CH623765A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werkstücken, mit einer Werkzeugelektrode, die während der Behandlung an ein auf einem Arbeitstisch angebrachtes Werkstück angenähert und beim Unterbruch der Behandlung von diesem Werkstück wieder entfernt wird, mit einer Pumpe für das flüssige Medium, die in eine gemeinsame Rohrleitung von einem Behälter bis zu den Abzweigungen einer Arbeitsleitung zu dem zu bearbeitenden Werkstück und einer Umgehungsleitung eingeschaltet ist, sowie mit einem Betätigungsmittel zur Umschaltung des Mediumflusses, das mit Steuerelementen von in der Arbeits- und in der Umgehungsleitung eingebauten Ventilen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel zwei Stäbe (17 und 18) besitzt, die mit der Werkzeugelektrode (1) bewegungsstarr verbunden und in Vorschubrichtung derselben in der Länge verstellbar angeordnet sind, dass jedes der Ventile (15 und 16) am Arbeitstisch (4) unmittelbar unter einem entsprechenden Stab (17 und 18) derart befestigt ist, dass der Stab (17 und 18) mit dem Steuerelement des betreffenden Ventils (15 und 16) bei dem Vorschub der Werkzeugelektrode (1) zum Werkstück (6) zusammenwirkt, derart, dass das Ventil (16) der Umgehungsleitung (13) geschlossen und beim Rücklauf geöffnet wird, und dass das Ventil (15) der Arbeitsleitung (12) umgekehrt betätigt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werkstücken, mit einer Werkzeugelektrode, die während der Behandlung an ein auf einem Arbeitstisch angebrachtes Werkstück angenähert und beim Unterbruch der Behandlung von diesem Werkstück wieder entfernt wird, mit einer Pumpe für das flüssige Medium, die in eine gemeinsame Rohrleitung von einem Behälter bis zu den Abzweigungen einer Arbeitsleitung zu dem zu bearbeitenden Werkstück und einer Umgehungsleitung eingeschaltet ist, sowie mit einem Betätigungsmittel zur Umschaltung des Mediumflusses, das mit Steuerelementen von in der Arbeits- und in der Umgehungsleitung eingebauten Ventilen verbunden ist.

Eine solche Einrichtung kann in elektrochemischen Werkzeugmaschinen verwendet werden, wenn es erforderlich ist, beim schnellen Wechsel der zu bearbeitenden Werkstücke einen normalen Betriebszustand der das flüssige Medium zum Behandlungsvorgang fördernden Pumpe zu erreichen.

Es ist bekannt, dass bei der industriellen, elektrochemischen Behandlung von Werkstücken die Anzahl der Inbetriebsetzungen und der Stillsetzungen der Pumpe beim Wechsel des zu bearbeitenden Werkstücks oder bei einem andersartigen Unterbruch der Behandlung 6 bis 10 in der Minute erreichen kann, was einen ungünstigen Betriebsablauf der Pumpe zur Folge hat und zu einem vorzeitigen Ausfall der Pumpe führt.

Eine bekannte Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werkstücken, die einen normalen Betriebszustand der Pumpe gewährleistet, enthält eine Werkzeugelektrode, welche während des Behandlungsvorgangs zum auf einem Arbeitstisch angebrachten Werkstück angenähert und von diesem während einer Arbeitspause entfernt wird. Die Pumpe ist daher in der gemeinsamen Rohrleitung vor dem Knotenpunkt der Abzweigung der Arbeitsleitung für die Zuführung des flüssigen Mediums von einem Behälter zu dem zu bearbeitenden Werkstück und einer Umgehungsleitung für die Zirkulation des flüssigen Mediums über ein Zwischengefäss in den Behälter für das flüssige Medium installiert. Wie gesagt, enthält die Einrichtung auch ein Betätigungsmittel zur Umschaltung der Rohrleitungen.

Das Betätigungsmittel für die Umschaltung der Rohrleitungen enthält zwei elektrische Einzelantriebe, von denen jeder mit dem Steuerelement des entsprechenden individuellen Ventils kinematisch verbunden und mit einer elektronischen 5 Schaltung elektrisch gekoppelt ist, die das Zyklogramm der Arbeit der Einrichtung vorgibt (s. zum Beispiel den Urheberschein 463 530, Klasse B 23p 1/04).

Bei dem Vorschub der Werkzeugelektrode zu dem zu bearbeitenden Werkstück kommt von der elektronischen Schal-10 tung ein Signal zum Einschalten des elektrischen Einzelantriebes an, der mit dem an der Arbeitsleitung angebrachten Ventil in Verbindung steht, aber auch ein Signal zum Abschalten des elektrischen Einzelantriebes, der mit dem Ventil der Umgehungsleitung verbunden ist. Auf deise Weise erfolgt das Öff-15 nen der Arbeitsleitung und das Absperren der Umgehungsleitung.

Während der technologischen Pause wird auf diese Weise die Umgehungsleitung geöffnet und die Arbeitsleitung gesperrt.

20 An jeder Umschaltung nimmt eine komplizierte elektronische und elektrotechnische Ausrüstung teil, die keine hinreichende Zuverlässigkeit besitzt.

Ausserdem ist bei der bekannten Einrichtung ein gesondertes Mittel zu Regelung der Durchflussmenge des flüssigen 25 Mediums vorhanden, was die Konstruktion und die Arbeit der Einrichtung kompliziert macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werkstücken zu schaffen, bei der das Betätigungsmittel zur 30 Umschaltung der Rohrleitungen als eine einheitliche Konstruktionsgruppe ausgeführt ist, die aus einfachen mechanischen Elementen besteht, die es gestatten, neben einer schnellen, leichten und zuverlässigen Umschaltung der Ventile der Arbeitsleitung und der Umgehungsleitung die Durchflussmenge 35 des flüssigen Mediums ohne Verwendung einer komplizierten elektronischen und elektrischen Ausrüstung zu regeln, was eine Vereinfachung der Konstruktion der Einrichtung im ganzen gewährleisten und die Betriebszuverlässigkeit derselben beträchtlich erhöhen soll.

40 Diese Aufgabe wird bei der Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss so gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches definiert ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beigelegten Zeichnungen näher er-45 läutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt die vorliegende Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werkstücken, bei der sich das Ventil der Umgehungsleitung in geöffneter Stellung befindet, und so Fig. 2 dieselbe Einrichtung, bei der sich das Ventil der Arbeitsleitung in geöffneter Stellung befindet.

Die vorliegende Einrichtung enthält eine Werkzeugelektrode 1 (Fig. 1), die an einer eine Schutzumschliessung 3 aufweisenden Traverse 2 angebracht ist, welche über einem Ar-55 beitstisch 4 der Einrichtung längs den Führungen 5 verschiebbar angeordnet ist. Diese sind senkrecht auf dem Arbeitstisch 4 befestigt, in dessen Mitte ein zu bearbeitendes metallisches Werkstück 6 angeordnet ist.

Unmittelbar unter dem Arbeitstisch 4, der mit einer durch-60 gehenden Bohrung 7 zur Einführung von flüssigem Medium versehen ist, befindet sich ein Zwischengefäss 8 zum Sammeln dieses flüssigen Mediums, welches mittels einer Rohrleitung 9 mit einem Behälter 10 für das flüssige Medium — d.h. Elektrolyt oder Waschflüssigkeit — in Verbindung steht.

65 Eine gemeinsame Rohrleitung 11, die von dem Behälter 10 führt, ist in eine Arbeitsleitung 12 für die Zuführung des flüssigen Mediums von dem Behälter 10 zu dem zu bearbeitenden Werkstück 6 und eine Umgehungsleitung 13 für die Zirkula

tion des flüssigen Mediums aus dem Behälter 10 über das Zwischengefäss 8 und die Rohrleitung 9 erneut in den Behälter 10 aufgeteilt.

Vor dem Knotenpunkt der Arbeitsleitung 12 und der Umgehungsleitung 13 ist in der gemeinsamen Rohrleitung 11 eine Druckpumpe 14 installiert.

In der Arbeitsleitung 12 ist ein individuelles Ventil 15 und in der Umgehungsleitung 13 ein individuelles Ventil 16 eingebaut.

Das Betätigungsmittel zur Umschaltung der Ventile 15, 16 enthält Stäbe 17 und 18, die mit der Traverse 2 mittels einer Gewindeverbindung verbunden und durch jeweilige Muttern 19 und 20 verriegelt sind. Die Stäbe 17 und 18 sind in der Traverse 2 in der Verschiebungsrichtung der Traverse 2 mit der Werkzeugelektrode I angeordnet.

Das Ventil 15 enthält ein zylindrisches Gehäuse 21, in dessen Innerem ein Schieber 22 verstellbar untergebracht ist, in dessen oberem Teil ein Durchflusskanal 23 vorgesehen ist, der in der unteren Endstellung des Schiebers 22 mit einem Einlauf 24 und einem Auslauf 25 koaxial ist, welcher Einlauf und Auslauf im Gehäuse 21 ausgeführt sind. Das Steuerelement des Ventils 15 besteht aus einer Feder 26 und einer mit dem Schieber 22 verbundenen Stange 27.

Das Ventil 16 enthält ein zylindrisches Gehäuse 28, in dessen Innerem ein Schieber 29 verstellbar untergebracht ist, in dessen unterem Teil ein Durchflusskanal 30 vorgesehen ist, der in der oberen Endstellung des Schiebers 29 mit einem Einlauf 31 und einem Auslauf 32 koaxial ist, welcher Einlauf und Auslauf im Gehäuse 28 ausgeführt sind. Das Steuerelement des Ventils 16 setzt sich aus einer Feder 33 und einer mit dem Schieber 29 verbundenen Stange 34 zusammen.

Das Ventil 15 ist am Arbeitstisch 4 unmittelbar unter dem Stab 17 befestigt, wobei die Stange 27 in einer Achse mit dem Stab 17 liegt.

Das Ventil 16 ist am Arbeitstisch 4 unmittelbar unter dem Stab 18 befestigt, und die Stange 34 liegt in einer Achse mit dem Stab 18.

Die Stäbe 17 und 18 sind in der Länge regelbar befestigt.

Dies bietet die Möglichkeit, eine entsprechende Länge der Stäbe 17 und 18 bei der Veränderung der vertikalen Abmessung des Werkstücks 6 einzustellen, und es wird ferner möglich, die Durchflussmenge des flüssigen Mediums zu regeln.

In Fig. 1 ist die Vereinigung des Durchflusskanals 30 des Schiebers 29 mit dem Einlauf 31 und dem Auslauf 32 des Gehäuses 28 des Ventils 16, dass heisst die geöffnete Stellung des letzteren, gezeigt.

Die Fig. 2 veranschaulicht die Vereinigung des Durchflusskanals 23 des Schiebers 22 mit dem Einlauf 24 und dem Auslauf 25 des Gehäuses 21 des Ventils 15, dass heisst die geöffnete Stellung des letzteren ist gezeigt.

Die Einrichtung zur elektrochemischen Behandlung von Werk-Stücken arbeitet in der folgenden Weise.

Die Werkzeugelektrode 1 (Fig. 1) wird zu dem zu bearbeitenden Werkstück 6 mittels Verschiebung der Traverse 2 nach

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unten längs den Führungen 5 vorgeschoben. Zusammen mit der Traverse 2 bewegen sich nach unten die Stäbe 17 und 18, die unterwegs auf die Stangen 27 und 34 treffen und diese in die untere Endstellung, die in Fig. 2 gezeigt ist, bringen.

In dieser Stellung wird der Durchflusskanal 23 des Schiebers 22 mit dem Einlauf 24 und dem Auslauf 25 des Gehäuses 21 vereinigt, und das Ventil 15 öffnet sich und öffnet die Arbeitsleitung 12. Das Ventil 16 der Umgehungsleitung 13 schliesst sich zu dieser Zeit.

Das flüssige Medium wird aus dem Behälter 10 mittels der Pumpe 14 durch die gemeinsame Rohrleitung 11, die Arbeitsleitung 12 und die Bohrung 7 in die Zone des Arbeitsspaltes zwischen der Werkzeugelektrode 1 und dem zu bearbeitenden Werkstück 6 gefördert.

Das flüssige Medium gelangt in das Zwischengefäss 8 und fliesst von dort durch die Rohrleitung 9 in den Behälter 10 zurück.

Nach beendetem Behandlungsvorgang wird bei der Notwendigkeit, beispielsweise das zu bearbeitende Werkstück 6 zu wechseln, die Traverse 2 mit der Werkzeugelektrode 1 und den Stäben 17 und 18 in die obere Endstellung (Fig. 1) zurückgeführt.

Die von der Wirkung der Stäbe 17 und 18 freigemachten Stangen 27 ind 34 kehren unter der Wirkung der Federn 26 und 33 in die obere Endstellung zurück.

Bei dieser Stellung wird, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, der Durchflusskanal 30 des Schiebers 29 mit dem Einlauf 31 und dem Auslauf 32 des Gehäuses 28 vereinigt, so dass sich das Ventil 16 öffnet, wodurch die Umgehungsleitung 13 geöffnet wird. Das Ventil 15 der Arbeitsleitung 12 schliesst sich zu dieser Zeit.

Das flüssige Medium wird aus dem Behälter 10 mittels der Pumpe 14 durch die gemeinsame Rohrleitung 11, die Umge- * hungsleitung 12, das Zwischengefäss 8, die Rohrleitung 9 erneut in den Behälter 10 gefördert, d.h. es zirkuliert und vermeidet während der technologischen Pause die Behandlungszone.

Wird auf dem Arbeitstisch 4 ein Werkstück 6 mit einer grösseren oder kleineren vertikalen Abmessung angebracht, stellt man die entpsrechende Länge der Stäbe 17 und 18 ein. Bei der Notwendigkeit, den Strom des flüssigen Mediums zu dem zu bearbeitenden Werkstück 6 zu vermindern, wird eine solche Länge des Stabes 17 eingestellt, dass in der unteren Endstellung (Fig. 1) eine unvollständige Vereinigung des Durchflusskanals 23 des Schiebers 22 mit dem Einlauf 24 und dem Auslauf 25 des Gehäuses 21 gewährleistet wird.

Hier ist das Betätigungsmittel der Ventile 15, 16 gleichzeitig auch ein Mittel zur Regelung der Durchflussmenge des flüssigen Mediums, das zur Behandlung des Werkstücks 8 gelangt.

Bei häufigen technologischen Pausen besteht keine Notwendigkeit, die Pumpe 14 ein- und auszuschalten, weil in der Einrichtung eine schnelle, einfache und zuverlässige Abführung des flüssigen Mediums unter Vermeidung der Behandlungszone sichergestellt wird.

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1 Blatt Zeichnungen