CH620386A5 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, mit einer Arbeitskammer, in der ein Werkzeug und ein zu bearbeitendes Werkstück untergebracht sind, zwischen welchen ein Arbeitsspalt besteht, welchem man abwechslungsweise Elektrolyt oder Waschmittel durch eine gemeinsame Rohrleitung zuführt, mit einzelnen Rohrleitungen für Elektrolyt und für das Waschmittel, die an ein Mittel zur Umschaltung der Zufuhr von Elektrolyt oder Waschmittel zum zu bearbeitenden Werkstück und zur Steuerung des Abflusses derselben vom Werkstück durch einen Zwischenbehälter angeschlossen sind, und zwar derart, dass Elektrolyt in einen Elektrolytbehälter und das Waschmittel in den Abfluss gelangen.

Bekannt ist eine Einrichtung zur Elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, in welcher der am Werkzeug zugeführte Elektrolyt einem Elektrolytbehälter entnommen wird, und in welcher der Elektrolyt, nach der Bearbeitung des Werkstücks, in denselben Behälter wieder abfliesst. Das in dieser Einrichtung bearbeitete Werkstück wird dann in eine andere Einrichtung zur Weiterbehandlung durch Waschen hinübergetragen. Während das Werkstück der Luft ausgesetzt ist, erfolgt eine Fixierung von Abfällen auf seiner Oberfläche, die bei seiner Bearbeitung anfielen. Das Werkstück wird dann schwer weiterbearbeitbar.

Bekannt ist auch die Einrichtung der eingangs genannten Art, in der das Waschen des zu bearbeitenden Werkstücks unmittelbar nach der Behandlung mit einem Elektrolyten an der Bearbeitungstelle erfolgt. Diese Einrichtung ist beispielsweise im japanischen Patent Nr. 42-12 134 beschrieben.

In dieser bekannten Einrichtung enthält das Mittel zur Umschaltung der Zufuhr von Elektrolyten und Waschmittel zum zu bearbeitenden Werkstück zur Steuerung des Abflusses derselben einzelne Ventile an jeder der erwähnten Rohrleitungen, an denen Pumpen angeschlossen sind. Bei Stromzufuhr zum Werkzeug und zum Werkstück wird der Elektrolyt dem Elektrolytbehälter durch die besondere Rohrleitung über ein betreffendes Ventil entnommen und dann durch die gemeinsame Rohrleitung mittels einer besonderen Pumpe in den Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug geleitet. Danach fliesst der Elektrolyt aus der Arbeitskammer durch eine Rohrleitung in den Zwischenbehälter ab, der von der Arbeitskammer getrennt ist. aus diesem Zwischenbehälter wird der Elektrolyt durch eine Rohrleitung mittels einer weiteren Pumpe über ein Ventil wieder in den Elektrolytbehälter gefördert. Nach Beendigung der Werkstückbearbeitung werden die an den Rohrleitungen für Elektrolyt angebrachten Ventile geschlossen und in den Arbeitsspalt wird das Waschmittel mit Hilfe seiner Pumpe gefördert. Das Waschmittel strömt dann durch eine eigene Rohrleitung, durch ein weiteres Ventil und dann durch die gemeinsame Rohrleitung und zugleich spült das ganze System durch. Das Waschmittel fliesst nach der Waschung des Werkstücks aus der Arbeitskammer durch dieselbe Rohrleitung wie der Elektrolyt in denselben Zwischenbehälter ab und gelangt von hier durch die bereits erwähnte Pumpe zum Abfluss. Bei der Bearbeitung eines nächstfolgenden Werkstücks wiederholt sich der Zyklus.

Bei solchen Einrichtungen müssen die Ventile einzeln betätigt werden, was sehr kompliziert ist und der Betrieb der Einrichtung verläuft nicht immer störungsfrei.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt worden, eine Einrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der das Mittel zur Umschaltung der Zufuhr von Elektrolyt oder Waschmittel und zur Steuerung des Abflusses derselben als eine einheitliche Baugruppe ausgeführt ist, was die Vereinfachung der Konstruktion der Einrichtung im Ganzen und die Erhöhung ihrer Betriebssicherheit gewährleisten würde.

Diese Aufgabe wird bei der Einrichtung der eingangs genannten Art derart gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert ist.

Eine solche Ausführung der vorliegenden Einrichtung gestattet es, dass ihre Konstruktion vereinfacht und die Betriebssicherheit derselben erhöht wird.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, es zeigt:

Fig. 1 das Gesamtschema der vorliegenden Einrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt des Betätigungselementes der vorliegenden Einrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt in Richtung der Linie V—V in Fig. 1, Fig. 6 ein teilweises Gesamtschema einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 eine andere Stellung des Betätigungselementes nach ' Fig- 2,

Fig. 8 eine andere Stellung des Steuerventils der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A' der Fig. 8, Fig. 10 einen Schnitt in Richtung der Linie X—X der Fig. 8.

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

620 386

Die vorliegende Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken enthält eine Arbeitskammer (Fig. 1 ) mit einem darin untergebrachten Werkzeug 2, das einen Antrieb 3 besitzt, und einem zu bearbeitenden metallischen Werkstück 4. Im Augenblick der Bearbeitung des Werkstücks 4 durch das Werkzeug 2 ist zwischen ihnen ein Arbeitsspalt 5 vorhanden. Das Werkstück 4 ist in einer Aufnahmevorrichtung 6 angeordnet, die ihrerseits auf einem Tisch 7 der Kammer 1 montiert ist, in welchem Öffnungen 8 zum Abfluss des Elektrolyts und des Waschmittels ausgeführt sind. Als Waschmittel dient im vorliegenden Fall Wasser.

Dem Arbeitsspalt 5 zwischen dem Werkzeug 2 und dem zu bearbeitenden Werkstück 4 wird abwechselnd Elektrolyt und Waschmittel durch eine gemeinsame Rohrleitung 9 zugeführt. Durch Rohrleitungen 10 und 11 wird der Elektrolyt und das Waschmittel in ein Umschaltmittel 12 geleitet. Mit diesem Mittel 12 kann erreicht werden, dass entweder Elektrolyt oder Waschmittel dem zu bearbeitenden Werkstück 4 zugeführt wird. Das Mittel 12 dient auch zur Steuerung des Abflusses derselben nach der Bearbeitung des Werkstücks 4 über einen Zwischenbehälter 13. Der Zwischenbehälter 13 befindet sich unmittelbar unter der Arbeitskammer 1. Unter dem Boden 14 dieses Behälters 13 ist ein weiterer Behälter 15 der zur Aufnahme des Elektrolyten dient. In diesen Behälter 13 wird der Elektrolyt nach der Bearbeitung des Werkstücks 4 abgeführt und zur Bearbeitung des Werkstücks 4 wird der Elektrolyt durch die Rohrleitung 10 diesem Behälter 15 wieder entnommen. Das Waschmittel wird nach dem Waschen des Werkstücks 4 einfach zum Abfluss geleitet, während seine Zuführung zur Waschung des Werkstücks 4 durch die Rohrleitung 11 in Richtung des Pfeils B erfolgt.

Das Mittel 12 zur Umschaltung der Zufuhr von Elektrolyt oder Waschmittel und zur Steuerung des Abflusses derselben nach der Bearbeitung des Werkstücks 4 enthält ein Steuerventil 17 vom Typ eines Hahnventils, an das die Rohrleitungen 10 und 11 angeschlossen sind. Dieses Ventil 17 ist mittels einer Zugstange 18 mit einem Betätigungselement 19 verbunden, derart, dass das Steuerventil 17 entweder die Rohrleitung 10 für Elektrolyt oder die Rohrleitung 11 für Waschmittel schliesst.

Das Betätigungselement 19 (Fig. 2) ist als ein Handgriff 20 ausgeführt, der mit einem Ende der Zugstange 18 verbunden ist und zwei Endstellungen I und II für die Zuführung von Elektrolyt und Waschmittel einnehmen kann.

Das Mittel 12 (Fig. 1) enthält auch eine Vorrichtung 21 zur Trennung des Elektrolyt- und Waschmittelabflusses. Diese Vorrichtung 21 ist am Zwischenbehälter 13 angebracht und mittels der bis hinter das Ventil 17 reichenden Zugstange 18 über das Steuerventil 17 mit dem Betätigungselement 19 derart verbunden. Wenn der Elektrolyt oder das Waschmittel durch das Steuerventil 17 fliesst, ermöglicht diese Vorrichtung 21 entsprechenderweise den Abfluss des Elektrolyts oder den Abfluss des Waschmittels.

In dieser Ausführungsvariante der vorliegenden Einrichtung ist das Betätigungselement als ein handbedienbares Element beschrieben.

Bei Bedarf kann jedoch als Betätigungselement ein elek-tromechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder ein beliebiger anderer Antrieb verwendet werden.

In einer der Wände des Zwischenbehälters 13 (Fig. 3) ist ein Paar Fenster 22 und 23 für den Abfluss des Elektrolyton 16 bzw. des Waschmittels ausgeführt.

Die Vorrichtung 21 (Fig. 4) zur Trennung des Elektrolyt -und des Waschmittelabflusses enthält Klappen 24 und 25 entsprechend der Zahl der Fenster 22, 23. Diese Klappen sind auf einer Achse 26 angeordnet. Die Vorrichtung 21 enthält auch die Zugstange 18, deren eines Ende (Fig. 1) mit dem

In den Arbeitsspalt 5 (Fig. 1 ) zwischen dem am negativen Potential liegenden Werkzeug 2 und dem am positiven Potential liegenden Werkstück 4 wird Elektrolyt 16 mittels der Pumpe 33 aus dem Elektrolytbehälter 15 gefördert. Dabei verbindet das Steuerventil 17 die Pumpe 33 mit der Rohrleitung 10, durch welche der Elektrolyt 16 aus dem Elektrolytbehälter 15 angesaugt wird. Es findet die elektrochemische Bearbeitung des Werkstücks statt. Aus dem Spalt 5 fliesst der Elektrolyt frei durch die Öffnungen 8 in den Zwischenbehälter 13 ab, und von dort fliesst er durch das Fenster 22 (Fig. 3 ) in den Elekktrolytbehälter 15 zurück.

Nach Beendigung der Bearbeitung wird das Werkstück 4 (Fig. 1) einer Waschung mit dem Waschmittel unterzogen, wozu man den Handgriff 20 (Fig. 2) aus der einen Stellung 1 herausführt und in die andere Stellung II (Fig. 7) versetzt. Dabei wird die Zugstange 8 gedreht, die das Steuerventil 17 (Fig. 8) und den Nocken 27 (Fig. 9) verschwenkt, welcher die Klappe 25 loslässt. das Fenster 23 öffnet, die Klappe 24 festspannt und das Fenster 22 schliesst.

Durch diese Umschaltung wird die Elektrolytzufuhr unterbrochen, und in den Arbeitsspalt 5 (Fig. 8) gelangt das Waschmittel aus dem Behälter 34 über das Steuerventil 17, die Pumpe 33 und die Rohrleitung 9, wobei das Waschmittel zugleich die ganze Einrichtung durchspült. Aus dem Arbeitsspalt 5 fliesst das Waschmittel durch die Öffnungen 8 in den Zwischenbehälter 13 ab, woraus es durch das nun schon geöffnete Fenster 23 (Fig. 10) in die Zelle 32 (Fig. 5) und weiter zum Abfluss in Richtung des Pfeils C strömt.

Falls die Pumpe 33 (Fig. 6) in Strömungsrichtung des Elektrolyts gesehen vor dem Steuerventil 17 angeordnet ist, arbeitet die Einrichtung in der vorbeschriebenen Weise auch, wobei aber das Waschmittel nicht aus dem Behälter, sondern aus einer Leitung zugeführt wird, so dass die Pumpe 22 an der Waschmittelzufuhr nicht beteiligt ist und auch nicht durchgespült wird.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung bietet die Möglichkeit, das Waschen von Werkstücken an der Arbeitsstelle gleich nach der Bearbeitung unter Strom durchzuführen, was die Wirksamkeit der Waschung von Werkstücken beträchtlich erhöht. Des weitereß gestattet die Einrichtung das ganze System durchzuspülen. Betätigungselement 19 in Verbindung steht, während an deren anderem Ende ein Nocken 27 (Fig. 4) angebracht ist, der mit jeder der Klappen 14, 25 in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerventils 17 zusammenwirkt. Federn 28 bzw. 29 halten die Klappen 24 und 25 normalerweise geschlossen.

Am Behälter 15 (Fig. 1 ) für Elektrolyt 16 ist eine Nische 30 vorhanden, die zwei Zellen 31 und 32 (Fig. 5) aufweist, und zwar für den Abfluss des Elektrolyten in den Behälter 15 bzw. für den Abfluss des Waschmittels in Richtung des Pfeils C.

In Fig. 1 ist eine Pumpe 33 für den Elektrolyten sowie für das aus einem Behälter 34 zugeführte Waschmittel dargestellt. Diese Pumpe 33 befindet sich zwischen der Rohrleitung 9 und dem Steuerventil 17. Die Pumpe 33 kann jedoch an die Rohrleitung 10 vor dem Steuerventil 17 in Strömungsrichtung des Elektrolyts angeschlossen sein, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Waschmittel jedoch einer Hauptleitung entnommen.

Die genannten Fenster können jedoch auch in einer anderen Wand des Zwischenbehälters oder auch in dessen Boden ausgeführt sein. Die Einrichtung kann jedoch auch zwei oder mehr Fensterpaare, je nach der Anzahl der Bearbeitungsstationen auf der Werkzeugmaschine, besitzen, die mit der vorliegenden Einrichtung versehen ist.

Das Arbeitsprinzip der vorligenden Einrichtung ist wie folgt.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

620 386 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, mit einer Arbeitskammer, in der ein Werkzeug und ein zu bearbeitendes Werkstück untergebracht werden, zwischen welchen ein Arbeitsspalt besteht, welchem man abwechslungsweise Elektrolyt oder Waschmittel durch eine gemeinsame Rohrleitung zuführt, mit einzelnen Rohrleitungen für Elektrolyt und für das Waschmittel, die an ein Mittel zur Umschaltung der Zufuhr von Elektrolyt oder Waschmittel zum zu bearbeitenden Werkstück und zur Steuerung des Abflusses derselben vom Werkstück durch einen Zwischenbehälter (13) angeschlossen sind, und zwar derart, dass Elektrolyt in einen Elektrolytbehälter und das Waschmittel in den Abfluss gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (12) ein an die Rohrleitungen (10, 11) angeschlossenes Steuerventil (17) und ein Betätigungselement (19) enthält, dass dieses Element (19) mit dem Steuerventil (17) kinematisch verbunden ist, derart, dass das Steuerventil (17) entweder die Rohrleitung (10) für Elektrolyt oder die Rohrleitung (11) für Waschmittel schliesst, dass eine Vorrichtung (21) zur Trennung des Abflusses des Elektrolyten und des Waschmittels vorgesehen ist, die am Zwischenbehälter (13) angebracht und mit dem Betätigungselement (19) über das Steuerventil (17) derart gekoppelt ist, dass bei der Zufuhr von Elektrolyt oder von Waschmittel durch das Steuerventil (17) diese Vorrichtung (21 ) den Abfluss des Elektrolyten oder den Abfluss des Waschmittels ermöglicht, und dass der Zwischenbehälter (13) sich unmittelbar unter der Arbeitskammer (1 ) befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Wände des Zwischenbehälters (13) mindestens ein Paar Fenster (22, 23) ausgeführt ist, dass das jeweilige Fenster für den Abfluss des Elektrolyten bzw. des Waschmittels vorgesehen ist, dass die Vorrichtung (21) zur Trennung des Elektrolyt- und des Waschmittelabflusses eine Zugstange (18) sowie Klappen (24, 25) enthält, die auf einer Achse (26) angeordnet sind, und deren Anzahl der Anzahl der Fenster (22, 23) entspricht, dass das eine Ende der Zugstange über das Steuerventil (17) mit dem Betätigungselement (19) in Verbindung steht und dass deren anderes Ende einen Nocken (27) aufweist, der mit den Klappen (24, 25), je nach der Stellung des Steuerventils (17), zusammenwirkt.