaty co korzystnie wplywa na wspólprace pary kól zebatych. Gratowanie mozna prowadzic na dowolnie twardym materiale.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje 15 sie wielka dokladnoscia wykonania, zabezpiecza lokalizacje procesu obróbki, daje równiez ciagly i optymalny ruch elektrolitu co prowadzi do usu¬ wania materialu w sposób scisle okreslony, w okreslonej ilosci i z okreslonych miejsc oraz do 20 ciaglosci i szybkosci przebiegu procesu gratowa¬ nia i polerowania.Cel ten zostal osiagniety dzieki zastosowaniu izolatorów o odpowiednim ksztalcie i wielkosci oddzielajacych przedmiot' obrabiany ód elektrod, 25 oraz "dzieki specjalnemu doprowadzeniu" i. odpro¬ wadzeniu elektrolitu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia przekrój pionowy urzadze- 30 nia, fig. 2 — wycinek przekroju poziomego urza- 74 8723 74872 4 dzenia, fig. 3 — schemat ukladu polaczen insta¬ lacji hydraulicznej i elektrycznej.Elektrody 1 i 2 sa odsuniete od gratowanego kola zebatego 3 na odleglosc wynikajaca, z gru¬ bosci oddzielajacych izolatorów 4, których ksztalt jest odwzorowaniem zarysu zebatego, obrabianego kola, natomiast wielkosc izolatora jest tak do¬ brana, aby odsloniete byly krawedzie zebów i wrebów gratowanego kola zebatego 3. Izolatory 4 naklejone sa na wewnetrzne powierzchnie przy¬ naleznych im elektrod 1 i 2. Elektroda 1 jest ru¬ choma i wraz ze swoim izolatorem 4 dociska w czasie gratowania swobodnie spoczywajace kolo zebate 3 do izolatora 4, przynaleznego nierucho¬ mej elektrodzie 2, która ustala na wielowypuscie obrabiane kolo tak, aby nastapilo czesciowe po¬ krycie promieniowo przesunietych zarysów zeba¬ tych izolatorów 4 i kola zebatego 3. Wielowypust elektrody 1 jest izolowany koszulka izolacyjna 7.Doprowadzenie elektrolitu odbywa sie poprzez dysze 5, a odprowadzenie poprzez dysze 6 moco¬ wane w sposób znany w elektrodach 1 i 2, nie- pokazany na rysunku, naprzeciw kazdego wrebu obrabianego kola zebatego 2|. Urzadzenie jako ca¬ losc tworzy szczelny uklad konstrukcyjnie rozwia¬ zany w sposób znany, niepokazany na rysunku, doprowadzenie napiecia 24 V na elektrody 1 i 9 oraz gratowane kolo zebate 3 odbywa sie równiez w sposób znany, niepokazany na rysunku.Uklad polaczen instalacji hydraulicznej i elek¬ trycznej sklada sie ze zbiornika elektrolitu 9, pompy niskocisnieniowej 10, filtru odsrodkowego 11, wstepnego zaworu bezpieczenstwa 12, pompy niskocisnieniowej 13, manometru niskiego cisnie¬ nia 14, glównego zaworu bezpieczenstwa 15, ma¬ nometru wysokiego cisnienia 16, kolektora 17, ge¬ neratora pradu stalego 18 oraz wanny elektroli¬ tycznej 8.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w naste¬ pujacy sposób: Na wielowypust nieruchomej elek¬ trody 1, do której jest przyklejony izolator 4 na¬ kladamy gratowane kolo zebate 3i i dociskamy ruchoma elektroda 2, która równiez posiada przy¬ klejony izolator 4J,. Teraz nastepuje wlaczenie przeplywu pradu doprowadzanego na gratowane kolo zebate 3 i elektrody 1 i 2, oraz doprowa¬ dzenie elektrolitu do przestrzeni miedzyzebnej.W wyniku dzialania praw elektrochemicznego roztwarzania nastapi w bardzo krótkim czasie usuniecie gratu, gdy teraz elektroda 2 wróci w polozenie wyjsciowe mozna wyjac obrobiony de¬ tal. Dysze 5 i 6 sa wymienne w celu ewentualnej potrzeby dlawienia przeplywu elektrolitu. Elek¬ trolit znajduje sie w obiegu zamknietym, którego kierunek jest wymuszony przez pompy 10 i 13 ko¬ rzystajace z zapasu elektrolitu w zbiorniku 9.Filtr 11 zapewnia regeneracje elektrolitu, usuwa¬ jac osad powstajacy w procesie obróbki a niewy- tracony w osadniku, którego role spelnia zbior¬ nik 9l Nagly wzrost cisnienia ponad dopuszczalna wartosc likwiduja zawory bezpieczenstwa 12 i 15 natomiast wielkosc cisnienia aktualnego wskazu¬ ja manometry 14 i 16. Przed osiagnieciem strefy obróbki elektrolit, poprzez kolektor 17 i elastyczne przewody, jest rozdzielany do wszystkich dysz doprowadzajacych 5. Po opuszczeniu sfery obróbki elektrolit odprowadzany zostaje przez dysze od¬ prowadzajace 6, do wanny elektrolitycznej 8 skad skierowany zostaje, dzieki grawitacyjnemu zlewa¬ niu, do zbiornika elektrolitu 9. Doprowadzenie sta¬ lego pradu elektrycznego zabezpiecza generator pradu stalego 18, którego biegun dodatni (+) jest polaczony z przedmiotem obrabianym 3, a biegun ujemny (—) z elektrodami 1 i 3.Zastosowanie w praktyce przedmiotu wynalazku daje doskonale efekty ekonomiczne w postaci bar¬ dzo wydatnego skrócenia czasu obróbki przy za¬ chowaniu dokladnosci wykonania i bezpieczen¬ stwa, obslugi urzadzenia, pozwala na eliminacje operacji majacych zabezpieczyc wysoka gladkosc powierzchni zebów wykonanych kól zebatych.Urzadzenie wedlug wynalazku mozna stosowac do gratowania wszelkiego, rodzaju kól zebatych, wielowypustów oraz detali posiadajacych uze¬ bienie.Aby osiagnac wymagane efekty techniczno-eko¬ nomiczne nalezy stosowac jako elektrolit chlorek sodu (NaCl) o stezeniu (8—20°/o), temperaturze w czasie obróbki w granicach (15—60°C), o cisnieniu (0,5—40) kg/cm* oraz wydajnosci (40—120) l/min.Doprowadzony prad staly powinien posiadac na¬ piecie (4—24) V, natezenie (20—600) A, gestosc pradu powinna miescic sie w granicach (15—150) A/cm2. Osiagniecia dobrych efektów mozna ocze¬ kiwac gdy szerokosc szczeliny roboczej wynosi (0,5—1,0) mm, gdy obróbka jest przeprowadzana w czasie (1—30) sek. oraz gdy przedmiot jest wy¬ konany z materialu na osnowie zelaza. PL PL