DE1237713B - Verfahren und Vorrichtung zur Metallbearbeitung mittels Elektro-Erosion - Google Patents

Description

BU XMJH-OKUfJJB JLl K

DEUTSCHES

Int. CL:

B 23 k

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21h-30/02

Nummer: 1237 713

Aktenzeichen: A 33169 VIIId/21 h

Anmeldetag: 2. November 1959

Auslegetag: 30. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Metallbearbeitung mittels Elektro-Erosion, bei dem in einem zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und der Arbeitsfläche des die Elektrode bildenden Werkzeuges in einem geschlossenen System liegenden Spalt, in den ein Elektrolyt mit Druck gepumpt wird, ein Stromfeld aufgebaut wird, durch das Material abgetragen wird, während Elektrode und Werkstück gegeneinander vorgeschoben werden.

Der Gedanke, die konventionelle Metallbearbeitung durch chemische Abtragungsverfahren zu ersetzen, beschäftigt die Fachwelt bereits seit langer Zeit. Die elektrolytische Metallabtragung ist eine Abart der chemischen Methode: Man benutzt die anodische Auflösung in einem Elektrolyten, Das Werkstück stellt in der Regel die Anode dar, während ein als Kathode geschaltetes Werkzeug gegenüber der Bearbeitungsfläche des Werkstückes liegt und der Spalt zwischen beiden mit einem Elektrolyten gefüllt ist. Als Elektrolyt, von dem Werkstück und Elektrode umgeben oder umspült werden, dienen in der Regel wäßrige Lösungen eines metallischen Salzes oder eine schwache Säure, d. h. ein elektrisch leitendes Medium. Beim Durchgang eines Stromes wird proportional der Stromstärke und der Zeit vom Werkstück Material abgetragen.

Die elektrolytische Bearbeitung ermöglicht auch die Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe. Da der Stromdurchgang durch den Elektrolyten durch den Arbeitsspalt vom Abstand zwischen Anode und Kathode abhängt, erfolgt an den Stellen, an denen die Annäherung am größten und damit der Widerstand im Elektrolyten am geringsten ist, die größte Abtragung. Deraus ergibt sich, daß mit zunehmender Auflösung der Werkstückoberfläche im Arbeitsspalt der Abstand größer und damit der Stromdurchgang geringer wird. Es muß daher ein ständiger Vorschub des Werkzeuges gegen das Werkstück erfolgen. Um maximale Leistungen zu erreichen, muß dabei eine Arbeitsspalthöhe eingestellt werden, die bei den gegebenen übrigen Bedingungen eine maximale Arbeitsleistung ergibt. Wird die Annäherung zu groß, kommt es zu Funkenbildungen und damit zu einer Abtragung durch Funkenerosion. Diese Abtragung durch Funkenerosion hat den Nachteil, daß die Arbeitsfläche am Werkzeug ebenfalls abgearbeitet wird und daher in gewissen, relativ kurzen Zeitabständen, die von der gewünschten Präzision abhängen, nachgearbeitet werden muß.

Um Werkzeug und Werkstück entsprechend der Abtragung am Werkstück mit einer solchen Geschwindigkeit gegeneinander vorzuschieben, daß die Verfahren und Vorrichtung zur
Metallbearbeitung mittels Elektro-Erosion

Anmelder:

Anocut Engineering Company, Chicago, JH.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

Lynn A. Williams, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. November 1958
(772 960)

ideale Arbeitsspalthöhe immer weitgehend aufrechterhalten wird, werden bei bekannten Anordnungen relativ komplizierte Schaltungen verwendet, die den Antrieb des Vorschubs entsprechend dem Stromdurchgangswert, der ein Kennwert für die Spaltbreite ist, regeln. Diese Anordnungen sind einmal relativ kompliziert und störungsanfällig, während andererseits bei großen Arbeitsflächen der Stromdurchgang einen Mittelwert darstellt, so daß, wenn die mittlere Spalthöhe sich dem idealen Wert nähert, immer die Möglichkeit besteht, daß an einzelnen Stellen eine sehr weitgehende Verminderung oder sehr weitgehende Erhöhung der Spaltbreite erfolgt und dadurch die zu bearbeitende Fläche ungenau wird.

Um auf die komplizierten Schaltanordnungen verzichten zu können, wird bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum elektrolytischen Bohren von Löchern eine rohrf örmige Elektrode als Werkzeug unter Zwischenschalten von Abstandshaltern, die die Arbeitsfläche der Elektrode formschlüssig in einem vorbestimmten Abstand von der Arbeitsfläche am Werkstück halten, immer bis in Anlage der. Abstandshalter an der Arbeitsfläche des Werkstückes nachgeschoben. Dabei wird der Elektrolyt unter Druck durch die rohrf örmige Elektrode in den Arbeitsspalt gepumpt und zwischen dem Bohrloch und der Außen-

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fläche der Rohr-Elektrode abgeführt. Das Distanzelement kann bei dieser bekannten Anordnung ein Isolierrohr sein, in dem zwischen der Außenfläche der Rohr-Elektrode und der Innenfläche des Isolierrohres ein Spalt zum Abführen des Elektrolyten aus dem Arbeitsspalt vorgesehen ist und die freie Stirnseite des Isolierrohres um die gewünschte Arbeitsspaltbreite über die stirnseitige Arbeitsfläche der Rohr-Elektrode vorsteht, oder es können auf der Arbeitsfläche der Rohr-Elektrode selbst Abstandshalter vorgesehen sein, wobei die Außenumfangsfläche der Rohr-Elektrode mit einer dünnen Isolierschicht ummantelt ist, um eine radiale Elektrolyse im Bohrloch in dem durch den Spalt zwischen Bohrloch und Außenfläche der Rohr-Elektrode abströmenden Elektrolyten zu verhindern. Auch diese bekannte Anordnung hat wesentliche Nachteile. So ist bei Änderung der Arbeitsverhältnisse in jedem Fall eine neue Einstellung der Relativlage der Abstandshalter gegen die Arbeitsfläche zur Einstellung des idealen Arbeitsspaltes erforderlich, und außerdem eignet sich diese bekannte Einrichtung nicht zur Bearbeitung größerer Flächen.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrolytischen Bearbeitung zu schaffen, bei der in jedem Fall eine maximale Arbeitsleistung durch zwangläufige Einstellung einer möglichst geringen Arbeitsspalthöhe erreicht wird und bei der keine komplizierte Umstellung erforderlich ist. Außerdem soll das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung auch die Bearbeitung sehr großer Flächen mit sehr großer Genauigkeit ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Elektrolyt in einen vollständig offenen, abstandshalterfreien Arbeitsspalt mit so hohem Druck eingepumpt wird, daß ein Vorschub einer Elektrode bei einer Vorschubgeschwindigkeit ermöglicht wird·, bei der der vollständig offene Arbeitsspalt sich selbst einstellt und von selbst aufrechterhalten wird, und zwar so, daß eine rein elektrolytische, funken- und lichtbogenfreie Abtragung erfolgt, wobei der Arbeitsspalt jedoch so klein ist, daß durch die Abtragung im wesentlichen die Konfiguration der Arbeitsfläche der Elektrode abgebildet wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung, insbesondere durch das Einpumpen des Elektrolyten in den Arbeitsspalt mit hohem Druck, kann der Arbeitsspalt sehr niedrig werden, wodurch einerseits die Abtragung beschleunigt wird, während andererseits eine sehr genaue Nachbildung der Arbeitsfläche der Elektrode an der Arbeitsfläche des Werkstückes erfolgt.

Vorzugsweise übersteigt die Höhe des Arbeitsspaltes an dem Punkt der dichtesten Annäherung zwischen Elektrode und Werkstück nicht 0,25 mm. Die Spannung ist vorzugsweise nicht größer als 15 Volt. Der Druck des Elektrolyten am Eintritt in die Elektrode ist vorzugsweise nicht kleiner als 1,75 at, während die Stromdichte vorzugsweise nicht unter 15,5 A/cm² liegt.

Der Elektrolyt wird in an sich bekannter Weise dem Arbeitsspalt durch wenigstens einen Durchgang in der Elektrode zugeführt. Durch diese Anordnung ist es möglich, eine gleichmäßige Strömung im Arbeitsspalt vom Zuführdurchgang nach dem Randbereich des Arbeitsspaltes zu erhalten. Insbesondere bei sehr großflächigen Elektroden kann der Elektrolyt vom Arbeitsspalt durch wenigstens eine Öffnung durch die Arbeitsfläche der Elektrode wieder abgeleitet werden. Dabei kann die Arbeitsfläche der Elektrode in eine Anzahl Abschnitte unterteilt sein, von denen jedem Elektrolyt zugeführt und durch einen zugeordneten Abzugskanal abgeführt wird.

Vorzugsweise ist der Ableitungskanal des Elektrolyten hinsichtlich seiner Größe mit Bezug auf den Zuleitungskanal verengt, so daß ein zwangläufiger

ίο überatmosphärischer Druck im Elektrolyten über den gesamten Arbeitsspalt aufrechterhalten wird. Dabei kann der Querschnitt des Ableitungskanals einstellbar sein.
Zur Anpassung der Form der Elektrodenarbeitsfläche können in bei der Funkenerosion bekannter Weise während des Erosionsvorganges Elektrode und Werkstück zeitweise umgepolt werden. Bei Verwendung von Wechselstrom als Erosionsstrom kann am Arbeitsspalt die Elektrodenarbeitsfläche aus einem

ao Metall bestehen, das in dem Elektrolyten durch die positive Halbwelle des Wechselstromes nicht aufgelöst wird¹. Dadurch wird ein Arbeiten auch bei Wechselstrom ohne wesentliche Abtragung an der Arbeitsfläche des Werkzeuges möglich. Die gleiche Wirkung kann bei Verwendung von Wechselstrom als Erosionsstrom dadurch erreicht werden, daß am Arbeitsspalt die Elektrodenarbeitsfläche aus einem Metall besteht, das in an sich bekannter Weise in Verbindung mit einem Elektrolyten die Wirkung eines elekfrischen Ventils hat. Es können aber auch bei Verwendung von Wechselstrom in an sich bekannter Weise zwei Elektroden bzw. Elektrodengruppen nebeneinander zur Ausnutzung beider Wechselstromhalbwellen den Erosionsvorgang ausführen.

Der verbrauchte Elektrolyt kann zur Vermeidung unerwünschter Erosion von einem Druckluftstrom aus dem Arbeitsspalt ausgeblasen werden.

Zur leichteren Herstellung von Durchbrüchen im Werkstück kann auf der unteren Werkstückseke ein leitendes Beilagestück angeordnet sein, das z. B. mit einem Zement, Kitt oder Kleber an der Unterseite des Werkstückes befestigt sein kann. Das Beilagestück kann auch aus einem elastischen Dichtungsteil und einer untergelegten Stützplatte bestehen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Halter für das Werkstück, einer Halterung für die Elektrode und einem elektrischen Stromkreis, der in einer solchen Weise mit dem Werkstück und der Elektrode verbunden ist, daß das Werkstück die Anode bildet, kann gemäß der Erfindung gekennzeichnet sein durch die Konstruktion, welche die Elektrode und das Werkstück gegeneinander, während dazwischen ein Arbeitsspalt ohne Verwendung von Distanzstücken od. dgl. aufrechterhalten wird, mit einer Vorschubgeschwindigkeit bewegt, die im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Materi-alabnalhme von dem Werkstück ist, und durch an sich bekannte Pumpvorrichtungen, die mit dem Arbeitsspalt verbunden sind, um an und durch diesen hindurch Elektrolyt mit einem statischen Druck von wenigstens 1,75 at am Einlaß des Arbeitsspaltes zu pumpen, und durch Gehäusevorrichtungen, die das Werkstück und die Elektrode umschließen. Dabei kann die Konstruktion eine mit Strömungsmittel arbeitende Antriebsvorrichtung aufweisen.

Unterhalb einer Durchbruchsitelle kann wenigstens eine gegen die Unterseite des Werkstückes gepreßte, völlig mit Elektrolyt gefüllte Elektrolytkammer oder

ein vollständig mit Elektrolyt gefüllter Hohlraum am Werkstück an dieser Stelle vorgesehen sein.

Die Arbeitsfläche der Elektrode kann in an sich bekannter Weise etwas breiter als der Elektrodenschaft ausgebildet sein. So kann die Arbeitsfläche der Elektrode 0,50 bis 0,75 mm über den Schaft vorstehen. Die nicht zur Erosionsarbeit bestimmten Elektrodenflächen können in an sich bekannter Weise mit einer Isolierschicht bedeckt sein.

Die Arbeitsfläche der Elektrode kann in bekannter Weise aus einem porösen Material oder aus einem Metallgitter bestehen, durch das der Elektrolyt in den Arbeitsspalt zugeführt wird. Die Elektrode kann ganz oder teilweise aus Silber bestehen.

Zur Formgebung der Arbeitsfläche einer Elektrode auch bei relativ komplizierter Ausbildung, kann die Elektrode in an sich bekannter Weise durch Elektro-Erosion am Pluspol nach einer mit dem Minuspol verbundenen Schablone geformt sein. Dadurch wird es z. B. möglich, eine Elektrodenfläche nach einem in bekannter Weise metallisierten Gipsmodell herzustellen.

Der Elektrolyt wird im Arbeitsspalt vorzugsweise durch mehrere Durchgänge zugeführt, die mit einer Druckkammer verbunden sind, wobei die Durchmesser der Durchgänge vielfach kleiner als deren Länge sind. Die den Elektrolyten leitenden Durchgänge können gegenüber den Ableitungsöffnungen in der Elektrodenarbeitsfläche in an sich bekannter Weise im Durchmesser um etwa 0,75 mm erweitert sein.

Die Elektrodenarbeitsfläche kann aus Tantal bestehen.

Der Abstand zwischen einem Zuleit- und einem Ableitdurchgang beträgt vorzugsweise nicht mehr als 18 mm. Die Ableitkanäle können durch rechtwinklig zueinander und parallel zu den Zuleitdurchgängen angeordnete durchgehende Schlitze gebildet sein.

Die Elektrode ist vorzugsweise bei Elektrolytmangel bzw. bei unzureichendem Elektrolytdruck automatisch zurückziehbar 'gehaltert.

Bei durch hydraulischen Antrieb zwangläufig vorgeschobener Elektrode ist vorzugsweise der Elektrolyt selbst das hydraulische Antriebsmittel. Der Vorschub kann abhängig vom Elektrolytdruck oder von der Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten unter Verwendung von Druck- oder Strömungsmessern regelbar sein. Der Vorschub kann auch in an sich bekannter Weise zusätzlich vom Erosionsstrom und/ oder von der Erosionsspannung beeinflußbar sein. Der Elektrodenvorschub kann unter Verwendung an sich bekannter Membranschalter, Kohledruck- oder anderen Widerständen und einstellbaren Kapazitanzen mit Steuergliedern veränderbar sein.

Vorzugsweise ist eine Einrichtung vorhanden, die den Vorschub in Abhängigkeit von der Stellung der Elektrode innerhalb des Elektrodenhubes beeinflußt. Dabei kann ein Nocken vorgesehen sein, der veränderbare Widerstände, Kondensatoren oder andere elektrische oder mechanische Steuerglieder betätigt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, an Hand deren die Erfindung beschrieben werden soll. Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Ausführung der erfindungsgemäßen Apparatur für das erfindungsgemäße Verfahren;

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung einer einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Apparatur bildenden Anlage zum Zuführen des Elektrolyten;

F i g. 3 ist eine Stirnansicht einer bei der Apparatur verwendeten Elektrode;

F i g. 4 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Teil der in Fig. 3 dargestellten Elektrode nach Linie 4-4 der F i g. 3, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 5 und 6 sind der F i g. 3 ähnliche Stirnansichten von Abänderungen der in F i g. 3 dargestellten Elektrode allgemeiner Bauart;

F i g. 7 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 7-7 der F i g. 6, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 8 und 9 sind Teilquerschnitte durch eine typische Elektrode und durch das zugehörende Werkstück, wobei der Einfluß der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode auf das Werkstück zu sehen ist;

Fig. 10 ist eine schaubildliche Darstellung des Apparates mit einer Regelvorrichtung, die eine Anordnung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode aufweist;

Fig. 11 ist ein Schaltdiagramm eines Teiles der Regelanlage der in Fig. 10 dargestellten Vorrichtung;

F i g. 12 ist eine schematische Darstellung der in F i g. 10 dargestellten Vorrichtung, zeigt jedoch eine abgeänderte Regelvorrichtung für den Apparat;

Fig. 13 ist ein elektrisches Schaltbild eines Teiles des in Fig. 12 dargestellten Apparates;

F i g. 14 ist ein schematisch dargestellter Schnitt der mit einem drehbaren Bauteil ausgerüsteten Vorrichtung zum Vorschieben einer Elektrode;

Fig. 15 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführung des Apparates, der die Elektrode mit richtiger Geschwindigkeit in das Werkstück vorschiebt;

Fig. 15a ist eine schaubildliche Ansicht des in Fig. 15 dargestellten Apparates;

Fig. 16 ist eine schematische Darstellung der elektrischen bzw. pneumatischen bzw. ElektrolytT-Zuführanlagen für den in Fig. 15 und 15a dargestellten Apparat;

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung einer einfachen Form des Apparates, bei dem eine federbelastete Einrichtung zum Vorschub der Elektrode verwendet wird;

Fig. 18 ist ein Längsmittelschnitt durch eine Elektrode;

Fig. 18a ist ein der Fig. 18 ähnlicher Schnitt, der eine Elektrode zeigt, mit der ein Aushöhlvorgang ausgeführt werden kann;

Fig. 19 ist ein Schnitt durch eine Arbeitsspitze der Elektrode und eine Ansicht des zu bearbeitenden Werkstückes, wobei die Elektrode in das Werkstück unter einem Winkel zur Arbeitsfläche vorgeschoben wird;

F i g. 20 und 21 sind teilweise geschnittene Seitenansichten einer bevorzugten Anordnung, mit der auf elektrolytischem Wege ein Loch in ein Werkstück eingearbeitet wird;

Fig. 22 ist ein den Fig. 20 und 21 ähnlicher Schnitt, zeigt jedoch eine abgeänderte Anordnung zum Herstellen eines Loches von der einen Seite des Werkstückes zur anderen Seite des Werkstückes;

F i g. 23 ist ein Längsteilschnitt durch eine zur Verwendung mit Wechselstrom geeignete abgeänderte Elektrode;

Fig. 24 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Anordnung zur elektrolytischen Her-

stellung eines Hohlraumes, der auf seinen Wänden einen hohen Oberflächenglanz hat;

Fig. 25 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Elektrodenspitze, an deren Arbeitsfläche sich ein poröses Metallelement befindet;

F i g. 26 ist eine schaubildliche Ansicht einer Elektrode zum Herstellen verhältnismäßig langer Hohlräume unregelmäßigen Profils der Bodenfläche des Höhlraumes;

F i g. 26 a zeigt die Anpassung der in F i g. 26 dargestellten Elektrode an die Bearbeitung eines sich drehenden. Werkstückes;

Fig. 27 ist ein Teilschnitt durch die in Fig. 26 dargestellte Elektrode nach Linie 27-27 der F i g. 26, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 28 ist ein Teilquerschnitt durch einen Teil der in Fig. 27 dargestellten Elektrode nach Linie 28-28 der F i g. 27, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 29 ist ein der F i g. 28 ähnlicher Schnitt, zeigt jedoch eine abgeänderte Ausführung der Elektrodenelemente, die an Stelle der in F i g. 28 dargestellten Anordnung verwendet werden können;

F i g. 30 ist ein Längsschnitt durch eine der Elektrode nach Fig. 28 ähnlichen Elektrode, zeigt jedoch ein abgeändertes Herstellungsverfahren der Elektrode;

Fig. 31 ist eine schaubildliche Ansicht des Arbeitsendes einer Elektrode, in der die Arbeitsspitze aus einem porösen Metall besteht und die besonders zum Versenken von Hohlräumen verhältnismäßig großer Flächen geeignet ist;

F i g. 32 ist ein Querschnitt nach Linie 32-32 der Fig. 31, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 33 ist eine schaubildliche Ansicht einer abgeänderten Elektrode zur Herstellung von versenkten Hohlräumen verhältnismäßig großer Fläche und besonders geeignet zur Herstellung von Hohlräumen mit gekrümmter oder unregelmäßig profilierter Bodenfläche; .

Fig. 34 ist ein Längsschnitt durch die in Fi g. 33 dargestellte Elektrode nach Linie34-34 der Fig. 33;

F i g. 35 und 36 sind der F i g. 33 und 34 ähnliche Darstellungen, zeigen jedoch ein abgeänderte Form der Elektrode;

Fig. 37 ist ein der Fig. 36 ähnlicher Schnitt, ist jedoch rechtwinklig zu diesem Schnitt gelegt, und zwar nach Linie37-37 der Fig. 36;

Fig. 38 ist eine Stirnansicht einer Elektrode, die besonders geeignet zur Herstellung von mehreren Hohlräumen ist, zwischen denen Wände nach Art eines Wabenmusters stehenbleiben müssen;

Fig. 39 ist ein Seitenschnkt der in Fig. 38 dargestellten Elektrode nach Linie 39-39 der Fig. 38, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 40 ist eine schaubildliche Ansicht einer Elektrode, die besonders zum Arbeiten in geschlossenen oder engen Räumen geeignet ist;

F i g. 41 ist ein Längsschnitt nach Linie 41-41 der F i g. 40, desehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 42 ist ein Querschnitt nach Linie 42-42 der F i g. 41, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 43 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Elektrode, die zur Verwendung bei der Oberflächenbearbeitung von verhältnismäßig großen Oberflächen in engen Umgebungen geeignet ist;

Fig. 44 ist eine Ansicht der Arbeitsfläche der in F i g. 43 dargestellten Elektrode;

F i g. 45 ist eine schematische Darstellung, bei der der von einer Elektrode erzeugte Hohlraum unter gewissen Verhältnissen ein Profil hat, das in bezug auf die Elektrode unregelmäßig ist;
F i g. 46 ist eine der F i g. 45 entsprechende Darstellung, zeigt jedoch eine einfache und bequeme Art, wie die in Fig. 45 dargestellte Schwierigkeit behoben werden kann;

F i g. 47 und 48 sind den F i g. 45 und 46 entsprechende Darstellungen, zeigen aber das gleiche Problem und seine Lösung unter etwas anderen Bearbeitungsumständen;

F i g. 49 ist eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Apparates zur Herstellung eines geradlinigen Schlitzes in einem Werkstück;

F i g. 50 ist ein Querschnitt durch einen Teil des in F i g. 49 dargestellten Apparates nach Linie 50-50 der Fig. 49, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 51 ist ein Teilschnitt nach Linie 51-51 der Fig. 50, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 52 ist eine der F i g. 49 ähnliche Darstellung eines Apparates zur Herstellung von profilierten Oberflächen, wobei das hergestellte Profil in der einen Richtung unregelmäßig ist;

Fig. 52a ist eine Ansicht der Arbeitsfläche der in Fig. 52 dargestellten Elektrode;

F i g. 53 ist ein Querschnitt nach Linie 53-53 der F i g. 52, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 54 ist ein Teillängsschnitt durch die in Fig. 52 und 53 dargestellte Elektrode nach Linie 54-54 der F i g. 53, gesehen in Richtung der Pfeile;

F i g. 55 ist ein Teilschnitt durch einen Apparat, bei dem der hyd'raulische Druck des Elektrolyten zum Vorschub der Elektrode in das Werkstück bei richtiger Geschwindigkeit verwendet wird, und

Fig. 56 ist ein vergrößerter Teilschnitt des unteren Teiles des in F i g. 55 dargestellten Apparates.

Der erfindungsgemäße Apparat oder die Vorrichtung (F i g. 1) weist ein Gestell 1 auf, das in der dargestellten Ausführung der Gestellten einer bekannten Dornpresse ist. Der Apparat weist ein Untergestell 3, einen Ständer 5 und einen Kopf 7 auf, der in üblicher Weise einen lotrecht auf und ab beweglichen Stößel 9 aufnimmt. Die Einzelheiten der Stößellagerung sind für die Erfindung nicht wesentlich, es sind jedoch verstellbare Führungen od. dgl. im Kopf 7 vorhanden, so daß sich der Stößel stoßfrei und ohne seitliches Spiel auf und ab bewegt, so daß keine unerwünschte Seitenbewegung im Apparat vorhanden ist. Am Fußende des Stößels 9 ist eine Werkplatte 11 befestigt, die von mehreren Schraubenbolzenbohrungen durchsetzt wird, um einen zum Halten des Werkstückes dienenden Schraubstock 15 beweglich anzubringen.

Auf dem Untergestell 3 ist eine aus Metall bestehende Bodenplatte befestigt, auf deren Oberseite eine wasserfeste, gegen chemische Einflüsse widerstandsfähige, aus Kunststoff bestehende Lagerplatte 19 angebracht ist. Diese Lagerplatte weist mehrere Schraubenbolzenbohrungen auf, so daß ein Elektrodenhalter 21 aufgesetzt werden kann, der aus einem zweckdienlichen Metall besteht und einen oder mehrere Lagerschlitze hat und der durch Wahl entsprechender, in der Lagerplatte 19 vorhandener Schraubenbolzenbohrungen hinsichtlich seiner Stellung richtig eingestellt werden kann. ..

Der Elektrodenträger 21 hat ein hohles Arbeitsende und nimmt darin ein den Elektrolyten zuführendes Zwischenstück 27 auf, das mit einer Rohrleitung verbunden ist, die zu einem unter Druck stehenden Elektrolytvorrat führt.

Aus der oberen Fläche erstreckt sich eine Elektrode 31, die in der dargestellten Ausführung mit einem in den Elektrodenhalter 21 eingeschraubten Rohrnippel durch Löten verbunden ist. Innerhalb des hohlen Elektrodenhalters 21 ist die Elektrode über einen zweckdienlichen Durchlaß mit dem den Elektrolyten zuführenden Zwischenstück 27 verbunden-.

Ein elektrisches Kabel führt Strom von einer Stromquelle dem Elektrodenhalter 21 zu. Ein zweites elektrisches Kabel 35 ist an der Werkplatte 11 befestigt, um Strom der anderen Klemme, für gewöhnlich der positiven Klemme, zuzuführen.

Die Auf- und Abbewegung der Werkplatte 11 erfolgt mittels einer Leitspindel 37, die am oberen Ende des Stößels 9 befestigt ist und sich von diesem oberen Ende nach oben erstreckt. Eine auf die Leitspindel aufgeschraubte Spindelmutter 39 ist zwischen zwei waagerechten Platten 41 angeordnet, die von vier Säulen 43 getragen werden. Der Umfang der Spindelmutter besteht aus einem Schneckenrad, so daß die Spindelmutter gedreht werden kann, um die Leispindel 37 auf und ab zu bewegen. Auf den Platten 41 ist eine Lagerplatte 45 angebracht, die eine Lagerbüchse 47 trägt, welche das Außenende einer Antriebswelle 49 drehbar lagert. Auf der Antriebswelle 49 ist ein Schneckenrad 51 befestigt, das mit dem Umfangsschneckenrad der Spindelmutter 39 im Eingriff steht.

Die Schneckenantriebswelle 49 wird von einem Elektromotor 53 veränderlicher Drehzahl getrieben, der auf der auf der Säule 5 befestigten Plattform 55 aufgestellt ist. Die Antriebsvorrichtung weist einen die Drehzahl einstellenden Handgriff 57 und einen Umkehrhandgriff 59 auf, der eine neutrale Mittelstellung und auch eine Aufwärtsantriebsstellung sowie eine Abwärtsantriebsstellung hat.

Die Größen und die Abmessungen der Antriebsteile sind so gewählt, daß eine Einstellung der lotrechten Bewegungsgeschwindigkeit der Werkplatte 11 von 0 bis 25 mm je Minute möglich ist. Die Bewegung muß stoßfrei sein. Demgemäß ist eine genügende Genauigkeit und möglichst reibungsarme Lagerung ein Vorteil der sich bewegenden Antriebsteile. Die Leitspindel 37 kann gegen Spritzer und Korrosion durch eine Kunststoffhülle 61 geschützt werden, die um die Ständer 43 herumgewickelt wird.

Eine übliche Anzeigevorrichtung 63 ist auf dem Kopf 7 der Säule 5 befestigt, erstreckt sich mit ihrer Arbeitsspitze nach unten und liegt an der oberen Fläche der Werkplatte 11 an, so daß eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen angezeigt wird.

Der gesamte Aufbau befindet sich in einem Trog 65, der einen Auslaßstutzen hat, so daß der Elektrolyt zurück in den Vorratsbehälter 74 geleitet werden kann. Die Werkplatte 11 weist aus Kunststoff bestehende Vorhänge 71 auf, die unter die Ebene der Trogoberseite heruntergeschoben werden können, um ein übermäßiges Spritzen zu verhüten.

Die Pumpenanlage (F i g. 2) besteht aus einer Niederdruckpumpe 73, die den Elektrolyten aus dem Vorratsbehälter 74 über ein Filter 75 zur Hochdruckpumpe 77 fördert, deren Auslaß zu einem Umgehungsventil 79 führt, das entweder von Hand eingestellt wird oder das ein federbelastetes, einen gleichbleibenden Druck ablassendes Ventil ist. Auf der Einlaßseite des Umgehungsventils 79 ist ein Druckmesser 81 angeordnet. Von der Einlaßseite oder Ausgangsseite führt eine Rohrleitung über ein Nadelventil 83 zu einem den Elektrolyten zuführenden Schlauch 84, der mit dem Elektrodenzwischenstück 27 verbunden ist. Eine zweite Meßvorrichtung

ίο 29 ist mit dem Zuführschlaueh 84 verbunden, um den an der Elektrode herrschenden Druck anzuzeigen.

Zur Bearbeitung wird ein Werkstück in den oberhalb der Elektrode 31 befindlichen Schraubstock 15 eingespannt, und dann wird die Werkplatte 11 so lange nach unten bewegt, bis das Werkstück die Elektrode 31 fast berührt, was mittels eines Papieres oder einer Einlage bekannter Dicke, beispielsweise von 0,076 mm, gemessen wird. Die Anzeigevorrichtung 63 wird dann auf Null minus der bekannten Dicke, im vorliegenden Beispiel 0,076 mm, eingestellt. Die Vorhänge 71 werden dann heruntergelassen, die Elektrolytpumpen werden eingeschaltet, und die Ventile 79 und 83 werden so eingestellt, daß die Meßvorrichtung 81 etwa 8 kg/cm² und die Meßvorrichtung 29 etwa 6 kg/cm² zeigt. Diese Einstellung erfolgt, während sich der Umkehrhandgriff 59 in Neutralstellung befindet. Dann wird der Umkehrhandgriff in die Abwärtsantriebsstellung bewegt, und gleichzeitig wird der Strom eingeschaltet.

Bei der Annäherung der Elektrode an das Werkstück erfolgt ein Druckanstieg an der Meßvorrichtung 29. Wenn die Kapazität der Pumpen 73 und 77 das Mehrfache des freien Ausflußstromes durch die Elektrode hindurch beträgt, dann ändert sich der stromauf des Nadelventils 83 und des Umgehungsventils 79 vorhandene, an der Meßvorrichtung 81 abgelesenen Druck selten oder kaum bei· allen Änderungen, die in der Nahstellung der Elektrode 31 zum Werkstück auftreten, denn der größte Teil des Elektrolytstromes fließt über das Umgehungsventil 79. Die Einstellung dieses Umgehungsventils 79 bestimmt daher in erster Linie den. an der Meßvorrichtung 81 vorhandenen Druck. Kurz gesagt, die Pumpen und die Pumpenanlage bis zum Nadelventil 83 bilden eine im wesentlichen einen gleichbleibenden Druck aufweisende Druckquelle. Das gleiche Ergebnis kann natürlich auch auf andere Weise erhalten werden. Es kann eine einen gleichbleibenden Druck aufweisende Pumpenart verwendet werden, z. B. eine Schleuderpumpe, die nahe der Absperrung arbeitet. Es kann aber auch ein Druckregler verwendet werden. Auch ein federbelastetes Entlastungsventil läßt sich verwenden, das in der Lage ist, einen gleichbleibenden Druck aufrechtzuerhalten.

Das Nadelventil 83 wird jedoch so eingestellt, daß es den Strom genügend drosselt, so daß der an der Meßvorrichtung 29 abgelegene Druck, wenn ein freier Durchlaß durch die Elektrode hindurch erfolgt, nicht merkbar niedriger ist als zu dem Zeitpunkt, an dem der Auslaß der Elektrode durch eine nahe Aufstellung am Werkstück gedrosselt wird.

Wenn die Meßvorrichtung 81 für gewöhnlich einen Druck von 8 kg/cm² anzeigt, dann steigt der stromab des Nadelventils 83 an der Meßvorrichtung 29 abgelesene Druck auf den gleichen Wert von 8 kg/cm², wenn die Elektrode 31 am, Werkstück anliegt, so daß der Elektrolytstrom durch die Elektrode

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hindurch völlig oder nahezu völlig unterbrochen ist. Hat jedoch die Elektrode. einen Abstand bis zu 0,25 mm, dann fällt der Druck an der Meßvorrichtung 29 auf beispielsweise 6 kg/cm².

Diese Änderung im Flüssigkeitsdruck kann verwendet werden, um die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückes zur Elektrode einzustellen. Die anfängliche Vorschubgeschwindigkeit kann für einen unbekannten Werstückbearbeitungszustand oder einen unbekannten Werkstoff auf einen geringen Wert eingestellt und dann durch Verstellen des Handgriffes 57 erhöht werden. Die Meßvorrichtung 29 wird beobachtet, um einen Druckanstieg, der sich dem Druck der Meßvorrichtung 81 nähert, zu erkennen. Es dauert einige Zeit, bis sich die Druckablesung oder die Druckangabe bei den Abnahmevorgängen stabilisiert, denn, da durch die anodische Auflösung Material entfernt wird, muß die sich bewegende Elektrode \ dem schwingenden Werkstoff nacheilen und muß einen ausgeglichenen Abstand einstellen, denn je näher die Elektrode am Werkstück steht, desto höhet ist die Abtraggeschwindigkeit am Werkstück. Durch Übung und Sorgfalt ist es möglich, eine genaue Einstellung zu erzielen, so daß der Druck der den Elektrodendruck messenden Meßvorrichtung 29 nur etwas geringer ist als der von der Meßvorrichtung 81 angegebene Druck, was anzeigt, daß sich die Elektrode mit einer solchen Geschwindigkeit vorwärts bewegt, daß ein nur geringer Arbeitsspalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück bleibt.

In Wirklichkeit bildet diese hydraulische Anlage einen Strömungsmesser. Das gleiche Ergebnis kann mit einem üblichen Strömungsmesser erhalten werden, der die Strömungsgeschwindigkeit in dem zwischen der Elektrode und dem Werkstück befindlichen Arbeitsspalt !abfühlt. Ein derartiger Strömungsmesser kann von beliebiger Bauart sein und kann beispielsweise aus einer Öffnung bestehen, die in Wirklichkeit das vorstehend beschriebene Prinzip der Anlage benutzt, oder kann ein Strömungsmesser sein, in welchem ein rotierender Kegel durch den Aufstrom in einem kegelförmigen Glasbehälter getragen wird.

Es ist nicht leicht, diesen Arbeitsspalt genau zu messen, da der Arbeitsspalt nicht immer an jeder Stelle gleich groß ist Eine praktische Messung besteht darin, daß der Strom abgeschaltet und die Elektrode so weit vorgeschoben wird, daß sie auf der Unterseite aufzustoßen scheint. Der Abstand be^ wegt sich im einzelnen dann zwischen 0,025 mm oder kleiner und' 0,25 mm, wobei sich zufriedenstellende Ergebnisse ergeben. Vorzugsweise wird jedoch mit dem kürzesten Abstand, der erreicht werden kann, ohne: daß eine gelegentliche Berührung und Lichtbogenbildung zwischen der Elektrode und dem Werkstück erfolgt, gearbeitet. Es wurde festgestellt, daß ein Abstand von etwa 0,050 bis 0,127 mm ein üblicher Sicherheitsabstand ist, der noch ein schnelles ■ Abtragen des Werkstoffes ermöglicht. ■...,.

Im allgemeinen ergeben geringe Spannungen und ein kleiner Abstand im Bereich von 0,025 bis 0,127 mm hohe Abnahmegeschwindigkeiten und niedrige Stromkosten sowie einen hohen Genauigkeitsgrad, jedoch wird eine geringere Streifenbildung auf den Seitenwänden des Werkstückhohlraumes erreicht, wenn ein größerer Abstand, beispielsweise im Bereich von 0,25, mm, benutzt wird. Der größere Abstand hat eine geringe Werkstoff abnahmegeschwindigkeit zur Folge, sofern nicht die Spannung erhöht wird, da die Werkstoffabnahmegeschwindigkeit von dem Strom abhängt. Bei den meisten Anwendungen werden 10 Volt und zwischen 15 bis 500 Ampere je Quadratzentimeter aktiver Elektrodenfläche verwendet.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem der Anmeldung zugrunde liegenden Elekitro-Erosionsverfahren offensichtlich der Werkstoff nur durch elektrolytische Wirkung, nicht aber auch noch zusätzlich durch Funken- oder Lichtbogenerosion entfernt wird. Dies ist aus verschiedenen Gründen wichtig, unter denen hervorzuheben sind, daß nachteilige

t5 metallurgische Wärmewirkungen auf den Werkstoffvermieden werden und tatsächlich keine Erosion der Elektrode erfolgt. Die Tatsache, daß die Elektrode nicht erodiert wird, ist dann von größter Wichtigkeit, wenn der Hohlraum genau profiliert werden

zo muß, denn eine genaue Profilierung ist sehr schwierig, wenn die Elektrode so schnell zerfressen wird, daß sie ihre Abmessungen während des Arbeitens ändert. Es ist also wichtig, eine zu schnelle Vorschubgeschwindigkeit, die eine Lichtbogenbildung zwischen der Elektrode und dem Werkstück herbeiführen könnte, zu vermeiden.

Ein anderes Verfahren zum Messen der Vorschubgeschwindigkeit ist die Verwendung eines Amperemeters in· dem den elektrolytischen Strom zuführenden Stromkreis. Sobald die Elektrode in das Werkstück einwandfrei eingedrungen ist, wird die Vorschubgeschwindigkeit allmählich erhöht, bis ein Lichtbogen beobachtet wird. Für gewöhnlich ist dieser Lichtbogen von sehr geringer Dauer. Die Angabe des Amperemeters wird beobachtet und das Amperemeter kurz vor dem Auftreten des ersten Bogens abgelesen. Die Vorschubgeschwindigkeit wird dann kleiner eingestellt, bis das Amperemeter eine Ablesung zeigt, die etwas unterhalb der kritisehen Stelle liegt, an der der erste Lichtbogen auftrat.

Ein Energieumwandler, der entweder auf die Geschwindigkeit des Elektrolytflüssigkeitsstromes oder auf den elektrischen Strom anspricht, kann gleichfalls als signalerzeugendes Element in einer einen automatischen Vorschub erzeugenden Regelanlage verwendet werden.

Hat die Elektrode beispielsweise die in den Fi g. 8 und 9 dargestellte Ausführung, bei der die Außen-

5p fläche durch, einen keramischen Überzug 85 od. dgl. isoliert ist und nur eine schmale Lippe 87 an dem frei liegenden Ende vorhanden ist, dann wird beim Vorschub der Elektrode mit gleichbleibender Geschwindigkeit ein Hohlraum hergestellt, der im wesentlichen geradlinige Seiten hat, denn die elektrolytische Werkstpffabnahme an den Seiten. des Hohlraumes erfolgt im wesentlichen gleichförmig: Wird jedoch die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode verlangsamt, dann erfolgt eine Erweiterung des Hohlraumes wegen der längeren Einwirkung auf die Seitenwände. Ist dagegen die Vorschubgeschwindigkeit am Beginn langsam und wird sie dann beschleunigt, dann wird der Hohlraum enger. Durch Regelung des Flüssigkeitsdruckes an der Meßvorrichtung 29 oder durch irgendeine andere Strömungsmeßvorrichtung kann die Eindringgeschwindigkeit geändert werden, so daß sich Änderungen in den Seitenabmessungen des Hohlraumes herstellen lassen.

Ek kegelförmiger Hohlraum 88 (Fig. 8) kann dadurch erhalten werden, daß in an sich bekannter Weise die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode in das Werkstück während des Fortschreitens der Erfindung von einer sehr niedrigen Vorschubgeschwindigkeit am Beginn zu einer der höchstzulässigen Geschwindigkeit sich nähernden Geschwindigkeit eingestellt wird. In F i g. 9 ist die Herstellung eines mit dem kleinen Durchmesser nach außen weisenden Kegel 90 gezeigt, der an seiner Bodenfläche einen größeren Durchmesser hat als an seiner Mündung. Dies wird ganz einfach dadurch erreicht, daß mit der größten Geschwindigkeit, die ohne Lichtbogenbildung verwendet werden kann, begonnen wird, worauf diese Geschwindigkeit mit fortschreitender Bearbeitung allmählich zu einer sehr niedrigen Geschwindigkeit verringert wird.

Der in F i g. 8 dargestellte übliche Kegel kann beispielsweise bei der Herstellung von einstückigen Turbinenschaufelkränen im Umfang einer Scheibe aus Legierungswerkstori verwendet werden. Da die auszuarbeitenden Schaufeln an den Spitzen dünner sind als an den Wurzeln und da der Umfang der Scheibe an den Spitzen größer ist, muß der größte Teil des zwischen den Schaufelabschnitten vornandenen Werkstoffes zu Beginn der Erodierung entfernt werden, worauf allmählich immer weniger Werkstoff zur Schaufelwurzel hin entfernt wird. Die Wirkung oder die Leistung kann erhöht werden, indem die Isolierung 85 weggelassen wird oder indem an der Elektrode eine unvollkommene Isolierungsschicht verwendet wird oder indem die an der Arbeitsspitze befindliche vorstehende Lippe 87 weggelassen wird. Diese und andere Faktoren, die die Elöktrodenausführung beeinflussen, werden später des näheren beschrieben.

Der mit dem kleinen Durchmesser nach außen weisende Kegel 90 (F i g. 9) wird mittels einer zylindrischen Elektrode hergestellt und wird dort verwendet, wo ein Bolzen, ein Schraubenbolzen od. dgl. verankert werden soll. Wenn der zu verankernde Teil 89 etwas streckbar ist, kann er in die umgekehrt kegelige Ausnehmung 90 mit so viel Druck eingetrieben werden, daß sich der Endabschnitt innerhalb des Hohlraumes in der bei 93 dargestellten Weise ausdehnt und fließt und den Hohlraum im wesentlichen völlig ausfüllt, so daß eine sehr feste Befestigung erhalten wird.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur automatischen Regelung der Vor-Schubgeschwindigkeit der Elektrode. Motor 101 ist ein Gleichstrommotor nach Art eines Nebenschlußmotors, der die Elektrode zum Werkstück oder das Werkstück zur Elektrode mittels . eines Spindelantriebes, wie er allgemein in Fig. 1. dargestellt, ist, bewegt, mit der Ausnahme, daß die Drehzahl des' Motors 101 nicht von Hand, sondern auf elektrischem Wege automatisch geregelt wird.

Die elektrische Anlage und die Verstärker 103 weisen Gleichrichterstromkreise' auf, die eine verhältnismäßig konstante Gleichspannung für das Feld des Motors 101 und eine automatisch eingestellte Spannung für den Anker erzeugen, so daß die Motordrehzahl bei einer Änderung der Ankerspannung automatisch geändert wird. Der Verstärker leitet einen Stromstoß aus einem auf Druck ansprechenden Energieumwandler 105 ab, der auf den Druckunterschied am Nadelventil 107 anspricht, das zwischen der Pumpe 108 und der Elektrode 31 eingeschaltet ist. Beispielsweise kann eine Membran oder ein anderes auf Druck ansprechendes Fühlerelement so angeordnet werden, daß der an diesem Element bestehende Druckunterschied eine Änderung des Druckes auf einem veränderlichen Kohledruckwiderstand 109 verursacht, der in dem in Fig. 11 dargestellten Brückenkreis eingeschaltet ist. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck eine veränderliche Impedanz verwendet, beispielsweise ein von Druck betätigter veränderlicher Kondensator, und zwar in einem Schwingkreis, dessen Leistung einer Umsteuervorrichtung (Diskriminator) zugeleitet wird, der ein Regelsignal ableitet. Bei der Änderung des Kondensatorwertes ändert sich auch die Schwingkreisfrequenz, wodurch das Signal beeinflußt wird. Diese Technik ist bekannt und üblich, so daß daher eine nähere Beschreibung nicht erforderlich ist.

Die Druckänderung wird also verwendet, um Stromstöße dem Gitter eines Vakuumröhrenverstärkers zuzuführen, der in einem Stromkreis liegt, in welchem sich zwei Röhren befinden. Die Ausgangsröhren werden mit Wechselstrom von einem Transformator mit geteiltem Sekundärkreis gespeist, so daß die Röhren auf diese Weise als Gleichrichter und auch als Verstärker dienen und einen veränderlichen Gleichstrom dem Motoranker zuführen. Der Verstärkerkreis ist so angeordnet, daß eine Erhöhung des Druckgefälles am Energieumwandlerelement 105, das eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Elektrode und Werkstück spiegelt, eine Erhöhung der Stromleistung zur Folge hat, so daß sich die Motordrehzahl erhöht, wodurch wiederum die Elektrode der zurückweichenden Werkstückfläche schneller folgt.

Die Anlage dient also dazu, eine Vorschubgeschwindigkeit aufrechtzuhalten, bei der ein gleichbleibender Flüssigkeitsstrom in der Elektrolytzuführleitung aufrechterhalten wird, und zwar entsprechend der Abfühlung durch ein gleichbleibendes Druckgefälle an dem verstellbaren Ventil 107. Auf diese Weise wird ein im wesentlichen gleichbleibender Abstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück erhalten. Der Verstärkerfaktor kann durch einen Knopf 111 eingestellt werden. Ein Kondensator mit einem geringen Vorbelastungswiderstand und ein Widerstand können parallel zum Gitterstromkreis geschaltet werden. Diese Techniken beziehen sich nicht auf die Erfindung und werden daher im einzelnen nicht näher beschrieben, da sie Fachleuten, die sich mit diesen Stromkreisen und Schaltungen befassen, bekannt sind.

Soll die Vorschubgeschwindigkeit während der Ausführung einer Erodierung geändert werden, dann kann dies mittels eines Nockens 113 erfolgen, der an der Elektrode 31 angelenkt ist und mit der Elektrode 31 bewegt wird. Der Nocken 113 bewegt den Schieber 115 eines veränderlichen Widerstandes 117, der als eine zweckdienliche veränderliche Impedanz angesehen werden kann und der in Reihe mit dem Energieumwandler 109 in solcher Weise angeordnet ist, daß der Ansprechpunkt geändert wird. In Fig. 11 sind die Widerstände 109 und 117 in einem einfachen Brückenstromkreis gegenseitig ausgeglichen und sind als eine veränderliche Impedanz zu werten, die eine ohmsche, kapazitive oder induktive Impedanz sein kann. Der Nocken ist so geformt, daß die Vorschubgeschwindigkeit in der gewünschten Weise geändert

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wird, um die erwarteten Änderungen in der Ausdeh- Fig. 14 zeigt einen teilweise schematisch dargenung des Hohlraumes zu erzielen. Wenn der Energie- stellten Schnitt einer Vorrichtung, die der Elektrode umwandler 109 kein Widerstandsumwandler ist, dann in an sich bekannter Weise eine Drehung und gleichbraucht das Element 117 kein Widerstand zu sein. zeitig eine Vorwärtsbewegung erteilt. Diese Vorrich-Wenn beispielsweise der Energieumwandler 105 ein 5 tung kann vorteilhaft zur Herstellung der zwischen veränderlicher Kondensator ist, dann kann das EIe- den Schaufeln befindlichen Hohlräume eines Turment 117 ein veränderlicher Kondensator sein, oder binenrades verwendet werden, bei der es erwünscht wenn der Energieumwandler ein veränderlicher ist, den Schaufeln einen Drall oder eine Drehung zu Induktor ist, dann wird als Element 117 ein ver- geben,
änderlicher Induktor gewählt. io Ein Stößel 135 ist gleitbar und drehbar in Lagern

Die vorstehend beschriebene Anlage bildet einen 137 eines Gestelles 139 gelagert, das aus einem

Strömungsmesser für eine Abfühl- und Regelvorrich- wasserfesten Isoliermaterial bestehen kann. Ein Elek-

tung, in der der Bereich der Strömungsgeschwindig- trodenblock 141 ist mit Preßsitz auf dem Stößel 135

keit auf die gewünschte Höhe eingestellt werden befestigt und so angeordnet, daß er in zweckdien-

kann, was von der Fläche der Elektrode abhängt. 15 licher Weise eine hohle Elektrode 31 trägt, die bei-

Es können auch andere Arten von Strömungsmessern, spielsweise die in Fig. 5 dargestellte Ausführung

die ein elektrisches Regelsignal erzeugen können, haben kann. Der Elektrodenblock 141 hat einen

verwendet werden, beispielsweise ein magnetischer Durchlaß, der eine Verbindung zwischen dem hohlen

Strömungsmesser, in welchem ein Magnetfeld eines Durchlaß in Elektrode 31 herstellt. Ein biegsamer

Wechselstromes auf einen nichtleitenden Abschnitt 20 Schlauch 143 führt von diesem Durchlaß zu einem

der den Elektrolyt zuführenden Leitung gedrückt kräftigen Schlauch 145, dem von einer Druckpumpe

wird und zwei Elektroden in einer quer zum Feld ein Elektrolyt zugeführt wird. Ein biegsames elek-

angeordneten Ebene aufgestellt sind. Der Elektrolyt trisches Kabel 147 verbindet den Elektrodenblock

wirkt als ein sich bewegender Leiter in dem Feld, 141 mit einer Klemme 149, an die die negative Lei-

und seine Geschwindigkeit bestimmt die erzeugte 25 tung einer Gleichstromquelle angelegt wird.

Spännung, Der direkt induzierte Wechselstrom wird Der Stößel 135 wird von einer Leitspindel 151

elektrisch gelöscht, und es wird auf diese Weise ein nach vorn und hinten bewegt, die in Kugellagern 153

Signal erhalten, dessen Spannung linear proportional gelagert und gegen Längsdruck gehalten wird. Auf

der Strömungsgeschwindigkeit ist. dem nicht mit Gewinde versehenen Abschnitt der

Der Umkehrschalter 119 ermöglicht dem Motor 30 Leitspindel 151 ist ein Schneckenrad 155 befestigt,

101 eine Drehung in der einen oder in anderen Rieh- das mit einer Schnecke 157 im Eingriff steht, die von

tung, so daß die Elektrode 31 wunschgemäß vorge- einem Geschwindigkeitswechselgetriebe getrieben

schoben oder zurückgezogen wird. wird.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine abgeänderte Aus- Eine auf die Spindel 151 aufgeschraubte Spindelführung der in den Fig. 10 und 11 dargestellten 35 mutter 159 ist mit einem Lenker 161 verbunden, der Schaltung. Alle Teile sind einander gleich und tragen mittels eines Schraubenbolzens 163 am Stößel 135 die gleichen Bezugszeichen, mit der Ausnahme, daß befestigt ist, wobei der Gewindeabschnitt des Schraudie automatische Vorschubregelung auf den elek- benbolzens 163 in eine Blindbohrung des Stößels irischen Strom anspricht, der zwischen der Elektrode 135 eingeschraubt ist, während ein nicht mit Gewinde und dem Werkstück fließt. Eine Änderung des die 40 versehener Abschnitt des Schraubenbolzens, auf Spule 121 durchfließenden Stromes beeinflußt die dem der Lenker 161 getragen wird, über den Stößel Sättigung des Eisenkernes 123, die wiederum eine 135 hinausragt. Der Schraubenbolzen 163 setzt sich Änderung der Induktanz der Spule 125 zur Folge auf dem Boden der BlindboTirung auf, ehe der Lenker hat. Diese Vorrichtung arbeitet infolgedessen als eine 161 festgeklemmt wird, so daß sich also der Stößel veränderliche Induktanz, die verwendet werden kann, 45 135 in bezug auf den Lenker 161 frei drehen kann, um die Leistung des Verstärkers 103 zu modulieren. Auf einer an dem Untergestell 139 befestigten Wenn der Elektrolytstrom über eine vorbestimmte Konsole 165 ist eine zylindrische Nockenhülse 167 Höhe steigt, wird die dem Anker des Motors 101 gelagert, in deren Bohrung ein Nockenschlitz 169 zugeführte Spannung verringert, um die Vorschub- eingefräst ist. Die hier dargestellte Steigung des geschwindigkeit zu verlangsamen. 50 Nockenschlitzes ist aus Darstellungszwecken kurz

Die veränderliche Geschwindigkeit wird durch die ausgeführt. Für gewöhnlich wird eine viel längere glieche Nockenausführung erhalten, wie sie in der Steigung verwendet, da die von der Elektrode 31 erVorrichtung nach Fig. 10 verwendet wird. Eine forderliche Drehgröße für gewöhnlich nur wenige Form des Brückenstromkreises, die innerhalb des Grad für je 25 mm Vorwärtsbewegung beträgt. Ein Vefstärkergehäuses 103 angeordnet werden kann, ist 55 Querzapfen 171 ist in den Stößel 135 eingepreßt und in Fig. 13 dargestellt. greift in den Nockenschlitz 169 ein.

Der auf die Stromstärke ansprechende veränder- Wird der Lenker 161 von der auf der Leitspindel

liehe Induktor 125 ist gegen den veränderlichen In- 151 befindlichen Spindelmutter 159 bewegt, um die

duktor 127 ausgeglichen, der von dem Nocken 113 Elektrode 31 zu einem Werkstück W vorzuschieben,

betätigt wird und in einem Stromkreis mit festen 60 dann erteilt' der in den Nockenschlitz 169 eingrei-

Widerständen 129 eingebaut ist, so daß die Größe fende Querzapfen 171 der Elektrode eine Drehung,

der Verstärkung entsprechend dem in dem Kreis so daß dem erzeugten Hohlraum ein Drall gegeben

fließenden Elektrolytstrom und der Stellung der Elek- wird. Die an der Arbeitsspitze der Elektrode befind-

trode geändert wird. Der veränderliche Induktor 127 liehe Lippe ragt seitlich so weit vor, daß hinter der

kann irgendeine zweckdienliche Ausführung haben 65 Lippe ein genügender freier Raum für den Elek-

und kann beispielsweise eine Spule 131 sein, deren trodenkörper geschaffen wird, so daß keine Störung

beweglicher Kern 133 an der Nockenablaufrolle einer zwischen der Wand des in dem Werkstück befind-

Nockenplatte 113 befestigt ist. liehen Hohlraumes und dem Körper der Elektrode

erfolgt. Die Steigung des Nockenschlitzes muß natürlich nicht gleich groß sein; für einige Zwecke kann die Steigung auch umgekehrt verlaufen. Die Art der Steigung hängt von der jeweils auszuführenden Bearbeitung des Werkstückes ab. Die Vorschubgeschwindigkeit muß entsprechend der seitlichen Bewegungskomponente der Arbeitsspitze der Elektrode gewählt werden und ist in einigen Fällen wesentlich kleiner als die für eine geradlinige Ausfräsung gewählte Vorschubgeschwindigkeit.

Fig. 15 zeigt teilweise geschnitten einen von einem Strömungsmittel betätigten Antrieb zur Bewegung der Elektrode in das Werkstück.

Das Gestell besteht aus einer Bodenplatte 173, zwei Ständern 175 und einer Oberplatte 177. Diese Teile sind aus rostfreiem Stahl und sind durch Schraubenbolzen miteinander verbunden oder sind miteinander verschweißt. Zwei aus rostfreiem Stahl bestehende Zylinder 179 sind mit Druck in gebohrte Öffnungsbohrungen der Ständer 175 so eingepreßt, daß die Zylinder parallel zueinander angeordnet sind.

Jeder Zylinder enthält eine gehärtete Schubstange 181, die in linearen Kugelführungen 183, die in die ausgebohrten Enden der Zylinder 179 eingepreßt sind, hin- und herbewegt werden. Jede Schubstange 181 weist einen Kolben 185 auf, der mit Preßsitz auf der Stange befestigt ist. Der Kolben hat eine Reihe von Ringnuten, die als Labyrinthdichtung gegen eine übermäßig große Sickerung dienen, jedoch werden keine Lederringe verwendet, da eine Reibung mögliehst vermieden werden soll. Der Kolben 185 hat einen Radialabstand von 0,025 bis 0,050 mm in bezug auf die Bohrung des Zylinders.

An den Enden beider Zylinder befindet sich eine Labyrinthdichtung 187, die als eine in die Zylinderbohrung eingepreßte Büchse ausgebildet ist und die Innennuten aufweist, die zur Verringerung des Sickerns dienen. Der Abstand zwischen den Büchsen und der Schubstange beträgt ebenfalls einige hundertstel Millimeter.

Jeder aus Kolben und Zylinder bestehende Zusammenbau wird zusammengesetzt, indem zuerst die eine Dichtung in ihre Stellung gepreßt wird, dann die Schubstange mit dem bereits darauf befindlichen Kolben eingesetzt wird, dann die andere Dichtung eingepreßt wird und schließlich die linearen Kugelführungen in ihre Stellungen gepreßt werden, indem sie längs der Stoßstangen verschoben werden.

Die Dichtungen 187 sind an ihren Innenenden nach unten gedreht. Der auf diese Weise geschaffene, jenseits des Kolbens befindliche und in Verbindung mit dem Zylinder stehende Raum wird mit der Außenseite über die mit Gewebe versehenen Rohrstutzen 189 verbunden.

Die Innenenden der Dichtungen 187 dienen daher einem zweifachen Zweck, sie wirken als Anschläge gegen die Kolben 185, um die Bewegung der Stoßstangen zu begrenzen, und sie bilden Ringkanäle, die das Einströmen und Ausströmen von Luft ermöglichen, selbst wenn sich die Schubstangen an den Grenzstellungen ihrer Hübe befinden.

An beiden Enden der Zylinder befinden sich Entlüftungsöffnungen 191, die jede Nebenluft, welche an den Dichtungen vorbeisickert, ableiten. Die Entlüftungsöffnungen sind mit Gewinde versehen, so daß Rohrstutzen eingeschraubt werden können, deren Rohre in weitem Abstand von der Bearbeitungsstelle enden. Auf diese Weise wird verhütet, daß Elektrolytspritzer und Elektrolytdämpfe in die Luftzylinder gelangen und dort die Arbeitsteile verkleben.

Hülsen 193 umgeben die hinteren Enden der Schubstangen, um die Schubstangen gegen das Eindringen von Staub und Elektrolytspritzer zu schützen.

Ein elektrischer Vibrator 195, der durch einen

60-Perioden-Wechselstrom in Schwingungen gesetzt wird, ist an dem einen Ständer 175 befestigt. Dieser Vibrator hat die bei Sortier- und Fördermaschinen

ίο verwendete bekannte Ausführung. Der Vibrator soll eine kleine Schwingbewegung auf den Zusammenbau übertragen, um die Zusammenklebneigung der sich bewegenden Teile zu verringern. Es kann auch ein zusätzlicher Vibrator, der in einer quer zur Elektrodenbewegung vorhandenen Ebene angeordnet ist, verwendet werden, um die Elektrodenspitze in Schwingungen zu setzen, so daß Mustermarkierungen von einer zusammengesetzten Elektrode, die z. B. aus einem Bündel Röhren besteht, vermieden werden.

Am Arbeitsende der Schubstangen sind auf die Stangen vor dem Zusammenbauen Flansche 197 aufgepreßt. Aus Kunstkautschuk bestehende, zusammenfaltbare Manschetten 199 sind dicht an den Flanschen und an der Fläche des benachbarten Ständers 175 mittels Klemmringen (nicht dargestellt) befestigt. An den Flanschen 197 ist mittels Schraubenbolzen eine zwischengelegte, aus rostfreiem Stahl bestehende Platte 201 befestigt, .an der mittels Schraubenbolzen eine Isolierplatte 203 aus Kunststoff befestigt ist, der wasserfest und undurchlässig für die verwendete Elektrolytlösung ist. Die Schraubenbolzenlöcher können versenkt und abgedichtet sein, um eine Berührung des Elektrolyten mit den Schraubenbolzen zu verhüten.

Zum Halten der Elektrode 31 kann an der Isolierplatte 203 jeder beliebige und gewünschte Elektrodenhalter befestigt werden. In der dargestellten Ausführung besteht der Elektrodenhalter aus einem aus rostfreiem Stahl bestehenden Körper 205 mit einem Flansch 207, der in der dargestellten Weise mit Schraubenbolzen an der Isolierplatte 203 befestigt wird. Der Körper 207 hat eine Ausbohrung, durch die eine Schulter 209 gebildet wird. Die eigentliche Elektrode 31 ist auf einem zylindrischen Untersatz 211 befestigt, der eine außenliegende V-förmige Rille 213 aufweist. Gegenüber dieser Rille befinden sich in dem Körper 205 Gewindebahrungen zur Aufnahme von Klemmschrauben 215. Die Klemmschrauben sind an ihren Enden zugespitzt. Die Schraubenlöcher sind so angeordnet, daß die Spitzen der Schrauben an der Innenfläche der V-fÖrmigen Nut 213 anliegen, so daß beim Festziehen der Schrauben eine Klemmwirkung zwischen den Schraubenspitzen und der Innenfläche der V-förmigen Nut auftritt, wodurch der Elektrodenuntersatz 211 fest gegen die Schulter 209 gezogen oder gedrückt wird. Hierdurch wird eine genügend dichte Verbindungsstelle geschaffen, da eine geringe Sickerung des Elektrolyten ohne Bedeutung ist.

Ein mit Gewinde versehener Rohrstutzen 217 mündet durch den Körper 205 hindurch in den ausgebohrten Abschnitt, so daß eine Verbindung mit dem in der Elektode 31 befindlichen Durchlaß hergestellt ist. Ein biegsamer Schlauch 219 führt zu einem Anschluß 220 für die Zuführleitung des Elektrolyten.

Der Anschluß 220 ist auf der oberen Fläche der Decke 177 angeordnet. Ein biegsames elektrisches Kabel 221 (F i g. 15) führt von dem Flansch 207, an dem es mittels Schraubenbolzen befestigt ist, zu einer

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Abzweigstelle, die mit dem von der Stromquelle kommenden Hauptkabel in Verbindung steht. Als Abänderung kann aber auch ein starker Kupferstreifen 300 (F i g. 15 a) an dem einen Ende am Flansch 205 mittels Schrauben befestigt werden, kann sich nach außen und dann nach hinten erstrecken und mit dem Ende des Kabels 221 verbunden sein. Der Einfachheit halber wird das Kabel 221 einer metallischen Abzweigstelle 222 zugeleitet, die auf einem Isolierblock 224 befestigt ist, der sich auf der Oberseite der Decke 177 und vor dem bereits erwähnten Flüssigkeitsanschluß 220 befindet.

Der Schlauch 219 und das elektrische Kabel 221 müssen ziemlich biegsam sein, so daß sie die Bewegung der Elektrode nicht stören, und müssen lang genug sein, damit bei der Bewegung der Elektrode keine große Änderung der Kraft erfolgt, die von diesen Teilen oder gegen diese Teile ausgeübt wird.

Auf einer zweckdienlichen Konsole 225 ist eine Anzeigevorrichtung 223 befestigt, deren Schaft 227 sich durch die auf der Seite des hinteren Ständers 175 befindliche Führung 229 hindurcherstreckt. Der Schaft 227 liegt an einer Schubstange 231 an, die durch Einschrauben in die Zwischenplatte 201 nahe deren Kante so befestigt ist, daß die Schubstange 231, die eine auf dem vorderen. Ständer 175 befindliche Führung 233 durchsetzt, am Schaft 227 anliegt, mit dem sie durch eine aus Kautschuk bestehende Reibungsbüchse 235 verbunden ist. Auf diese Weise wird die in dem Anzeiger befindliche Rückzugsfeder ausgeschaltet, die das einwandfreie Gleichgewicht der in der Anlage auftretenden Kräfte stört.

Fig. 15a zeigt den beschriebenen Zusammenbau fertig zur Ausführung einer Bearbeitung. Der in Fig. 15 dargestellte Zusammenbau ist mit seiner Bodenplatte 173 auf einer aus rostfreiem Stahl bestehenden Platte 236 befestigt, die in einen aus rostfreiem Stahl bestehenden Trog 237 eingesetzt wird. Beide Teile sind dann .auf einer Unterlage (nicht dargestellt) aufgebracht. Eine durchsichtige Kunststoffummantelung (nicht dargestellt) bedeckt die Arbeitsfläche. Die Ummantelung hat auf ihrer Rückwand Ausschnitte für die Manschetten 199 und die Schubstange 231 und ist mit Öffnungen für den Schlauch 219 und das Kabel 221 versehen. Die Ummantelung steht auf kurzen Beinen auf, so daß sie sich oberhalb des Bodens des Troges 237 befindet, erstreckt sich aber noch weit unter die obere Kante des Troges 237. Auf diese Weise ist eine Belüftung des Arbeitsstückes gesichert, jedoch Werden Spritzer innerhalb des Troges 237 zurückgehalten. Ein kraftgetriebenes Gebläse (nicht dargestellt) ist mit der Ummantelung über eine zweckdienliche Leitung verbunden, so daß auf diese Weise alle schädlichen Dämpfe von dem Bedienungsmann weggeleitet werden.

Das Werkstück 239 ist auf einem vor der Elektrode 31 befindlichen Auflager 241 gelagert und ist so angeordnet, daß sich der zu formende Hohlraum in der gewünschten Stellung im Werkstück befindet. In einer typischen Ausführung hält ein drehbarer Einstelltisch eine Scheibe, so daß die Kante der Scheibe zur Elektrode gerichtet ist und bei zurückgezogener Elektrode nahe der Elektrode steht. Dann wird die Elektrode vorgeschoben, um einen Hohlraum zu erodieren, der den Zwischenraum zwischen zwei Turbinenschaufeln bildet. Die Elektrode wird dann zurückgezogen, die Scheibe wird auf die nächste Zwischenraumstellung eingestellt, und dann wird der Bearbeitungsvorgang wiederholt. Durch allmähliches, in dieser Weise erfolgendes Einstellen der Scheibe wird ein vollständiger Satz von Turbinenschaufeln, die mit dem verbleibenden Mittelabschnitt der ursprünglichen Scheibe aus einem Stück bestehen, hergestellt.

Fig. 16 ist eine schematische Darstellung des hydraulischen Elektrolyt-, Luft- und elektrischen Strömungsdiagramms der in Fig. 15 dargestellten Anlage. Eine Luftzuführleitung 243 führt über ein Filter 245 zu einem von einem Solenoid 252 geregelten Ventil 251. Das Solenoid wird von an einer bequem zu erreichenden Stelle angeordneten Druckknopfreglern (nicht dargestellt) gesteuert, die einen Schalter 254 schalten. Von dem Solenoidventil 251 führen Leitungen 253 und 255 zu den beiden Luftanschlußstutzen jedes Zylindes 179, die im gleichen Sinn an jedem Ende miteinander verbunden sind. Das Solenoidventil ist so ausgeführt und ist so verbunden, daß das eingeschaltete Ventil Druckluft in der Leitung 253 den Zylindern in einer solchen Richtung zuführt, daß die Elektrode zurückgezogen wird. Wenn also eine zufällige Stromunterbrechung erfolgt, dann bewegt sich die Elektrode nicht zum Werkstück hin, sondern bewegt sich von dem Werkstück weg. Als Sicherheit ist der dem Solenoidventil zugehörende Regelstromkreis mit einem in der Elektrolytzuführleitung eingeschalteten einstellbaren Druckschalter 257 verbunden, so daß beim Sinken des Elektrolyten unter einen vorbestimmten Spiegel die elektrische Stromzuführung zum Solenoid unterbrochen und infolgedessen die Elektrode zurückgezogen wird. Der elektrische Regelstromkreis für das Solenoidventil enthält den Ein- und Ausschalter 254, wie dargestellt.

Die Zufuhr des Elektrolyten aus einem Vorratsbehälter 259 erfolgt mittels einer Pumpe 261, die die erforderliche, von der Elektrodenfläche abhängende Elektrolytmenge mit einem Druck von 7 bis 14 kg/ cm² zuführt. Der Elektrolyt strömt dann über einen beliebigen Druckregler 263, der ein von Hand geregeltes Umgehungsventil sein kann, zu einer ersten Meßvorrichtung 265, strömt dann über ein Nadelventil 267 zum Schalthebel 269 für den Druckschalter 257, dann zu einer Meßvorrichtung 270 und dann zum Block 220 auf der Oberseite der Decke 177 der in F i g. 15 a dargestellten Vorrichtung und dann über den Schlauch 219 zum Elektrodenhalter und auf diese Weise in die Elektrode 31. Es wurde festgestellt, daß diese Anlage einwandfrei, stoßlos und frei von »Durchdrehen« arbeitet, wenn das Nadelventil 267 mit der Elektrode über einen biegsamen Schlauch von etwa 1,2 bis 2,4 m verbunden wird, der, da er sich etwas ausdehnt, eine Art Dämpf- oder Glättwirkung erzeugt. Im Block 220 ist ein Thermometer 271 angeordnet, das die Temperatur des^: Elektrolyten anzeigt. Von der Elektrode 31 fällt der Elektrolyt in den Trog 237 und wird von dort zum Vorrats-, behälter 259 zurückgeleitet.

Der Elektrolysierungsstrom wird von einer Gleichstromquelle dem Werkstück über ein starkes Kabel zugeleitet, wobei für gewöhnlich die positive Klemme mit dem Werkstückhalter oder mit einer aus rostfreiem Stahl bestehenden Fußplatte (nicht dargestellt) verbunden wird. Das negative Kabel führt zu einer Anschlußstelle oder einem Isolierblock 224, wie erwähnt, auf der Decke 177 der Anlage. Ein Vibrator 195 ist mit der zur Solenoidventilspule 252 führenden Leitung verbunden, so daß der Vibrator 195 einge-

schaltet wird, wenn eine Einschaltung des Solenoidventils erfolgt, damit die Elektrode zum Werkstück hin vorgeschoben wird.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Nach der richtigen Anordnung des Werkstückes wird die Elektrolytpumpe eingeschaltet, und der Regeldruckknopf wird¹ gedrückt, um die Elektrode zum Werkstück hin vorzuschieben. Die auf die Kolben 185 drückende Druckluft schiebt die Elektrode zum Werkstück, während der hydrostatische Druck des Elektrolyten an der Elektrodenspitze die Elektrode wegzudrücken bestrebt ist. Durch Einstellung und Regelung des in der Elektrolytzuführleitung befindlichen Nadelventils 267 erfolgt eine so große Drosselung, daß, wenn sich die Elektrode sehr nahe dem Werkstück befindet, der Druck ansteigt, weil der Austrittsspalt schmal ist. Erweitert sich jedoch der Austrittsspalt, dann fällt der Druck sofort. Auf diese Weise wird eine Gleichgewichtsstellung erreicht, an der sich die von der Luft auf die Kolben bzw. der von dem Elektrolyten auf die Werkzeugspitze der Elektrode ausgeübten Drücke im Gleichgewicht sind. Dieses Gleichgewicht kann durch Einstellung der Druckluft und durch Einstellen des Nadelventils erhalten werden, so daß ein Gleichgewichtszustand bei einem beliebigen Abstand zwischen 0,025 mm oder weniger und 0,104 mm vom Werkstück weg erreicht wird. Dies kann geprüft werden, indem die Meßvorrichtung 223 beobachtet und die Elektrode von Hand so weit nach vorn geschoben wird, bis sie am Werkstück anliegt. Alle diese Einstellungen und Prüfungen erfolgen ohne Erosionsstrom.

Wenn die gewünschten Zustände annähernd erreicht sind, wird der Strom eingeschaltet, worauf sofort der Indikator den Vorschub der Elektrode in das Werkstück anzeigt. Da durch die Erosionswirkung der Werkstoff aufgelöst wird, vergrößert sich der Austrittsspalt zwischen Elektrode und Werkstück, so daß auf diese Weise der hydrostatische Rückdruck verringert wird, so daß die druckluftbetätigten KoI-ben die Elektrode nach vorn in ihren Gleichgewichtszustand bewegen. Beim Betrieb erfolgt dies ganz stoßlos. Der Indikator zeigt einen stoßlosen stetigen Vorschub an. Wird die Bearbeitung durch Ausschalten des Erosionsstromes an irgendeiner Stelle unterbrochen, dann wird die Elektrode von Hand so weit vorgeschoben, daß sie sich auf die Bodenfläche aufsetzt. Der vorherbestimmte Abstand wird dann mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten.

Es ist nicht erforderlich, daß Druckluft zum Vorschub der Elektrode verwendet wird. Es kann auch ein anderes Druckströmungsmittel zufriedenstellend verwendet werden.

An Stelle des druckluftgetriebenen Kolbens ist mit Erfolg zum Vortreiben der Elektrode auch eine in Fig. 17 schematisch dargestellte Schraubenfederanordnung 271 verwendet worden. Die Feder soll eine möglichst nahe bei Null liegende Geschwindigkeit entwickeln, damit beste Ergebnisse erzielt werden. Dies begrenzt die ohne Neueinstellung erreichbare Hublänge, ausgenommen, wenn ziemlich verwickelte Federvorrichtungen oder sehr lange Federn verwendet werden. Die Federeinrichtung ergab jedoch sehr gute Ergebnisse bei kurzen Hüben und ist eine einfache und praktisch ausführbare Abänderung. Die Vorrichtung arbeitet auf dem gleichen Prinzip: Der die Elektrode von dem Werkstück wegdrückende hydrostatische Druck wird durch eine mehr oder weniger gleichförmige, in der anderen Richtung wirkende Kraft der Luft oder der Feder ausgeglichen, so daß an einer nahe dem Werkstück liegenden Stellung der Elektrode ein Gleichgewichtszustand aufrechterhalten wird.

Mit dieser Anordnung wird ein schmaler und gleichmäßiger Abstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück aufrechterhalten, ohne daß Servoanlagen verwendet werden müssen und ohne daß verto wickelte Anlagen notwendig sind und hohe Kosten entstehen.

In den F i g. 55 und 56 ist eine zur Herstellung einfacher Löcher dienende einfache Vorschubvorrichtung dargestellt, die dort verwendet werden kann, wo geringe Kosten gegenüber den durch die komplizierten Vorrichtungen erzielten Vorteilen hinsichtlich Genauigkeit, Verläßlichkeit und Sicherheit ausschlaggebend sind.

Bei der in den F i g. 55 und 56 dargestellten Vorrichtung wird der hydrostatische Druck des Elektro- lyten selbst zum Vorschieben der Elektrode in das Werkstück verwendet.

Ein becherförmiger zylindrischer Metallkörper 481 (Fig. 55) mit einem in der Mitte gelegenen zylindrischen Hohlraum 483 ist mit einer abnehmbaren, mit Schraubengewinde versehenen Kappe 485 und einer Dichtung 487 versehen. Das obere Ende der Kappe 485 endet in einen mit Schraubengewinde versehenen Rohrnippel 489, an den eine von einer Druckpumpe (nicht dargestellte) Zuführleitung für den Elektrolyten angeschraubt wird. Eine den Nippel 489 durchsetzende Mittelöffnung 491 führt den Elektrolyten zur Mittelkammer 483.

Der Körper 481 hat an dem einen Ende eine zylindrische Bohrung 493, die etwas größer im Durchmesser ist als der Durchmesser des verwendeten stärksten Elektrodenträgerschaftes. Innerhalb der Mittelkammer 483 des Körpers 481 ist eine Büchse 495 aus Kunststoff untergebracht. Diese Büchse wird mit den Fingern in den Körper 481 eingesetzt, soll flüssigkeitsdicht im Körper 481 liegen, muß aber leicht aus der Kammer herauszuziehen sein, wenn die Größen des Elektrodenträgers geändert werden sollen.

Die Büchse 495 hat mehrere Ringnuten 497, die' eine übermäßig große Sickerung am Schaft 499 des Elektroden trägers, der frei in der Büchse gleiten soll, verhindern. Ist die Spitze der Elektrode 503 rund, dann kann der Schaft 499 ebenfalls rund sein, und die Bohrung der Büchse 495 ist dann auch rund. Hat die Spitze jedoch ein unregelmäßiges Profil, dann muß der Schaft auf der einen Seite mit einem Keil versehen sein, und die in der Büchse befindliche Bohrung muß eine Keilnut zur Aufnahme des Keiles haben, so daß eine unbeabsichtigte Drehung" der Elektrode verhütet wird. Es können auch andere, eine Drehung verhindernde Vorrichtungen verwendet werden, beispielsweise eine einfache Führung, die den jenseits des Zylinders liegenden Teil des Werzkeugträgers führt. .

Die Elektrodenspitze muß an ihrem äußersten Umfang eine Fläche haben, die etwas größer als die wirksame Querschnittsfläche des Schaftes 499 ist. Die Elektrodenspitze wird in bereits beschriebener Weise hergestellt. Oberhalb der Spitze ist die Elektrode mit einem keramischen Stoff überzogen, und mit ihrem oberen Ende ist die Elektrode mit dem unteren Ende des Schaftes 499 verbunden. . ■

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;.-Ein Durchlaß 509 für den Elektrolyten durchsetzt den Mittelabschnitt der Elektrode 503, deren Form und Größe dem Elektrodenspitzenprofü angepaßt ist. Ist die Spitze beispielsweise rund, rechteckig oder achteckig, dann kann der Durchlaß rund sein. Ist die Spitze halbmondförmig, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn die zwischen den Schaufeln liegenden Räume für ein Turbinenrad hergestellt werden sollen, dann kann der Durchlaß eine zweckdienlichere Gestalt haben, etwa gemäß F i g. 3 bis 7.

Der die Elektrode durchsetzende Durchlaß 509 steht über einen den Schaft 499 des Elektrodenhalters durchsetzenden Durchlaß 511 mit der Kammer 483 in Verbindung. Die Strömungsgeschwindigkeit oder der Druckabfall in den Durchlaß 511 wird durch ein Nadelventil 513 geregelt.

: Ein biegsames elektrisches Kabel 515 führt von dem Körper 481 zum Elektrodenhalter 501, an dem es mittels einer Klemme 517 und einer Klemmenschraube 519 befestigt ist.

Eine Gleichstromquelle wird dann zwischen der Leitung 515 und dem Halter 521 für das Werkstück W eingeschaltet, während die positive Klemme mit dem Werkstück oder dem Schraubstock oder dem Gestell verbunden wird.

Die gesamte Elektrodenantriebsvorrichtung wird dann so angeordnet, daß die Elektrode 503 in Arbeitsstellung in bezug auf das Werkstück steht, das durch eine Klemme oder ein Gestell festgehalten wird. Die Werkstückfläche wird dann abgeschlossen, vorzugsweise mittels beweglicher Vorhänge aus durchsichtigem Material, so daß das Werkstück leicht zu sehen ist und ein Zugang zur Werkstückfläche möglich ist, während ein Schutz gegen Herumspritzen des Elektrolyten beim Arbeiten besteht.

Die Druckquelle des Elektrolyten soll einen Elektrolytdruck zwischen 3,5 bis 14 kg/cm² erzeugen, obwohl dies nicht wesentlich ist, wie nachstehend gezeigt wird. Die Werkstückfläche soll so bedeckt und mit einem Ablauf versehen sein, daß der Elektrolyt in den Vorratsbehälter zurückfließt. Diese Anordnung ist in verschiedenen Figuren deutlich dargestellt, so daß sie in den Fig. 55 und 56 nicht gezeigt ist.

Bei der Verwendung wird das Werkstück so angeordnet, daß sich die Elektrodenspitze nahe der Werkstückfläche befindet, wobei die Elektrode in der zurückgezogenen Stellung eingestellt ist.
, Die Vorrichtung zur Erzeugung des Elektrolytdruckes wird dann eingeschaltet. Die in der Kammer 483 des Körpers 481 einströmende Flüssigkeit drückt den Elektrodenhalterschaft 499 nach außen zum Werkstück, wobei der Schaft 499 wie ein Kolben arbeitet. Wenn die Spitze der Elektrode 503 die Fläche des Werkstückes fast berührt, wird zwischen der Spitze und der Werkstückfläche ein hydrostatiischer Druck aufgebaut, der eine Kraft erzeugt, die das Bestreben hat, die Elektrode von dem Werkstück wegzudrücken. Da die Fläche der Spitze vorsorglich größer gemacht worden ist als die wirksame Querschnittsfiäche des Schaftes 499, kann die Spitze die Werkstückfläche niemlas so berühren, daß der gesamte Flüssigkeitsstrom abgeschaltet wird, denn je näher die Spitze dem Werkstück steht, desto mehr wird der Flüssigkeitsstrom gedrosselt, so daß der zwischen der Spitze und dem Werkstück auftretende Flüssigkeitsdruck sich dem in der Kammer 483 herrschenden Druck nähert und auf den Schaft 499 wie ein¹ Kolben ,wirkt. Ehe jedoch der Flüssigkeitsdruck unter der Elektrodenspitze gleich dem in der Kammer 483 vorhandenen Druck wird, ist die gegen die Spitze nach oben drückende Kraft gleich der Kraft, die auf den Schaft 499 nach außen wirkt, so daß ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, bei dem die Spitze sehr nahe dem Werkstück steht, aber das Werkstück nicht berührt.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Elektrolytstrom eingeschaltet, und es kommt die volle Gegenwirkung aller dieser Elemente (Druckpumpe, elektrischer Strom, Elektrodenspitze, Elektrodenschaft usw.) zur Auswirkung. Durch die elektrolytische Erosionswirkung wird unter der Elektrodenspitze Material aus dem Werkstück entfernt. Dadurch erhöht sich der Abstand zwischen dem Werkstück und der Spitze, und der an der Spitze vorhandene hydrostatische Druck beginnt zu fallen. Sofort mit dem Fallen dieses Spaltdruckes übersteigt der hydraulische Druck auf den Schaft 499 den Aufwärtsdruck auf die Spitze, so daß also der von der Pumpe erzeugte Druck die Elektrode nach unten auf eine neue Gleichgewichtslage bewegt. Dies erfolgt in einer kontinuierlichen Bewegung, so daß ein erwünschter kleir ner Arbeitsspalt aufrechterhalten wird, um den elektrischen Strom, der bei einer zulässigen Spannung fließen kann, hochzuhalten.

Die öffnung, die von dem in dem Durchlaß 511 des Elektrodenschaftes befindlichen Nadelventil 513 gebildet wird, läßt eine Feineinstellung des Abstandes der Werkstückspalte zu. Dies ist sehr erwünscht, weil es in der Praxis nicht leicht ist, eine genaue Fläche an der Elektrodenspitze aufrechtzuerhalten, besonders wenn die Elektrodenspitze ein unregelmäßiges Profil hat. Wird die Nadelventilbohrung verkleinert, so daß der die Elektrode durchströmende Elektrolytfluß gedrosselt wird, dann muß sich die Elektrodenspitze näher zum Werkstück bewegen, damit ein hoher Gegendruck entwickelt wird, daß auf die Spitze ein Aufwärtsdruck ausgeübt wird, der gleich dem Abwärtsdruck auf den Schaft ist. Die Verkleinerung der Nadelventilöffnung hat also einen schmaleren Arbeitsspalt zur Folge, währ.end die Vergrößerung der öffnung die entgegengesetzte Wirkung hat. Hierdurch wird ein sehr schwieriges Problem ausgeschaltet, nämlich die Herbeiführung eines Ausgleichszustandes der Spitzenfläche und der Schaftfläche, damit genau die gewünschte Spaltbreite erreicht wird. Es ist lediglich erforderlich, daß die Spitzenfläche, ohne Rücksicht auf ihr Profil, etwas größer ist als die Querschnittsfläche des Schaftes. Das Nadelventil ermöglicht dann die übrige Einstellung.

Die Verstellung kann auch durch Änderung des zur Einwirkung gebrachten Elektrolytdruckes erzielt werden. Bei geringerem Druck entsteht ein kleinerer Arbeitsspalt, und umgekehrt. Hierdurch wird zwar eine Vorrichtung geschaffen, die mit sehr geringen Kosten hergestellt werden kann, es treten jedoch Probleme auf, welche Änderungen des Druckes, der Elektrolyttemperatur und der Gasbildung am Arbeitsspalt bewirken können, wodurch die Größe der Erosionshöhlung, die Oberflächenbeschaffenheit usw. geändert wird. In den meisten Fällen ist es daher besser, einen festen Arbeitsdruck zu wählen und zusätzlich Einstellungen auszuführen, z. B. mit dem Nadelventil 513.

Die in Fig. 55 dargestellte Ausführung ermöglicht die Herstellung der Vorrichtung mit sehr gerin-

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gen Kosten und hat besonderen Wert beim Weg- ten Elektrode ist mit einer keramischen oder glasräumen von gebrochenen Bohrern. Eine Reihe von artigen Emailschicht 283 überzogen, die für diesen Elektrodengrößen und dazu passenden Isolierbüchsen Zweck besser ist als jeder organische Überzug. Zu 495 ist zum leichten Austausch vorhanden. Ein diesem Zweck wurden keramische Oxydfritten vergroßer Vorteil dieser Anlage, der aber auch für die 5 wendet, wie sie allgemein zur Herstellung von emailanderen Ausführungsformen der Vorrichtung gilt, ist lierten Zierjuwelen oder zum Schütze von elektridie Tatsache, daß sehr wenig — wenn überhaupt — sehen Hochleistungswiderständen benutzt werden. Verschleiß oder Erosion der Elektrode eintritt, wäh- Die Fritte wird mit Wasser gemischt und gealtert, rend bei den bekannten Vorrichtungen, in denen eine um eine kremartige Suspension zu bilden, die auf Funken- oder Lichtbogenbildung zwischen der Elek- io den Elekrodenkörper mit einer Spritzpistole aufgetrode und dem Werkstück entsteht, die Elektrode mit bracht wird. Die Elektrode wird dann in einen Ofen ziemlich großer Geschwindigkeit zerstört wird und gebracht, der auf 815 bis 980° C erwärmt wird> oder daher einen wesentlichen Faktor der Gesamtkosten sie wird auf eine Temperatur erwärmt, bei der die ausmacht. jeweilig verwendete Fritte schmilzt. Die auf diese Die bei der Vorrichtung verwendeten Elektroden 15 Weise geformte Emailschicht 283 muß frei von Untersind zum erfolgreichen Arbeiten von großer Bedeu- brechungen sein. Gegebenenfalls müssen mehrere tung. zusätzliche Schichten aufgetragen werden, damit die-Die Fig. 3, 4 und 18 zeigen eine Elektrodenform ses Ziel erreicht wird. Die Dicke des Auftragens muß zur Herstellung von einfachen Hohlräumen. Die gleichförmig sein und soll seitlich nicht über den Elektrode 31 kann aus einem Kupferkörper 275 be- 20 Vorsprung von Lippe 281 hinausragen. Wenn die stehen, obwohl rostfreier Stahl und Titan für die Auftragsschicht Buckel hat, die sich zu weit nach meisten Zwecke besser geeignet sind, da sie weniger außen erstrecken, stoßen die Buckel bei der Vor-Neigung zeigen, plattierende Niederschläge aufzu- wärtsbewegung der Elektrode an die Seitenwand des nehmen. Die Elektrode 31 hat einen Mitteldurchlaß Hohlraumes an und lenken die Elektrode seitlich ab, 277 und hat an der Arbeitsspitze 279 einen Flansch 25 wodurch ein krummer Hohlraum entsteht oder sich oder eine seitlich ragende Lippe 281. Diese Lippe die Lippe 281 an die Seitenwand des Hohlraumes kann über den Körper 275 um etwa 0,254 bis anlegt und einen Kurzschluß sowie eine Lichtbogen-0,762 mm oder weiter hinausragen. In Axialrichtung bildung verursacht, wodurch gegebenenfalls die Elekbeträgt die Dicke der Lippe zwischen 0,254 und trode und das Werkstück beschädigt werden. 0,762 mm oder mehr, vorzugsweise wird die Lippe 30 Der Zweck des Emailüberzuges besteht darin, jedoch 0,508 bis 0,762 mm stark gemacht. Die Lippe seine Isolierungseigenschaften zu verwenden, um die kann kegelig sein, so daß der dickere Abschnitt nahe elektrolytische Seitenwirkung zwischen dem Elekdem Körper und ein ziemlich schmaler Abschnitt trodenkörper und den Seitenwänden des Hohlraumes am Außenende der Lippe vorhanden ist. Durch das zu verringern. In einigen Fällen jedoch, in denen die Dünnhalten der Lippe soll die frei liegende Fläche so 35 Lippe 281 sich über ein ziemlich großes Ausmaß erverringert werden, daß eine Seitenwirkung verklei- streckt, ist diese Isolation nicht erforderlich, da ohne nert wird, d. h., daß möglichst wenig Material von diese Isolierung nur wenig Seitenwirkung beobachtet den Seiten des Hohlraumes beim Eindringen der wird. Die Ursache hierfür ist in folgendem zu sehen: Elektroden in das Werkstück entfernt wird. Befindet sich die Elektrodenspitze dicht an der vor-Eine geringe Seitenwirkung scheint unvermeidbar, 40 deren Bearbeitungsfläche des Werkstückes, dann hat aber die Verwendung einer schmalkantigen Lippe der zum Ausströmen des Elektrolyten dienende Spalt hält diese Wirkung auf einen Kleinstwert und hält eine Größe von nur wenigen hundersteln eines Milliaußerdem die Größe oder Seitenwirkung ziemlich meters. Der unter der Spitze bei ziemlich hohem gleichmäßig, so daß die Seitenwände des Hohlraumes Druck ausströmende Elektrolyt hat daher eine hohe geradlinig gehalten werden und infolgedessen Hohl- 45 Geschwindigkeit, wenn er in den hinter der Spitze räume gleicher Größe wiederholt hergestellt werden gelegenen viel größeren Raum einströmt. Außerdem können. Die seitliche Erosionswirkung kann leicht ist es möglich, mit einer so hohen Spannung und auf etwa 0,127 mm (0,254 mm auf den Durchmesser) Stromdichte zu arbeiten, daß der in dem schmalen gehalten werden, so daß die Reproduzierbarkeit Spalt befindliche Elektrolyt über seine normale Eininnerhalb weniger Hundertstel eines Millimeters der 50 Strömtemperatur zwischen 50 und 7O⁰C hinaus ergegebenen Abmessung gehalten werden kann. Die wärmt wird und sich etwas Gas oder Dampf ent-Herstellungsgenauigkeit hängt nicht nur von der wickelt.

Elektrode, sondern auch von der gleichmäßigen Vor- Innerhalb der Spaltgrenzen wird die Flüssigkeit je-

schubgeschwindigkeit, der gleichbleibenden elektri- doch unter einem relativ hohen Druck von mehreren

sehen Spannung und der gleichmäßigen Temperatur 55 Atmosphären gehalten, so daß ihre Siedetemperatur

des Elektrolyten ab. Ein gekühlter Wärmeaustauscher beträchtlich erhöht wird. Üblicherweise wird ein Elek-

kann in den Elektrolytbehälter oder -trog eingebaut trolytdruck von etwa 7 kg/cm² verwendet. Beim Ein-

werden, um den Elektrolyten auf einer vorbestimm- strömen der Flüssigkeit über die Lippe 281 hinaus in

ten Temperatur zu halten. Das Pumpen oder das den dahinterliegenden verhältnismäßig offenen Raum

Fördern des Elektrolyten durch eine Verengung 60 erfolgt wegen der Begrenzung des schmalen Arbeits-

eines Umgehungsventils hindurch hebt merklich die Spaltes kein sehr hoher Massenfluß, sondern die Flüs-

Temperatur des Elektrolyten. Eintaucherhitzer mit sigkeit hat wegen des Druckes eine hohe Geschwin-

thermostatischen Reglern und andere bekannte Vor- digkeit und schäumt bei ihrem Ausströmen, Es wird

richtungen können verwendet werden, um die ge- daher vermutet, daß der Elektrolyt in dem zwischen wünschte Temperatur aufrechtzuerhalten, die zu einer 65 dem Körper 275 und der Wand des Hohlraumes geguten chemischen Reaktionsfähigkeit vorzugsweise legenen Zwischenraum bei seinem mit hoher Gezwischen 50 und 70° C an der Einlaßseite der Elek- schwindigkeit erfolgenden Ausströmen aus dem Spalt trode liegt. Der Körper 275 der in F i g. 4 dargestell- sofort mit Dampf- und Gasbläschen durchsetzt ist,

die entweder beim Sieden oder bei der elektrolytischen Zersetzung in dem Spalt oder aus beiden Ursachen entstehen, so daß die Leitfähigkeit vom Körper 275 zur Seitenwand ziemlich gering ist.

Diese Vermutung mag zutreffen oder nicht, jedenfalls besteht die Tatsache, daß in Hohlräumen bis zu 25,4 mm Tiefe keine' große Seitenwirkung vorhanden ist, wenn eine Lippe größerer Breite verwendet wird. Ungeachtet dieser Tatsache wird jedoch vorzugsweise ein isolierender Aufstrich verwendet, da die Oberflächenbeschaffenheit an den Seitenwänden des Werkstückes in den meisten Fällen bei dieser Verwendung besser ist.

Erfahrungsgemäß ist glasartiges Email der beste Überzug, jedoch können auch andere Isolierstoffe verwendet werden: Kunststoffe sind zufriedenstellend, da sie leicht aufgebracht werden können. Dagegen sind die organischen Lacke und Farben nicht sehr zufriedenstellend, da sie nahe der Arbeitsspitze chemisch oder physikalisch angegriffen werden. Glasartiges Email scheint gegen solche Zerstörungen ziemlich widerstandsfähig zu sein.

Kupfer ist ein gutes Material zur Herstellung der Elektrode, weil es eine gute elektrische Leitfähigkeit hat. Gute Ergebnisse sind mit kaltgewalztem Stahl erzielt worden. Messing kann verwendet werden, jedoch ist es schwer, auf Messing einen guten glasigen Emailüberzug zu erzielen, so daß Messing daher nicht bevorzugt wird. Alle diese Materialien sind, da sie die Bildung von plattierenden Niederschlägen begünstigen, die unter Umständen den Umriß der Elektrode beeinträchtigen, im allgemeinen etwas weniger zufriedenstellend als rostfreier Stahl oder Titan. In einzelnen Fällen ändern diese Niederschläge auch die Stromverlaufeigenschaften der Anlage.

Soll ein Hohlraum unter einem Winkel eingesenkt werden, d. h., sollen beispielsweise rechtwinklige Schlitze durch einen Werkstoff hindurch unter einem schrägen Winkel hergestellt werden, dann muß die Arbeitsspitze der einfachen Elektrode in der in F i g. 19 dargestellten Weise geändert werden. Die Spitze 279 ist an dem Elektrodenschaft oder Körper 275 unter einem Winkel so befestigt, daß die Endfläche flach gegen die Ausgangsfläche liegt, so daß der Elektrolyt verhältnismäßig gleichmäßig in allen Richtungen ausströmen kann. Ist die Oberfläche des Werkstückes unregelmäßig, so daß ein einwandfreier Anfangskontakt nicht hergestellt werden kann, dann wird der elektrische Strom für eine kurze Zeit in der entgegengesetzten Richtung geleitet, so daß die Elektrode in gleichförmige Berührung mit dem Werkstück gebracht und eine wirksame Abdichtung erzielt wird.

Wenn eine Elektrode der in den Fig. 3, 4, 18 oder 19 dargestellten Ausführung durch die andere Seite des Werkstückes hindurchbricht, dann entstehen Schwierigkeiten, wenn diese andere Seite nicht genau parallel zur Ebene der Elektrodenspitze verläuft. Dies gilt in Wirklichkeit für jede Elektrode, die zur Herstellung eines durchgehenden Loches verwendet wird. Die Schwierigkeit ist dreifach.

Erstens: Erfolgt der Durchbruch zuerst nur an einer einzigen kleinen Stelle, was wahrscheinlich ist, dann strömt der Elektrolyt durch die so erzeugte Öffnung aus. Wenn die erste Öffnung groß genug ist, strömt der gesamte Elektrolyt durch diese Öffnung und befindet sich nicht mehr zwischen dem ungelochten Teil des Werkstückes und seinem gegenüberliegenden Abschnitt der Elektrodenspitze. Wenn daher die Elektrode weiter in das Werkstück hineingeschoben wird, erfolgt ein mechanischer Kontakt, und es kann zu einem Kurzschluß kommen.
Zweitens: Wird die Vorschubvorrichtung von dem in der Elektrolytzuführleitung herrschenden hydrostatischen Druck oder von dem in dem Elektrolytstromkreis befindlichen elektrischen Strom geregelt, dann verursacht der erste Durchbruch einen Abfall

ίο im Elektrolytdruck an der Elektrode und im elektrischen Stromkreis, so daß durch dieses falsche Signal die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wird, was ebenfalls zu einem Kurzschluß führt.
Drittens: Bei Lochherstellungsvorgängen ist es üblieh, eine einfache dünnwandige hohle Elektrode zu verwenden, und zuzulassen, daß ein Vorsprung 285 des Werkstoffes innerhalb der Elektrode stehenbleibt, wie beispielsweise die Fig. 20; 21 und 22 zeigen. Ist das Loch nicht groß, dann ist es üblich, die Innenwand der Elektrode nicht zu isolieren. Ist die Elektrode groß, dann wird die Innenwand der Elektrode isoliert, wie bei 287 in F i g. 18 a dargestellt, um den Stromverbrauch zu verringern. Die Isolierung erfolgt auch, wenn mittels eines Bohrvorganges ein genaues, nicht kegeliges Profil auf dem Werkstück innerhalb der Elektrode geformt werden soll, so daß dieser Abschnitt ein Teil des fertigen Werkstückes ist.

Werden keine Verhütungsmaßnahmen ergriffen, dann kann dieser Vorsprung 285 zu der einen Seite geneigt sein, wenn die Elektrode durch die gegenüberliegende Seite des Werkstückes hindurchbricht. Dies erfolgt dann, wenn der Durchbruch fast gleichzeitig um den Umfang der Elektrodenspitze erfolgt, wobei jedoch eine dünne und schmale Befestigungsstelle zurückbleibt, die schwach genug ist, sich auszubiegen, so daß der innerhalb der Elektrode befindliche Vorsprung sich umlegt und eine Berührung mit der Innenwand der Elektrode herstellt, wodurch ein Kurzschluß entsteht und die kleine schmale dünne verbliebene Befestigungsfläche durchbrennt.

Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, wird ein Beilagestück 289 (F i g. 20, 21 und 22) an der Ruckseite der Werkstücke W durch Ankleben mit einem wasserlöslichen Leim befestigt. Wasserglas (Natriumsilikat) ist billig und hat sich für diesen Zweck bewährt. Als Vorsichtsmaßnahme wird das Beilagestück beispielsweise mit der in den Figuren dargestellten C-förmigen Zwinge 291 mechanisch am Werkstück angeklemmt. Beim Vorschub der Elektrode 31 aus der in F i g. 20 dargestellten Stellung durch das eigentliche Werkstück hindurch in die Stellung nach F i g. 21 löst die Elektrode den unterhalb der Kante der Elektrode befindlichen Leim auf, so daß die Elektrode in das Beilagestück in der dargestellten Weise eindringt, jedoch bleibt der innerhalb der Elektrode befindliche Vorsprung 285 noch mit dem Beilagestück 289 verleimt. Das Eindringen der Elektrode in das Beilagestück wird so weit fortgeführt, bis am Werkstück W ein Hohlraum mit geraden Seitenwänden hergestellt ist, jedoch soll der Vorschub nicht zu lange fortgesetzt werden, da der den Vorsprung am Beilagestück haltende Leim sich allmählich auflöst und den Vorsprung freigibt, der sich dann mit der Elektrode dreht, so daß intermittierende Kurzschlüsse erfolgen. Es wird zwar das Werkstück nicht beschädigt, jedoch wird die Wand der Elektrode gerauht und erodiert, was vermieden werden soll.

Eine etwas leichter anzuwendende abgeänderte Ausführung ist in F i g. 22 dargestellt. Ein Kunststoffschwamm 293 wird von der Tragplatte 295 an der abgewendeten Seite des Werkstückes V/ gehalten. Die Tragplatte wird von C-förmigen Zwingen 291, wie dargestellt, oder in anderer zweckdienlicher Weise gehalten. Der Schwamm soll so dick und so nachgiebig sein, daß die Arbeitsspitze der Elektrode 31 beim Durchtritt durch das Werkstück in den Schwamm eingepreßt wird. Der Schwamm muß jedoch fest genug sein, um dem Durchströmen von Flüssigkeit einen Widerstand entgegenzusetzen. Wenn bei einem Durchbruch an der einen Stelle eine Öffnung vor der anderen Öffnung entsteht, kann kein freies Ausströmen des Elektrolyten erfolgen, und die übrigen Teile der Elektrodenspitze werden weiterhin mit Elektrolyt versorgt, so daß das gesamte Material auf elektrolytischem Wege entfernt wird und eine saubere und scharfe Öffnung entsteht. Ein Nachteil dieser Abänderung besteht in folgendem: Dringt die Elektrode zu weit oder zu lange über das Werkstück hinaus, dann kann eine unerwünschte elektrolytische Wirkung zwischen der Elektrodenspitze und der Fläche der abgewendten Seite des Werkstückes auftreten. Dieser Nachteil kann dadurch vermindert werden, daß die Elektrode nur so weit nach vorn geführt wird, daß ein sauberer Durchbruch erfolgt, jedoch wird dieser Mangel durch die Anordnung und das Verfahren nach Fig. 20 und 21 fast völlig behoben.

An Stelle des Schwammes 293 kann jedes andere genügend federnde Material, beispielsweise Weichgummi, verwendet werden, solange dieses Material eine Abdichtung herstellt und ein leichtes Eindringen der Elektrode ermöglicht.

Anstatt den Werkstoff entweder mit einer Metallplatte oder mit einem weichen federnd nachgiebigen Material zu unterlegen, kann an der Rückseite oder der Ausströmseite des Werkstückes auch eine geschlossene Kammer angeordnet werden, die völlig mit Elektrolyt gefüllt ist. Beim ersten Durchbruch der Elektrode durch das Werkstück kann der Elektrolyt, der sonst durch die erste öffnung vollständig abfließen würde, nicht durch diese erste Öffnung hindurchfließen, weil die hinter dem Werkstück befindliche Kammer bereits mit Elektrolyt gefüllt ist. Es ist daher keine Bahn geringen Widerstandes für den Abfluß des Elektrolyten vorhanden. Der Elektrolyt muß vielmehr weiterhin zwischen der Elektrode und dem Werkstück unter der Elektrodenspitze hindurchströmen und kehrt längs der Elektrode zurück, wie dies auch vor dem ersten Druchbruch der Fall war. Dieses abgeänderte Verfahren zur Erzielung eines sauberen Durchbruches ist dort von besonderem Vorteil, wo das Werkstück ein solches Profil hat, daß der Zugang zur Rückseite oder Ausströmseite nicht leicht ist, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn das Werkstück selbst ein geschlossener oder im wesentlichen geschlossener Kessel ist.

Bildet das Werkstück den Mantel eines Gehäuses, dann werden alle öffnungen des Gehäuses geschlossen oder in zweckdienlicher Weise verstopft, und der Hohlraum wird vollständig mit dem Elektrolyten gefüllt. Vorzugsweise wird die Elektrode in bezug auf das Werkstück so angesetzt, daß das herzustellende Loch oder der Hohlraum sich nicht am höchsten Punkt des Werkstückes befindet, denn dort können Schwierigkeiten wegen der in dieser Fläche auftretenden Gasbläschen entstehen. Vorzugsweise werden daher das Werkstück und die Elektrode so angeordnet, daß sich das herzustellende Loch in einer Stellung weit unterhalb der höchsten Stelle des Werk-Stückes befindet, während gleichzeitig dafür gesorgt wird, daß der Hohlraum möglichst vollständig gefüllt ist, damit das Federungsvermögen von übermäßig großen, mit Luft oder anderen Gasen gefüllten Taschen vermieden wird.

ίο In Fig. 23 ist eine andere Abänderung der Elektrode dargestellt. Die Elektrodenspitze 297 besteht hier aus Tantal und ist durch Schweißen, Löten oder Bördeln mit dem Elektrodenkörper 275 verbunden, der aus einem weniger kostspieligen Material hergestellt werden kann. Die besondere Nützlichkeit der Tantalspitze besteht darin, daß sie die Verwendung einer Wechselstromanlage zuläßt, die ohne Gleichrichtung leicht und billig erhältlich ist. Es ist lediglich ein einfacher Abwärtstransformator erforderlich.

Wird ein saurer Elektrolyt verwendet, dann läßt das Tantal den Strom durch, wenn es als Kathode (—), nicht aber wenn es als Anode (+) verwendet wird. Der Strom fließt also in einer Richtung, die zum Entfernen des Werkstoffes geeignet ist, fließt aber nicht in einer Richtung, in der die Elektrode angegriffen wird.

Die Innenwand und die Außenwand des Körpers 275 sind mit einem keramischen Stoff 283 oder einem anderen Isoliermittel überzogen, so daß die Wände nicht angegriffen werden. Die Tantalelektrode ermöglicht eine sehr billige Apparatur, obwohl die Abtragsgeschwindigkeit nicht so groß ist, wie die Abtragsgeschwindigkeit von Gleichstromanlagen, da sie ja nur auf dem halben Zyklus arbeitet. Soll jedoch eine große Zahl von Hohlräumen gleichzeitig hergestellt werden, so können mehrere mit Tantal besetzte Elektroden verwendet werden. Wenn es sich um getrennte Werkstücke handelt, werden die Wechselstromanschlüsse so hergestellt, daß die Hälfte der elektrolytischen Zellen in der einen Vorzeichenrichtung und die andere Hälfte der elektrolytischen Zellen in der umgekehrten Vorzeichenrichtung verbunden sind, so daß in an sich bekannter Weise beide Hälften des Wechselstromzyklus im wesentlichen gleich hoch belastet sind.

Für andere Zwecke können andere Spitzenmaterialien verwendet werden. Beispielsweise kann die Spitze mit Platinschwarz plattiert werden, um die wirksame elektrische Fläche zu erhöhen und Kathodenverluste zu verringern. Wolfram oder Wolframsilber kann verwendet werden, um die Elektrodenbeschädigung durch unbeabsichtigte Kurzschlüsse zu verringern. Silber kann dort verwendet werden, wo seine höhere Leitfähigkeit vorteilhaft ist, und zwar insbesondere dort, wo die Elektrode klein ist und notwendigerweise dünne Querschnitte hat, die einen wesentlichen elektrischen Widerstand bilden, wenn sie aus weniger guten Leitern bestehen, z. B. aus rostfreiem Stahl oder Stahl, und wenn sich selbst Kupfer übermäßig erwärmt.

In Fig. 24 ist eine einfache Vorrichtung dargestellt, die den Wänden des Hohlraumes eine hochglänzende Oberflächenbeschaffenheit gibt. Um die Elektrode 31 herum ist ein Kunstkautschukring oder sind mehrere Kunstkautschukringe 299, beispielsweise die beiden dargestellten Dichtungsringe, gelegt. Diese Ringe sind so weich, daß sie eine Dichtung gegen die Fläche des Werkstückes W bilden,

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und sind so geformt, daß sie auf dem Umfang der worden ist. Mindestens die Außenseite des Rohres Elektrode 31 dicht aufliegen. Auf dem Ständer 303 ist vorzugsweise mit einem Isoliermaterial 283, beiist eine Klemmplatte 301 mit ihrem einen Ende ge- spielsweise einem glasartigen Email, überzogen, lagert, Die Klemmplatte 301 hat an ihrem entgegen- In den F i g. 3 und 4 erscheint die in dem Rohr gesetzten Ende eine Abstandsöffnung 305, die die 5 befindliche öffnung 277 als ein einziger gekrümmter Elektrode umgibt. Eine Mittelöffnung der Klemm- Schlitz. Ein solcher Schlitz wird verwendet, wenn platte wird von einem Schraubenbolzen 307 durch- das schnelle Entfernen des Stoffmaterials die Hauptsetzt, mit dessen Flügelmutter 309 die Klemmplatte sache ist. Ein Kupferrohr wird auf den gewünschten 301 nach unten gebogen werden kann, um die Dich- Umriß roh geformt. Dann wird die Lippe 281 hertungen 299 einzuklemmen und zusammenzupressen, io gestellt, indem das Ende des Rohres in einem Gesenk so daß sie dicht an der Fläche des Werkstückes und gebördelt oder gestaucht wird. Dann wird die Lippe am Körper der Elektrode anliegen. Der Klemmdruck auf das gewünschte Profil genau gefeilt. Die in dem wird so eingestellt, daß der Elektrolyt, der durch die Rohr befindliche öffnung wird sorgfältig geschärft, Bohrung der Elektroden hindurch unter einem Druck so daß die Breite der Lippe möglichst gleichmäßig von beispielsweise 7 kg/cm² strömt, ausfließen kann, 15 ist und nicht mehr als 1,59 bis 3,17 mm über die jedoch nach Vorbeigang an der Lippe der Elektrode aerodynamisch günstige Öffnung vorsteht, unter einem bestimmten Druck gehalten wird. Die Bei der in F i g. 3 dargestellten Elektrode bleibt Elektrode ist mit Email isoliert und wird in den Hohl- eine Materialrippe stehen, die sich nach oben in die raum vorzugsweise mittels eines zwangläufigen Schlitzöffnung erstreckt. Gewünschtenfalls kann diese mechanischen Antriebes vorgeschoben, der in seiner ₂₀ Rippe dadurch vermieden werden, daß eine aus Vorschubgeschwindigkeit nicht von der Reibung der Kupfer bestehende dünne Bodenplatte 317 auf die Kunstkautschukdichtung beeinflußt wird. Arbeitsspitze gelötet wird, wie dies in den Fig. 5, 6

Werden für den jeweilig zu bearbeitenden Werk- und 7 dargestellt ist. Die Platte hat zahlreiche kleine stoff die unter diesen Verhältnissen zweckdienlichen Bohrungen 319 von 0,076 mm Durchmesser (F i g. 6) Elektrolyte verwendet, dann zeigen die Seitenwände 25 oder hat einige größere Bohrungen (F i g. 5) und des Hohlraumes eine leuchtende, glänzende Ober- dient zum Entfernen von Werkstoff, der sonst in das flächenbeschaffenheit, die für Elektropolieren kenn- Rohr ragt. In den Kantenflächen der Bodenplatte zeichnend ist. Dies ist überraschend, denn die all- _si_nd keine Bohrungen vorhanden, da diese ein ungemein anerkannte Theorie für das Elektropolieren regelmäßiges Fließmuster und infolgedessen eine setzt voraus, daß eine ruhende viskose Schicht aus ₃₀ Rinnenbildung im Werkstück verursachen könnten, komplexen Salzen des Werkstoffes vorhanden ist, die An Stelle einer mit Bohrungen versehenen Bodenin den unteren Flächen liegt und diese Flächen iso- platte kann in bekannter Weise auch ein poröses liert, während die Spitzen entfernt werden. Im vor- Metallelement 231 verwendet werden, das so geformt liegenden Fall jedoch werden hohe Geschwindig- ist, daß es dicht in den Schlitz der Elektrode paßt, keiten und große Wirbelbildungen absichtlich er- ₃₅ wie F i g. 25 zeigt. In dieser Weise kann auch ein gezeugt und geben das gewünschte Ergebnis mit großer gossenes oder geformtes Metallgitter eingesetzt wer-Schnelligkeit, wenn dies auch im Widerspruch zu der <j_en. Beabsichtigt ist vor allem, eine metallische Elekbekannten Theorie zu stehen scheint. trodenfläche über den offenen Schlitz zu legen, wobei

Als typisches Beispiel sei angegeben, daß ein Hohl- ein kleines Muster für den Durchstrom der Flüssigraum in ein Werkstück aus folgender Legierung ge- ₄₀ keit bleibt, alle großen offenen Flächen jedoch ausfertigt wurde: 20% Cr, lO^e/oNi, 15% W, Rest Co. geschaltet werden. Am besten ist es jedoch, wenn Offensichtlich ist dieses Material von der Art, die der Mittelabschnitt der Elektrode etwas vertieft ist, bisher als untauglich zum Elektropolieren angesehen _So daß der Mittelabschnitt hinter dem Elektrodenwurde. Trotzdem wurde eine sehr glatte Oberfläche ende liegt, wie dies in F i g. 7 dargestellt ist. erzielt. ₄₅ ρ j g, 25 zeigt einen Durchschnitt durch eine Elek-

τλ tu 1 + 1 * u * j ft a -D₄J trode, in der ein poröses Metallelement 321 dadurch

Der Elektro yt bestand aus folgenden Bestand- _{befesti ig daß} ^ _{Rohrkö 27S fa eine in dem}

teilen in 56,78 1 Leitungswasser: _pQröse| _m^_{nt befindUche} £_{ingnut einge}walzt ist,

Kaliumnitrat 662 g wobei das Metallelement 321 gleichzeitig zu einer Ar-Rochellesalz 378 g 50 beitslippe 281 geformt ist. Ein keramischer Überzug

Natriumnjtrit 530 g 283 wird dann auf die Außenseite der Elektrode auf-

Kaliumchlorid 800 g gebracht.

Hexametaphatsalze 137 g Diese Elektrode ist für kleine Flächen geeignet.

Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung einer aus

In den F i g. 3, 5 und 6 sind in Stirnansichten drei 55 porösem Metall bestehenden Elektrodenspitze eines verschiedene Profilierelektroden gezeigt, die zum Durchmessers von 25,4 mm das Werkstück radial Rohformen von zwischen den Schaufeln liegenden gerichtete Nuten aufweist, die wahrscheinlich von ' Zwischenräumen von aus einem einzigen Stück be- der Flüssigkeit erzeugt werden, die von der Mittelstehenden Turbinenrädern dienen. Jede dieser An- fläche der Elektrodenspitze unregelmäßig abströmt, sichten zeigt eine zylindrische Elektrodenlagerung 60 Der von der Einströmstelle des Elektrolyten bis zur 211 und eine auf die gewünschte Außenlinie ge- Abströmstelle zurückgelegte Weg soll möglichst kurz formte Lippe 281. Der Rohrkörper der Elektrode 31 sein, so daß vorzugsweise dieser Abstand unter 3,17 ist hinter dem Endabschnitt versteckt. Es genügt der bis 6,35 mm gehalten wird.

Hinweis, daß die Rohre 275 auf die allgemeine Form Es ist also wesentlich, daß die Vorrichtungen so

des gewünschten Profils geformt sind, jedoch sind 65 gestaltet sind, daß sie es dem Elektrolyten ermög-

ihre Abmessungen verkleinert, so daß alle Teile des liehen, abzuströmen, ohne einen langen Zwischen-

Rohres innerhalb der Umrißlinie der Außenkante der raum oder einen langen Weg in dem zwischen der

Lippe 281 liegen, wie dies bereits früher beschrieben Elektrode und dem Werkstück vorhandenen elektro-

Iytischen Feld zurückzulegen. Zahlreiche nützliche und neuartige Einrichtungen zur Ausführung diesei Aufgabe sind nachstehend dargestellt. Es soll hierdurch nicht nur die Herstellung von Hohlräumen eines gewünschten Querschnittsprofils möglich gemacht werden, sondern es sollen auch Hohlräume hergestellt werden können, die aus drei Dimensionen bestehende zusammengesetzte Umrisse oder Profile haben, beispielsweise zur Herstellung eines Schmiedegesenkes.

In den Fig. 26, 27, 28, 29 und 30 sind schaubildliche Ansichten und Schnitte einer Elektrode mit kleinen Änderungen zur Herstellung von Hohlräumen dargestellt, die unregelmäßig geformte Bodenwandflächen und/oder Seitenwandflächen haben.

In ein Kopfstück 223 sind mehrere Bohrungen gebohrt, die in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind, wie dies in der Teildarstellung der F i g. 28 und 29 gezeigt ist.

Dann werden in die Bohrungen des Kopfstückes 223 Metallrohre 225 eingepaßt, deren Innenenden mittels eines kegelförmigen Werkzeuges eingewalzt oder angelötet oder anderweitig befestigt sind, um die Rohre in dem Kopfstück zu halten, zu dichten und zu befestigen. Die Rohre können geradlinig sein, oder sie können an ihren Arbeitsenden Erweiterungen 227 aufweisen. Die Erweiterungen können durch Elektroplattieren, beispielsweise mit Kupfer oder Nickel, auf eine Dicke von 0,127 bis 0,254 mm oder mehr ausgeführt sein. Der Zweck dieser Erweiterung besteht darin, einen dichten Abstand der Rohre 225 an ihren Arbeitsenden zu erhalten, ohne daß die Herstellung des Kopfstückes 223 durch übermäßig dünne Wände zwischen den Bohrungen für die Rohre zu sehr erschwert wird. Das Rohrbündel kann dadurch hergestellt werden, daß eine Kupferplattierung von Rohren aus rostfreiem Stahl erfolgt. Dann werden die Rohre eingeschoben und mit ihrem einen Ende im Kopfstück 223 festgelötet. Dann wird das Arbeitsende in Salpetersäure eingetaucht, um das Kupfer zu entfernen, so daß der rostfreie Stahl zurückbleibt und am Arbeitsende zwischen den Rohren ein Zwischenraum für das Abströmen des Elektrolyten vorhanden ist.

Für Grobarbeit können die Rohre einen Durchmesser von etwa 1,59 mm haben und Mittelbohrungen von etwa 0,762 mm für das Durchströmen des Elektrolyten aufweisen. Der Abstand zwischen den Rohren soll nicht größer als 0,397 mm sein. Dieser dichte Abstand wird entweder durch dichte Aufstellung der Kopfstückbohrungen oder durch Verbreiterung der Arbeitsenden der Rohre und Verwendung von etwas größerem Abstand der Kopfstückbohrungen erzeugt. Zur Verkleinerung des Musters in dem Werkstück werden Nadeln von etwa 0,635 mm Außendurchmesser mit einer 0,254 mm großen Bohrung und einem Abstand von etwa 0,254 mm verwendet.

In dem Kopfstück 223 befindet sich eine Kammer 231, über die der Elektrolyt in die Rohre geleitet wird. Eine Deckplatte 233 ist mit Schraubenbolzen 234 am Kopfstück 223 befestigt. In der Mitte der Deckplatte 233 befindet sich eine Gewindebohrung zur Aufnahme eines Rohrstutzens 235, der sich am Ende eines starren Zuführrohres 237 befindet, das auch zum Einbau der Elektrode in eine Zuführvorrichtung dient, ähnlich wie dies beispielsweise in F i g. 1 dargestellt ist. Ein elektrisches Kabel (nicht dargestellt) schließt die positive Leitung an das Kopfstück 223 an und ist einfach unter einem der Schraubenbolzen 234 befestigt, die die Deckplatte 233 am Kopfstück 223 halten.

In den Fig. 26, 27 und 30 ist ein zusammengesetztes Profil oder Stufenprofil am Arbeitsende der Rohre 225 dargestellt. Dieses Profil kann gewünschtenfalls durch verschiedene mechanische Vorrichtungen oder Einrichtungen hergestellt werden. Die einzelnen Rohre 225 können beispielsweise auf die geeigneten Längen vorgeschnitten werden, ehe sie in das Kopfstück 223 eingesetzt und im Kopfstück 223 befestigt werden.
Vorzugsweise wird jedoch ein neuartiges Verfahren verwendet, um der Elektrode das gewünschte Profil zu geben. Es wird eine Schablone hergestellt, deren Form ein Negativ der in der Elektrode gewünschten Form ist. Diese Schablone kann aus Metall oder aus Kunststoff oder aus Gipsmörtel mit einem leitenden

ao Metallüberzug bestehen. Die Schablone wird an die Stelle gesetzt, an der sich das Werkstück für gewöhnlich befindet, und die Polarität der Stromquelle wird umgekehrt, so daß die Elektrode zu einer Anode wird.

Hier sei darauf hingewiesen, daß die Rohre 225 ungefähr auf einer Ebene enden können, die senkrecht zu den Achsen der Rohre steht. Ihre Enden benötigen nicht eine bestimmte Spezialform.

Wenn nun der Elektrolyt durch das Zuführrohr 237 und durch die Rohre 225 zugeleitet wird, erfolgt ein langsamer Vorschub der Elektrode zur Schablone. Nähern sich irgendwelche Rohre der Schablone, so werden sie auf anodischem Wege reduziert, und ihre Längen werden gekürzt, so daß sie dem Profil der Schablone entsprechen. Wenn alle Rohre so weit vorgeschoben worden sind, daß sie in aktiver elektrolytischer Stellung zur Schablone stehen, d. h., wenn alle Rohre durch den elektrolytischen AngriS etwas gekürzt worden sind, wird die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode möglichst weit erhöht, ohne jedoch eine Berührung mit der Schablone herbeizuführen. Dann wird gleichzeitig der Elektrolytstrom abgeschaltet und der Vorschub unterbrochen. Durch den am Ende erfolgenden Vorschub wird jedes Rohr ungefähr auf einen Abstand von 0,025 mm von der Vorderfläche der Schablone gebracht, so daß also jede Abweichung zwischen der Schablone und der von den Rohrenden begrenzten Form weniger als 0,025 mm beträgt.

Die Schablone wird dann durch ein Werkstück ersetzt, beispielsweise durch einen gehärteten Gesenkblock, die Polarität des Stromes wird wieder auf den Normalzustand zurückgedreht, so daß das Werkstück die Anode ist, und nun kann die von der Schablone hergestellte Form in dem Werkstück reproduziert werden.

Zu diesem Zweck kann das gleiche Verfahren wie bei der Formung der Elektrode verwendet werden. Der Vorschub der Elektrode wird gering gehalten, bis alle Rohre den Werkstoff elektrolytisch entfernen. Dann wird die Vorschubgeschwindigkeit auf die höchst erreichbare Geschwindigkeit erhöht, ohne daß jedoch die Elektrode mit dem Werkstück in Berührung kommt. Diese Höchstgeschwindigkeit wird bestimmt durch die Art des Werkstoffes, den Elektrolyten, seine Temperatur, seinen Druck, die Spannung, den verfügbaren Strom usw. Die Erfahrung zeigt ziemlich schnell, welche Geschwindigkeiten unter

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praktischen Arbeitsyerhältnissen zweckmäßig sind. Bei Werkstücken, bei denen eine hohe Genauigkeit gefordert wird, ist es vorteilhaft, einen Elektrolyten niederer Leitfähigkeit zu verwenden, der beispielsweise dadurch hergestellt wird, daß eine starke Lösung mit Wasser verdünnt wird. Durch Verringerung der Leitfähigkeit wird der Unterschied in der Abbaugeschwindigkeit zwischen den in nächster Nähe befindlichen Teilen der Elektrode und den weiter entfernt aufgestellten Elektrodenteilen stärker herausgestellt, so daß eine bessere Übereinstimmung zwischen der Elektrode und dem Werkstück erhalten wird.

Es hat sich als praktisch erwiesen, die Rohre 225 aus einem rostfreien Stahl mit 18% Cr und 8°/o Ni herzustellen, weil dieses Material zum Formen der Elektrode sehr schnell abgebaut werden kann. Der Abbau ist gleichmäßig, und die Oberfläche ist glatt.

Bei der mit diesem Mittel erfolgenden Formung des Hohlraumes zeigt die Hohlraumoberfläche das von den Rohren 225 gebildete Muster. Wenn die Rohre klein sind und der Rohrabstand gering ist, muß nur eine verhältnismäßig kleine Menge des Materials entfernt werden, um die Fläche auf annehmbare Normalverhältnisse zu glätten.

Die zwischen den Rohren vorhandenen Zwischenräume bilden Kanäle zum Ableiten des Elektrolyten.

Gewünschtenfalls können nach dem Formen der Elektrode die auf den Außenseiten befindlichen Rohre mit einem keramischen Überzug versehen werden, so daß die Seitenwände des Hohlraumes nicht unzulässig angegriffen und auf elektrolytischem Wege abgetragen werden. Für viele Hohlräume dieser Art ist dies nicht von Bedeutung, für andere Hohlräume ist es jedoch wichtig.

Für feinere Einzelheiten oder bei Vorhandensein von steileren Profilen können und müssen feinere Rohre verwendet werden. Erfolgreich wurden Rohre von 0,508 mm Durchmesser bei einem Abstand von 0,254 mm verwendet. Notfalls können noch kleinere Rohre verwendet werden, wobei ein angemessener Elektrolytpumpendruck und auch eine gute Filtration geschaffen wird, um ein Verstopfen der Rohre feiner Bohrung zu verhüten.

Fig. 26a zeigt eine Elektrode, die der in Fig. 26 dargestellten Elektrode ähnlich ist und die verwendet wird, um Nuten 228 in der Oberfläche eines umlaufenden Werkstückes herzustellen. In diesem Falle wird das Werkstück, ein Ring W, durch Spannbacken 230 gehalten und wird auf einer Spindel 232 gedreht. Die Elektrode wird von dem Elektrolytzuführrohr 237 in einem Werkzeughalter getragen und wird bei der Drehung des Werkstückes zum Werkstück hin vorgeschoben. Der Elektrolyt hat einen Druck von 1,7 bis 14 kg/cm² und wird durch die Elektrode hindurch zugeführt. Er schneidet auf diese Weise eine glatte Ausnehmung in den Umfang des Werkstückes.

Die in den Fig. 26 bis 30 dargestellten Elektroden sind für einen schnellen Abbau des Werkstoffes geeignet, besonders wenn die Seitenwände und die Bodenfläche des in dem Werkstück hergestellten Hohlraumes etwas rauh sein können, ohne daß dies nachteilig ist. Infolge der Drehung des in F i g. 26 a dargestellten Werkstückes ist die geformte Nut natürlich glatt. Sollen Hohlräume mit einer glatten Oberfläche hergestellt werden, dann werden vorzugsweise Elektroden der in den Fig. 31 bis 37 dargestellten Art verwendet. Die in Fi g. 31 und 32 dargestellte Elektrode gleicht der in Fig. 25 dargestellten Elektrode darin, daß ein aus porösem Metall bestehender Einsatz 321 an dem Arbeitsende einer rohrförmigen Elektrode 275 befestigt ist. Diese Elektrode wird zum Herstellen von Hohlräumen größerer Abmessungen vorteilhafter verwendet als die in F i g. 25 dargestellte Elektrode, denn sie ermöglicht ein Abströmen des Elektrolyten aus der zwischen der Elektrodenspitze und dem Werkstück gelegenen Zwischenfläche in fast der gleichen Weise, wie der Elektrolyt aus dem Werkstück durch den zwischen den Rohren 225 in der Elektrode nach F i g. 26 und 27 vorhandenen Zwischenraum hindurchströmt.
Der poröse Metalleinsatz 321 hat eine Querbohrung oder mehrere Querbohrungen 339, die mit der Arbeitsfläche der Elektrode über mehrere kleinere Bohrungen 341 verbunden sind. Der unter Druck innerhalb des Rohres 275 befindliche Elektrolyt findet daher seinen Weg zur Arbeitsfläche der Elektrode durch gewundene, innerhalb des porösen Einsatzes 321 befindliche Kanäle. Dieser Elektrolyt strömt dann über die kleinen Durchlässe 341 zu den größeren Kanälen 239, die den Elektrolyten von dem Werkstück wegleiten. Wird festgestellt, daß eine übermäßig große Elektrolytmenge unmittelbar in den Kanal 239 einströmt, ohne das Werkstück zu erreichen, dann können diese Kanäle abgedichtet werden, beispielsweise durch Verschmelzen. Diese Behandlung kann auch bei den kleineren Durchlässen 341 vorgenommen werden, so daß also, selbst wenn eine Sickerung unmittelbar in diese Durchlässe erfolgt, eine solche Sickerung nur geringe Folgen hat. Die Flächen können aber auch mit Lötmitteln verzinnt oder'zur Herstellung einer Abdichtung plattiert werden.

Die in F i g. 33 und 34 dargestellte Elektrode besteht aus einem einzigen Metallblock 343, dessen Endabschnitt entsprechend dem Profil des herzustellenden Hohlraumes geformt ist. Der Block ist von mehreren Bohrungen 345 durchbohrt, die sich in Längsrichtung der Elektrode erstrecken und deren obere Enden mit einem Hohlraum 347 in Verbindung stehen, der sich im oberen Abschnitt des Blockes befindet. Der Durchmesser der Bohrungen am Ausströmende muß verhältnismäßig klein sein. Eine Bohrlochgröße von etwa 0,762 mm hat sich als vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch weder Spitzen, wie bei größeren Bohrungen, oder Krater, wie bei kleineren Bohrungen, entstehen. Um den in der Elektrode auftretenden Druckabfall zu verringern, können gewünschtenfalls diese Bohrungen von dem Hohlraum 347 bis zu einer Stelle erweitert werden, die etwas oberhalb der Arbeitsfläche liegt, wie bei 349 dargestellt ist. Der untere Abschnitt des Blockes wird dann mit Schlitzen 351" versehen. Diese Schlitze können zwar in jeder beliebigen Richtung verlaufen, sie sollen jedoch Kanäle für das Abströmen des Elektrolyten aus der Arbeitsfläche bilden. Die Schlitze werden daher, wie in den Figuren gezeigt, zwischen den Bohrungen 345 so angeordnet, daß sie sich rechtwinklig schneiden. Wichtig ist, daß der Abstand von einer beliebigen Bohrung zum benachbarten Abströmschlitz kurz ist und nicht mehr als 19 mm beträgt. Die Elektrode besteht infolgedessen aus mehreren kleinen rechteckigen Elektroden 351, von denen jede an der Mitte ihrer Fläche eine kleine Öffnung zum Zuführen des Elektrolyten zum Werkstück hat, wobei die zwischen den einzelnen Elektroden vorhandenen Schlitze den Elektrolyten ableiten,

nachdem der Elektrolyt eine kurze Bahn innerhalb des Arbeitsspaltes zurückgelegt hat.

Die in den F i g. 35, 36 und 37 dargestellte Elektrode erzielt im allgemeinen das gleiche Ergebnis wie die in den F i g. 33 und 34 dargestellte Elektrode. Der Elektrodenblock 343 ist in diesem Fall jedoch an seinem unteren Ende entsprechend dem Profil des herzustellenden Hohlraumes geformt. Der Block hat an seinem oberen Abschnitt einen Hohlraum 347 zur Aufnahme des Elektrolyten. Dieser Hohlraum ist mit der Arbeitsfläche über mehrere, den Elektrolyten leitende Bohrungen 351' verbunden. Zwischen diesen Bohrungen 351' befinden sich andere Bohrungen 353, die sich im Block teilweise nach oben erstrecken und an ihren oberen Enden mit den in Querrichtung verlaufenden Sammeldurchlässen 355 verbunden sind. Um den Druckabfall in allen Bohrungen 353 zu verringern und den Druckabfall auszugleichen, sind die Querdurchlässe 355 in beiden Richtungen rechtwinklig zueinander gebohrt, wie F i g. 35 zeigt.

Der Elektrolyt wird daher unmittelbar der Arbeitsfläche über die Kanäle 351' zugeführt und fließt nur eine sehr kurze Strecke über die Arbeitsfläche, ehe er durch eine benachbarte Bohrung 353 zu einem der Querdurchlässe 355 und über diesen Querdurchlaß 355 zur Außenseite strömt.

Alle bisher beschriebenen Elektroden können an ihren Seitenflächen eine flache Vertiefung aufweisen. Dieser vertiefte Abschnitt kann mit einer keramischen Schicht bedeckt sein, die, wie bereits an Hand oder in Verbindung mit anderen Elektroden beschrieben, eine Seitenwirkung zwischen der Elektrode und den Seitenwänden des Hohlraumes verhütet. Wie bereits beschrieben, kann die Endfläche dieser Elektrode und anderer Elektroden durch Abtragung geformt werden, d. h. durch Umkehren des Stromes und durch Erodieren der Endfläche der Elektrode, wenn sich dieselbe einem profilierten Werkzeug nähert, das ein Profil hat, das das Negativ des auf der gewünschten Elektrode befindlichen Profils ist.

Die F i g. 38 und 39 zeigen Elektroden, die den in den F i g. 33 und 34 dargestellten Elektroden ähnlich sind, mit der Ausnahme, daß die einzelnen Elektrodenflächen 357 nicht rechtwinklig, sondern sechseckig sind. Diese Endflächen sind mit dem Innenraum 347 der Elektrode über Durchlässe 349 verbunden, die zu kleinen Bohrungen 345 führen, die sich am Arbeitsende der Elektrode befinden. Gewünschtenfalls können, wie dies in den Fig. 38 und 39 dargestellt ist, die sechseckigen Endflächen 357 einen so großen Abstand voneinander haben, daß beim Vorschub der Elektrode in das Werkstück ein wabenförmiges Muster aus Rippen als ein integraler Abschnitt des Hauptteils des Werkstückes stehenbleibt. Diese Anordnung ist dort von großem Nutzen, wo das Gewicht verringert werden soll, beispielsweise bei Flugzeugteilen und Flugzeugausrüstungen, ohne daß die Gesamtfestigkeit des jeweiligen Teils wesentlich herabgesetzt wird. Werden die Arbeitsspitzen näher zueinander aufgestellt, d. h. zwischen 0,25 und 0,38 mm, dann bilden sich keine Wabenrippen. Diese Anordnung ist dann vorteilhaft, wenn der Werkstoff auf einer großen Fläche abgebaut werden soll, da die oberhalb der sechseckigen Flächen vorhandenen runden Schäfte eine beträchtliche Strömungskapazität zum Ableiten des Elektrolyten, insbesondere aus dem Mittelabschnitt der Elektrode haben. Für gewöhnlich ist es bei großen Elektroden schwierig, eine genügend große Abströmfläche an der Mitte zu schaffen, damit ein gleichmäßiger Elektrolytfluß durch die Elektrode hindurch erfolgt.

Die in den Fig. 40, 41 und 42 dargestellte Elektrode hat eine Anordnung, die der in den F i g. 35, 36 und 37 dargestellten Elektrode ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß sich die Arbeitsfläche 359 nicht am Stirnende der Elektrode, sondern an der Seite der Elektrode befindet. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Elektrode in einen Raum eingeschoben werden muß, der oberhalb der zu bearbeitenden Fläche einen verhältnismäßig niedrigen Zwischenraum hat. Die in F i g. 40 dargestellte Elektrode kann beispielsweise in eine Bohrung oder in einen grob geformtenn Raum zwischen den Turbinenschaufeln an der Kante einer Scheibe eingesetzt und dann seitlich bewegt werden, so daß sie das Profil der Fläche, gegen die die Einwirkung erfolgt, formt. Bei dieser Anordnung ist ein an dem einen Ende der Elektrode befindlicher Raum 361 über mehrere in Längsrichtung sich erstreckende Durchlässe 363 mit in Querrichtung sich erstreckenden kleinen Durchlässen 365 verbunden, die zur Arbeitsfläche 359 führen. Zwischen den Durchlässen 365 befinden sich andere Durchlässe 367, die sich in gerader Richtung durch die Elektroden hindurch bis zur Hinterfläche derselben erstrecken, so daß sie eine Einrichtung zum Ableiten des Elektrolyten bilden. Soll die Elektrode innerhalb eines begrenzten Raumes arbeiten, wobei die Hinterseite der Elektrode an einem Abschnitt des Hohlraumes anliegt, von dem kein Metall entfernt werden soll, dann wird diese Hinterseite vorzugsweise mit dem bereits erwähnten keramischen Material überzogen, um auf diese Weise diese Hinterfläche elektrolytisch inert zu machen. Ein solcher Überzug ist bei 369 gezeigt.

Die in den F i g. 43 und 44 dargestellte Elektrode ähnelt der in Fig. 40, 41 und 42 dargestellten Elektrode mit der Ausnahme, daß die Elektrode ziemlich dünn ist und an beiden Enden von Haltern 371 getragen wird. Diese Halter können in einer zweckdienlichen Spannvorrichtung festgeklemmt werden, um die Arbeitsfläche 373 gegen die fertigzustellende Fläche zu legen. Diese Elektrodenart ist besonders dort geeignet, wo die Abstände klein sind, beispielsweise zwischen Turbinenschaufeln, die von einer Elektrode der in den F i g. 3, 5 und 6 dargestellten Art grob hergestellt worden sind.
Wie bei den beschriebenen Elektroden dieser Art stellen mehrere Bohrungen 375 die Verbindung her zwischen der Arbeitsfläche und den Kanälen 377, die sich parallel zur Arbeitsfläche erstrecken. Diese Kanäle 377 sind mit dem einen Ende oder mit beiden Enden mit einem Sammelkanal 378 verbunden, der wieder mit einer Vorratsstelle für unter Druck stehenden Elektrolyten verbunden ist.

Zwischen den Bohrungen 375 durchsetzen andere Bohrungen 379 die Elektrode von der Arbeitsfläche zur Hinterfläche, so daß eine Einrichtung zum Abführen des Elektrolyten geschaffen ist. Wie bei den anderen Elektroden kann die Arbeitsfläche der Elektrode nach F i g. 43 und 44 auf das genaue Arbeitsprofil durch Umkehr der Stromzufuhr geformt werden, wobei diese Arbeitsfläche an eine Schablone angelegt wird, um die Arbeitsfläche der Elektrode auf das genau gewünschte Profil abzuarbeiten.

Einer der Vorteile zum Profilieren oder Formen der Arbeitsfläche oder des Arbeitsendes der Elek-

trode durch elektrolytische Einwirkung ist in den F i g. 45, 46, 47 und 48 dargestellt. Das in F i g. 45 dargestellte Werkzeug 381 hat eine Kegelspitze 383, die zum Formen eines Hohlraumes benutzt werden soll. Diese Spitze formt jedoch kein genau kegelförmiges Loch, da die elektrolytische Wirkung an der Spitze 385 am größten ist. Der in dem Werkstück hergestellte Hohlraum hat infolgedessen die Form, die in dem unmittelbar darunter befindlichen Block 387 dargestellt ist. In dieser Darstellung haben die Seiten des Hohlraumes auf dem größten Abschnitt der Fläche eine Kegelform 389, die der Fläche 383 entspricht, aber die Bodenmittel des Hohlraums weisen eine Vertiefung 391 auf. Es ist natürlich möglich, das Ende der Elektrode 381 so zu berechnen und mechanisch so zu ändern, daß diese Vertiefung 391 vermieden wird, es ist jedoch viel einfacher, ein Formwerkzeug 393 herzustellen, das eine kegelige Vertiefung 395 hat.

Wird der Strom jetzt in umgekehrter Richtung zugeführt und wird die Elektrode 381 in diesen Hohlraum eingeschoben, dann wird das Ende der Elektrode auf den kegeligen Umriß geformt, mit Ausnahme des äußersten Endes bei 397, das wegen der größeren Elektrolytwirkung an dieser Stelle abgerundet wird. Nach der auf diese Weise erfolgten Formung kann die kegelige Elektrode 381 mit dem etwas abgerundeten Ende verwendet werden, um Hohl-. räume herzustellen, die eine sehr viel größere Annäherung an die gewünschte einwandfrei kegelige Oberfläche haben.

Der gleiche Vorgang ist in den F i g. 47 und 48 dargestellt, die sich auf die Formung des Kantenumrisses einer Elektrode beziehen. Soll beispielsweise eine Elektrode der in den Fig. 38 und 39 dargestellten Art geformt werden und haben die sechseckigen Endflächen 357 scharfe Ecken, dann wird ein Hohlraum 399 hergestellt, bei dem die Ecken des Hohlraumes eine etwas nach außen gerichtete Krümmung 401 haben, die zu Darstellungszwecken in Fig. 48 etwas vergrößert dargestellt ist. Wird dagegen die grob geformte Elektrode in Hohlräume der in Fig. 48 bei 403 dargestellten Art vorgeschoben, wobei diese Hohlräume die gewünschten scharfen Ecken 405 haben, und wird der Strom umgekehrt, um von der Elektrode Metall zu entfernen, dann wird eine etwas größere Metallmenge von den Ecken der Elektrode abgetragen, so daß diese Ecken eine Abrundung 407 erhalten. Diese Elektrode kann dann zum Herstellen eines Hohlraumes in dem Werkstück verwendet werden, wobei der Hohlraum ein Sechseck mit scharfen Ecken ist. Besteht die Elektrode aus einem Material, das die gleichen elektrochemischen Eigenschaften wie das Werkstück hat, und wird die Elektrode unter Arbeitsverhältnissen hinsichtlich Spannung, Geschwindigkeit, elektrolytischer Temperatur und Druck usw. geformt, dann entsprechen die Abweichungen in der Elektrode von der Schablone ungefähr den Kompensationen, die notwendig sind, um die gewünschte Form im Werkstück herzustellen. Wenn also unter bestimmten Arbeitsverhältnissen, in denen verhältnismäßig scharfe Ecken und Spitzen vorhanden sind, die' Elektrode einen Hohlraum formt, der von dem Umriß der Elektrode etwas abweicht, kann dieses Problem leicht dadurch behoben werden, daß die Spitze der Elektrode durch einen Abtragvorgang in Verbindung mit einer Fläche geformt wird, die den gleichen Umriß hat, der auf dem Werkstück geformt werden soll.

In den Fig. 49, 50 und 51 ist die Anpassung dieses Verfahrens an die Herstellung eines Schlitzes dargestellt, wie er üblicherweise durch Fräsen hergestellt wird. In Fig. 49 ist das Werkstück W so angeordnet, daß es in waagerechter Richtung längs der Führungsbahnen 409 der Maschine bewegt werden kann. Zwei auf dem Maschinengestell fest angebrachte Ständer 411 haben lotrechte Schlitze 413. Die Elektrode 415 weist an ihrem einen Ende eine Winkelkonsole 419 auf, die mit dem einem Ständer 411 mittels einer Klemmschraube 421 verbunden ist, die die Winkelkonsole und den zugehörigen Schlitz 413 durchsetzt. Durch Lösen der Schraube kann also das in Fig. 49 rechtsliegende Ende der Elektrode nach oben oder nach unten in der gewünschten Weise bewegt werden, und die Elektrode kann auf der als Drehzapfen dienenden Schraube gedreht werden. Am entgegengesetzten Ende der Elektrode 415 befindet sich eine ähnliche Winkelkonsole 423, die mittels einer Schraube 425 mit einem Lenker 427 verbunden ist, der an seinem entgegengesetzten Ende über eine Schraube 429 mit dem linksliegenden Ständer 411 verbunden ist. Die Klemmschraube 429 durchsetzt den in diesem Ständer befindlichen Schlitz 413.

Die Elektrode (Fig. 50 und 51) besteht aus einem Block mit einem Durchlaß 431, der den Block in Längsrichtung durchsetzt. Das eine Ende dieses Durchlasses ist über einen Stutzen 433 mit dem den Elektrolyten zuführenden Schlauch verbunden. Ein Abschnitt des Blockes erstreckt sich nach unten und ist an beiden Seiten gefräst, um einen dünnen Ansatz 435 zu bilden, der an dem unteren Ende eine geringe Verbreiterung 437 hat. Die Seitenwände des Ansatzes 435 können mit einer keramischen Schicht 439 überzogen sein. Mehrere Bohrungen 441 sind durch den Ansatz 439 hindurch von der Arbeitsfläche 443 nach oben in die den Durchlaß 431 gebohrt. Der Elektrolyt wird mittels des Schlauchanschlusses oder Schlauchstutzens 433 dem Durchlaß 431 zugeleitet und strömt dann über die Bohrungen 441 nach unten zur Arbeitsfläche. Der Elektrolyt wird von der Arbeitsfläche durch einen aus den zweckdienlich aufgestellten Düsen 445 ausströmenden Luftstrom weggeblasen. Für gewöhnlich werden mehrere Düsen 445 verwendet. Hierdurch wird eine unerwünschte elektrolytische Erosion verringert, ausgenommen sehr nahe an der Elektrode, was wichtig zum Herstellen von scharfen und genauen Kanten usw. ist.

In F i g. 49 ist die Vorrichtung mit etwas gedrehter Elektrode dargestellt, so daß das linksliegende Ende der Elektrode in einem geringen Abstand von dem Werkstück liegt, wenn das Werkstück zur Elektrode vorgeschoben wird, während das rechtsliegende Ende der Elektrode etwas näher zum Tisch liegt. Das untere Ende, das einige zehntel Millimeter oberhalb des Schlitzbodens aufgestellt ist, soll das Werkstück abtragen. Bei strömendem Elektrolyten und eingeschaltetem elektrischem Strom wird das Werkstück langsam zur Elektrode vorgeschoben. Erreicht das Werkstück einen Abschnitt der Elektrode, der einige zehntel Millimeter Abstand von der Elektrode hat, dann beginnt die elektrolytische Wirkung mit dem Abtragen des Werkstückes. Dies geschieht so lange, wie sich das Werkstück vorwärts bewegt, so daß der Schlitz, wenn das Werkstück sich unter dem entgegengesetzten Ende der Elektrode hin-

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wegbewegt hat, auf seine volle Tiefe geschnitten wor- Wendungen an praktischen Aufgaben beschrieben

den ist. worden. Daraus ergeben sich folgende allgemeine

Die Bohrungen 441 sollen so klein sein und die Richtlinien:

Zuführgeschwindigkeit des Elektrolyten soll so groß Die Menge des von einem Werkstück in der Zeitsein, daß der Druck des Elektrolyten an allen Boh- 5 einheit mittels der Elektrolyteinwirkung entfernten rungen vorhanden ist, wenn der größte Teil der Ar- Metalls hängt unmittelbar von dem in dem Elekbeitsfläche der Elektroden an einer von dem Werk- trolysierungsstromkreis verwendeten Strom ab. Die stück entfernten Stelle frei liegt. Der Durchstrom Spannung hängt von dem Abstand zwischen der durch die einzelnen Bohrungen kann aber auch ein- Elektrode und dem Werkstück ab. Sie hängt auch zein geregelt werden. io von der Elektrodengröße oder der wirksamen Fläche

Das gleiche Schema ist in den Fig. 52, 52a, 53 ab, jedoch wird zur Ausführung einer bestimmten

und 54 dargestellt, mit der Ausnahme, daß die Elek- Arbeit für gewöhnlich die Elektrodengröße nicht ge-

trode 447 nicht zum Fräsen eines Schlitzes in das ändert.

Werkstück W schmal profiliert ist, sondern eine be- Die Arbeitskosten ändern sich ziemlich direkt mit trächtliche Breite (Fig. 52a und 53) und eine un- 15 der in dem Stromkreis verwendeten Leistung in Watt, tere unregelmäßig profilierte Kante hat, so daß Ver- Vom praktischen Standpunkt gesehen ist es daher zahnungen oder Rippen in der Fläche des Werk- wesentlich, daß der Abstand zwischen Elektrode und Stückes hergestellt werden. Die Anordnung und die Werkstück praktisch so klein gehalten wird, daß Elektrode sind im wesentlichen der in den F i g. 49 Kleinstspannungen verwendet werden können, wound 51 dargestellten Anordnung ähnlich, mit der 20 durch sich die Arbeiten mit geringsten Kosten ausAusnahme, daß die Elektrode breiter ist und an Stelle führen lassen. Als Beispiel sei erwähnt, daß, wenn einer einzigen Reihe von Bohrungen, die die Elek- bei Befolgung der gegebenen Lehren genau gehaltene trode von der Arbeitsfläche zu dem in Längsrichtung kleine Abstände benutzt werden, die meisten Elektrosich erstreckenden Durchlaß 431 durchsetzen, lysierungsarbeiten bei ungefähr 10 Volt oder in einimehrere Reihen derartiger Bohrungen 449 aufweist. 25 gen Fällen sogar mit einer geringeren Voltzahl bei Diese Bohrungsreihen können, wie dargestellt, ge- Arbeitsspalten von 0,05 mm und weniger ausgeführt staffelt angeordnet sein, um eine Streifenbildung des werden können. Die am günstigsten erwiesenen Werkstückes zu verhüten. Die Arbeitsfläche muß Stromdichten liegen zwischen 15 und 465 Ampere nicht flach sein, sondern die untere Fläche oder Ar- je Quadratzentimeter wirksame Elektrodenfläche, beitsfläche kann in Querrichtung unregelmäßig profi- 30 Die Leistung liegt also zwischen 0,15 und 5 kW je liert sein. Wie Fig. 52a zeigt, können die Rippen Quadratzentimeter. Für große Flächen kann die abgeschrägt sein, so daß sich die Elektrode bei ihrem Spannung auf 4 Volt verringert werden, wobei noch Vorschub nach unten in das Werkstück auch in Quer- vertretbare Stromdichten erhalten werden,
richtung in das Werkstück bewegt. Wenn dies nicht Alle bekannten Systeme oder Anlagen, die vervorgesehen wird, werden die in dem Werkstück ge- 35 suchen, das Metall durch elektrolytische Einwirkung formten Nuten breiter als sie sein sollen, wenn die abzutragen, erfordern eine weit größere Gesamtrichtige Tiefe erreicht ist, und zwar wegen der elek- energie zum Abtragen einer gleichwertigen Metalltrolytischen Seitenwirkung. Eine zweckdienliche Ab- menge. Bisher wurde die Verwendung von Spannung schrägung kann dadurch geformt werden, daß die in zwischen 100 und 110 Volt oder mehr als notwendig der Werkzeugfläche gefrästen Schlitze unter einem 40 erachtet, mit dem Ergebnis, daß der Energiebedarf, kleinen Winkel zur einen Seite verlaufen und daß oder mit anderen Worten, die Kosten der Metalldann die Schlitze unter einem kleinen Winkel zur an- abtragung das Zehn- oder Mehrfache der für die deren Seite neu gefräst werden. Hierdurch wird in Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erder Elektrode ein Schlitz erzeugt, der an dem Ende, forderlichen Kosten verursachten. Werden niedrige an dem das Werkstück die Elektrode verläßt, die 45 Spannungen mit weiten Arbeitsspalten verwendet, so richtige Größe hat, der aber an dem Eintrittsende ist die Abtraggeschwindigkeit gering, so daß also breiter ist. Beim Vorschub der Elektrode in das mehr Maschinen erforderlich sind, um die gleiche Werkstück bewegen sich die Rippenabschnitte daher Arbeit zu leisten. Die Anwendung hoher Stromdichgleichzeitig nach unten und nach der Seite. ten bei geringen Spannungen ist daher wirtschaftlich

Ungeachtet der Herstellungsweise der Rippen 451 50 günstig.

wird das Werkzeug in einer etwas geneigten Stellung Wie bereits erwähnt, erzeugen hohe Spannungen (Fig. 52) aufgestellt, und das Werkstück wird unter gemeinsam mit verhältnismäßig breiten Arbeitsspaldem Werkzeug langsam weggeschoben, so daß es bei ten eine elektrolytische Wirkung, die viel weniger seinem Herausbewegen aus dem rechtsliegenden kontrollierbar ist, so daß daher das hergestellte Ende die gezahnte oder mit Rippen versehene Fläche 55 Werkstück nicht so genau ausfallen kann, wie das mit aufweist, die sich in der Arbeitsfläche der Elektrode dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Werkbefindet. Diese Anordnung ist nicht auf einfache Rip- stück.

pen oder Verzahnungen begrenzt, sondern es können Einfache, schmalkantige, mit offenem Ende ver-

Änderungen in dem Profil der Arbeitsfläche der sehene Elektroden der in den Fig. 3, 4, 8, 9, 18, 18a

Elektrode vorgenommen werden. Die Elektrode er- 60 19, 20, 22, 23 und 24 dargestellten Art schneiden am

zeugt ein Negativ der Elektrode im Werkstück, wenn schnellsten. Sie hinterlassen auch vergleichsweise

sich das Werkstück unter der Elektrode hinwegbe- regelmäßige und glatte Seitenwände, jedoch wird die

wegt. Wegen der Breite des in den F i g. 52 bis 54 Mitte des Werkstückes nicht so schnell abgetragen

dargestellten Werkzeuges werden vorzugsweise zwi- wie der Werkstoff, der unmittelbar unterhalb der

sehen jeder Gruppe von Elektrolytzuführdurchlässen 65 Elektrodenkanten liegt, da diese Mitte weiter von

449 Querschlitze 453 angeordnet. der aktiven Elektrodenfläche wegliegt. Dies ist in den

An den dargestellten verschiedenen Ausführungen F i g. 8, 20, 21 und 22 deutlich dargestellt. Diese

und Abänderungen sind die Kennzeichen und Ver- Elektrode kann daher als die günstigste Elektrode

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für den Fall angesehen werden, daß eine Bohrung zublasen. Wenn das Werkstück oberhalb der Elekdurch ein Werkstück hindurch zu erzeugen ist, wie in trode angeordnet ist, so ist die in F i g. 1 dargestellte den F i g. 20, 21 und 22, in denen das kleine Mittel- Anordnung ebenfalls vorteilhaft, da der Elektrolyt stück abfällt, oder Unter bestimmten Verhältnissen, infolge seines Eigengewichtes aus der Arbeitsfläche in denen ein anschließender Fertigstellungsvorgang 5 fällt. Dies ist der Fall, wenn in dem Werkstück Hohlerfolgt oder wenn der in der Mitte vorhandene Vor- räume gebildet werden. Wenn der herzustellende Teil sprung nicht nachteilig ist. Unter gewissen Verhält- ein Dorn od. dgl. ist, so daß sich ein Hohlraum in nissen kann dieser Vorsprung sogar von Vorteil sein, der Elektrode befindet, dann wird die Elektrode wie dies in F i g. 9 der Fall ist, wo es erwünscht ist, oberhalb des Werkstückes so angeordnet, daß das das Ende eines in der Ausnehmung befindlichen Tei- io Eigengewicht den Elektrolyten ableitet, ausgenomles zu stauchen, um beispielsweise einen Zapfen zu men dort, wo ein enger Abstand zwischen der Elekbilden, der in dem Werkstück fest verankert ist. Bei trode und dem Werkstück vorhanden ist.
sonst gleichen Verhältnissen ergibt das schmale Ein- Bei den hier beschriebenen Verfahren und Vorsenken der Elektrode in das Werkstück einen höhe- richtungen können viele verschiedene Elektrolyte ren und spitzeren Vorsprung als bei einer langsamen 15 verwendet werden. Einige Werkstoffe sprechen gün-Bewegung der Elektrode. Der Unterschied ergibt sich stig auf Säurelösungen von 5 bis 25 % der starken aus einem Vergleich der Fig. 8 und 9. In Fig. 8 ist Säuren, wie Salzsäure, Salpetersäure und Schwefeldie Elektrode schnell bewegt worden, um eine kege- säure an. Andere Materialien, beispielsweise gesinlige Ausnehmung zu bilden, die an ihrem Boden oder terte Karbide, z. B. Wolframkarbid, Titankarbid Grund 'einen kleinen Durchmesser hat, während in 20 usw., sprechen besser auf Ätzlösungen an, beispiels-Fig. 9 die Elektrode langsam bewegt worden ist, um weise auf eine 20%ige Lösung von Ätzkali, der 5% eine mit der schmalen Mündung nach oben gerichtete Natriumwolframat zugesetzt ist.
kegelige Ausnehmung zu bilden. Möglichst weitgehend werden, wenn keine überSoli ein Hohlraum hergestellt werden, der an sei- mäßigen Verluste an Abtraggeschwindigkeit auftrenem Grund eine ziemlich große Fläche hat, und soll 25 ten, vorzugsweise neutrale oder nahezu neutrale SaIzder Grund oder Boden von einem geregelten Profil lösungen verwendet, da diese Lösungen leichter und sein, wobei jedoch die Bodenwand und die Seiten- sicherer zu handhaben sind. Eine Lösung dieser Art, wände etwas rauh sein dürfen, dann arbeitet eine die gute vielseitige Verwendbarkeit hat und gute Ab-Mehrfachelektrode der in den F i g. 26, 27, 28, 29 traggeschwindigkeiten aufweist, ergibt sich dann, und 30 dargestellten Art sehr zufriedenstellend. Eine 30 wenn zu 56,78 1 Wasser folgende Bestandteile zugeglatte Oberfläche kann mit dieser Art von Elektrode setzt werden:
erhalten werden, wenn im Durchmesser kleine, eng

zusammenstehende Rohre verwendet werden oder Chlorkalium 13,6 kg

wenn zusätzlich zum einfachen Vorschieben der Kalisalpeter 4,5 kg

Elektrode eine Relativbewegung zwischen dem Werk- 35 Zitronsaures Kali 4,5 kg

stück und der Elektrode in solcher Weise erfolgt, daß Kaliumnatriumtartrat 4,5 kg

das Ende der Elektrode ständig einer sich verschiebenden Werktstückfläche gegenüberliegt, wozu ein Diese der Elektrode bei einer Temperatur zwischen Vibrator oder eine Rüttelvorrichtung verwendet wer- 50 und 65° C zugeführte Lösung hat gute Abtraggeden kann, die die Elektrode in Schwingungen setzt. 40 schwindigkeiten bei vielen Stahlsorten, einschließlich Ein anderes Beispiel dieser Art ist in Fig. 26a dar- rostfreiem Stahl, und auch bei vielen Stahllegierungestellt. Die in den F i g. 49 bis 54 gezeigten Ausfüh- gen auf Nickel-, Kobalt- oder Eisengrundlage und die rungen erläutern ebenfalls dieses allgemeine Arbeits- zu diesen drei Stoffen noch Legierungsstoffe enthalprinzip, bei dem sich ein glatter Boden der bearbeite- ten, beispielsweise Stoffe wie Chrom, Molybdän, ten Fläche ergibt. 45 Wolfram, Titan, Columbium usw.

Wird eine verhältnismäßig hohe Genauigkeit so- Außer dem Abtragen oder Abbauen von Material wohl hinsichtlich der auf dem Werkstück herzustel- mit hohen Geschwindigkeiten kann eine gute Oberlenden Oberfläche als auch hinsichtlich der Abmes- fläche und besonders auf den Legierungen aus rostsungstoleranzen gefordert, dann wird vorzugsweise freien Stählen sowie den Legierungen mit Kobalt-, eine Elektrode der in den F i g. 33 bis 37 dargestell- 50 Nickel- und Eisengrundlage eine glänzende reflektieten Art verwendet. Diese Elektroden haben einen rende Oberfläche dadurch erzeugt werden, daß die vergleichsweise scharfen Außenumriß, und das Ende Oberfläche der Elektrolyse Verhältnissen unterder Elektrode, das die Bodenfläche herstellt, ist eine worfen wird, unter denen ein hoher Druck und eine besonders glatte Elektrodenfläche, in der die einzel- hohe Geschwindigkeit im Elektrolyten vorhanden ist, nen Bohrungen, die den Elektrolyt zuführen und ab- 55 wie dies bereits beschrieben wurde,
leiten, verhältnismäßig klein gehalten werden. Für Erfahrungsgemäß ist ein Kennzeichen für das gute beste Ergebnisse sollen die Zuführbohrungen einen Arbeiten eines Elektrolyten darin zu sehen, daß die Durchmesser von etwa 0,762 mm haben, und der bei der elektrolytischen Zersetzung gebildeten Me-Abstand zwischen den Zuführöffnungen und den Ab- tallsalze leicht löslich sind. Beispielsweise kann Aluleitöffnungen soll kurz gehalten werden. Ist eine 60 minium in diesem Verfahren mit vielen Elektrolyten, glänzende Oberfläche erwünscht, dann wird das in die bei anderen Materialien verwendbar sind, nicht Fig. 24 dargestellte Drucksystem mit Vorteil ver- gut bearbeitet werden, da die anodische Wirkung wendet. Aluminiumsalze bildet, die nicht leicht löslich oder Wie bereits erwähnt, können auch Luftstrahlen überhaupt nicht löslich sind und einen anodischen verwendet werden, um eine unerwünschte elektroly- 65 Film auf dem Werkstück bilden. Jedoch ergibt eine tische Wirkung zwischen den Seitenflächen der Elek- einfache 5- oder lO°/oige Lösung aus Essigsäure gute trode und dem Werkstück zu verhüten; die Luft wird Ergebnisse, weil die entstandenen verhältnismäßig verwendet, um den stagnierenden Elektrolyten weg- komplexen Aluminiumsalze so löslich sind, daß sie

aus dem Arbeitsspalt leicht ausgewaschen werden können.

Sollen feine Mustereinzelheiten reproduziert werwerden, dann wird eine Lösung verwendet, die stärker verdünnt ist als für eine schnellste Abtragungsgeschwindigkeit erwünscht ist. Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Salzmengen werden auf ein Viertel bis ein Sechstel der angegebenen Werte für die gleiche Wassermenge verdünnt. Die angelegte Spannung wird ebenfalls verringert. Der Zweck hierfür ist, den Unterschied in der Abtragungsgeschwindigkeit zwischen denjenigen Flächen, in denen die Elektrode nahe am Werkstück steht, und denjenigen Flächen, in denen sie weiter vom Werkstück entfernt ist, hervorzuheben. Leitet der Elektrolyt zu stark und ist die angelegte Spannung zu hoch, dann ist der Unterschied im Widerstandsweg zwischen den nahe gelegenen Flächen und den weiter auf Abstand stehenden Flächen nicht sehr groß, und die Mustereinzelheiten verzerren sich oder verschwimmen.

Die in der Tabelle verwendete Lösung ist mit gutem Erfolg in einer Vier-zu-Eins-Verdünnung verwendet worden, um Münzenmuster im folgenden Verfahren zu duplizieren: Zuerst wurde eine Münze auf eine Elektrode der in Fig. 25 dargestellten Art gelegt, wobei eine Scheibenelektrode aus poröser gesinterter Bronze in Form einer Scheibe von etwa 25,4 mm Durchmesser und 3,17 mm Dicke verwendet wurde. Nach Durchströmen eines Filters wurde der Elektrolyt mit einem Druck von 7 kg/cm² durch die Elektrodenscheibe hindurchgefördert. In dem Filter wurden alle Teilchen bis zu 5 Mikron entfernt. Der Elektrolysierungsstrom wurde erst so geschaltet, daß die Elektrode positiv war. Die Elektrode wurde dann vorgeschoben, bis sie nahezu die Münze berührte. Der Strom wurde dann für 1 oder 2 Sekunden bei 4 Volt eingeschaltet, die Elektrode dann vorgeschoben und diese Vorgänge so lange wiederholt, bis eine genügend große Tiefe erreicht war, um alle Münzflächenmuster zu erfassen. Die Münze wurde dann herausgenommen und durch ein Gesenkstahlstück ersetzt. Die Stromzuführungen wurden umgekehrt, so daß die Elektrode nun zur Kathode wurde. Die Elektrode wurde nun zum Stahl vorgeschoben, wobei eine Spannung von 6 Volt verwendet wurde, dann wurde eine sehr nahe Stellung verwendet, und zwar wenige Hundertstel eines Millimeters, und dann wurde die Elektrode auf eine so große Tiefe in den Stahl vorgeschoben, daß das Muster vollständig gebildet wurde. Es war hierdurch möglich, sehr feine Einzelheiten zu reproduzieren. Im Vergleich zur Höhe des Münzenmusters oberhalb seiner ebenen Flächen mit der fertiggestellten Nachbildung wurde festgestellt, daß diese Abmessungen innerhalb eines Unterschiedsbereiches von 0,025 mm zwischen der Originalmünze und dem Stahlmuster lagen. Eine derartige genaue Kopie durch elektrolytische Abtragung ist bisher noch nicht bekanntgeworden.

Es ist also offensichtlich, daß die Erfindung verwendet werden kann, um Profile und Hohlräume unregelmäßiger Form herzustellen, und zwar solche Hohlräume und Profile, die mittels anderer Verfahren sehr schwierig hergestellt werden können, daß jedoch die Erfindung mit hohem Nutzen auch übliche mechanische Bearbeitungsvorgänge ersetzt, wenn das Werkstück aus Legierungen mit Kobalt-, Nickel- oder Eisengrundlage oder einem anderen Material besteht, das aus praktischen Ursachen nur sehr schwer bearbeitbar ist. Die in Fig. 26a beispielsweise dargestellte Vorrichtung soll keine übliche Dreharbeit an Flußeisen oder anderen maschinell leicht bearbeitbaren Materialien ersetzen, ihre Überlegenheit wird aber bei

S gehärteten Werkzeugstählen oder sehr harten Legierungen oder anderen sonst nicht bearbeitbaren Materialien offenbar.

Die Erfindung ist zwar in verschiedenen Ausführungen dargestellt, doch können im Rahmen der Er-

o findung Änderungen in der Apparatur und in dem Verfahren vorgenommen werden.

Claims (39)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Metallbearbeitung mittels Elektro-Erosion, bei dem in einem zwischen dem zu bearbeitenden Werkstück und der Arbeitsfläche der Elektrode vorhandenen, in einem geschlossenen System liegenden Spalt, in den ein Elektrolyt mit Druck gepumpt wird, ein Stromfeld aufgebaut wird, durch das Material abgetragen wird, während Elektrode und Werkstück gegeneinander vorgeschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt in einem vollständig offenen, abstandshalterfreien Arbeitsspalt mit so hohem Druck eingepumpt wird, daß ein Vorschub der Elektrode bei einer Vorschubgeschwindigkeit ermöglicht wird, bei der der vollständig offene Arbeitsspalt sich selbst einstellt und von selbst aufrechterhalten wird, und zwar so, daß eine rein elektrolytische funken- und lichtbogenfreie Abtragung erfolgt, wobei der Arbeitsspalt jedoch so klein ist, daß durch die Abtragung im wesentlichen die Konfiguration der Arbeitsfläche der Elektrode abgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Arbeitsspaltes an dem Punkt der dichtesten Annäherung zwischen Elektrode und Werkstück 0,25 mm nicht übersteigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung nicht größer als 15 Volt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Elektrolyten am Eintritt in die Elektrode nicht kleiner als 1,75 at ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte nicht unter 15,5 A/cm² liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Elektrolyt dem Arbeitsspalt durch wenigstens einen Durchgang (225; 349; 531; 363/365; 375; 377; 441; 449) in der Elektrode (31; 343; 415; 447) zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt vom Arbeitsspalt durch wenigstens eine öffnung (339/341; 355; 367; 379 bzw. Spalte 351") durch die Arbeitsfläche der Elektrode (31, 343) wieder abgeleitet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche der Elektrode in eine Anzahl Abschnitte unterteilt ist, von denen jedem Elektrolyt zugeführt und durch einen zugeordneten Ausgangskanal abgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ableitungskanal des Elektrolyten hinsichtlich seiner Größe mit Bezug auf den Zuleitungskanal verengt ist, so daß ein zwangläufiger überatmosphärischer Druck im Elektrolyten über den gesamten Arbeitsspalt aufrechterhalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ableitungskanals einstellbar ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise während des Erosionsvorganges Elektrode (31, 343) und Werkstück (W) zwecks Anpassung der Form der Elektroden-Arbeitsfläche zeitweise umgepolt werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Wechselstrom als Erosionsstrom am Arbeitsspalt die Elektrodenarbeitsfläche ao aus einem Metall besteht, das in dem Elektrolyt durch die positive Halbwelle des Wechselstromes nicht aufgelöst wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Wechselstrom als Erosionsstrom am Arbeitsspalt die Elektroden-Arbeitsfläche (297) aus einem Metall besteht, das in an sich bekannter Weise in Verbindung mit einem Elektrolyten die Wirkung eines elektrischen Ventils hat.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei Elektroden bzw. zwei Elektrodengruppen nebeneinander zur Ausnutzung beider Wechselstrom-Halbwellen den Erosionsvorgang ausführen.

1-5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verbrauchte Elektrolyt von einem Druckluftstrom (445) aus dem Arbeitsspalt zur Vermeidung unerwünschter Erosion geblasen wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur erleichterten Herstellung von Durchbrächen im Werkstück (W) auf der unteren Werkstückseite ein leitendes Beilagestück (289, 293, 295) angeordnet ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Beilagestück mit einem Zement, Kitt oder Kleber an der Unterseite des Werktstückes befestigt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Beilagestück aus einem elastischen Dichtungsteil (293) und einer untergelegten Stützplatte (295) besteht.

19. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Halter für das Werkstück, eine Halterung für die Elektrode und ein elektrischer Stromkreis vorgesehen sind, der in einer solchen Weise mit dem Werkstück und der Elektrode verbunden ist, daß das Werkstück die Anode bildet, gekennzeichnet durch eine Konstruktion (179, 185) welche die Elektrode (31, 343) und das Werkstück (W) gegeneinander, während dazwisehen ein Arbeitsspalt ohne Verwendung von Distanzstücken od. dgl. aufrechterhalten wird, mit einer Vorschubgeschwindigkeit bewegt, die im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Materialabnahme von dem Werkstück ist, an sich bekannte Pumpvorrichtungen (73, 77), die mit dem Arbeitsspalt verbunden sind, um an und durch diesen hindurch Elektrolyt mit einem statischen Druck von wenigstens 1,75 at am Einlaß des Arbeitsspaltes zu pumpen, und Gehäusevorrichtungen (61, 71), die das Werkstück und die Elektrode umschließen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubkonstruktion eine mit Strömungsmittel arbeitende Antriebsvorrichtung (179,185) aufweist.

21. Vorrichtung zum Druchfuhren des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Durchbruchstelle wenigstens eine gegen die Unterseite des Werkstücke (W) gepreßte, völlig mit Elektrolyt gefüllte Elektrolytkammer oder ein vollständig mit Elektrolyt gefüllter Hohlraum im Werkstück an dieser Stelle vorgesehen ist.

22. Elektrode zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Frontfläche der Elektrode etwas breiter als der Elektrodenschaft ausgebildet ist.

23. Elektrode nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche 0,50 bis 0,75 mm über den Schaft übersteht.

24. Elektrode nach den Ansprüchen 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die nicht zur Erosionsarbeit bestimmten Elektrodenflächen mit einer Isolierschicht bedeckt sind.

25. Elektrode nach den Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche in bekannter Weise aus einem porösem Material (321) oder aus einem Metallgitter besteht.

26. Elektrode nach den Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder teilweise aus Silber besteht.

27. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in an sich bekannter Weise durch Elektro-Erosion am Pluspol nach einer mit dem Minuspol verbundenen Schablone geformt ist.

28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 bis 24 und 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt dem Arbeitsspalt durch mehrere Durchgänge (225, 349, 351, 365, 375, 441, 449), die mit einer Druckkammer (231, 347, 361, 378, 431) verbunden sind, zugeführt wird, wobei die Durchmesser der Durchgänge vielfach kleiner als deren Länge sind.

29. Elektrode nach den Ansprüchen 22 bis 24 und 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die den Elektrolyten leitenden Durchgänge (277, 349) gegenüber den Ableitungsöffnungen (319, 345) in der Elektroden-Arbeitsfläche in an sich bekannter Weise im Durchmesser um etwa 0,75 mm erweitert sind.

30. Elektrode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden-Arbeitsfläche (297) aus Tantal besteht.

31. Elektrode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einem Zuleit- (345,

I I ID

365, 375) und einem Ableitdurchgang (341, 353, 367 bis 379) nicht mehr als 18 mm beträgt.

32. Elektrode nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitkanäle durch rechtwinklig zueinander und parallel zu den Zuleitdurchgängen (349) angeordnete, durchgehende Schlitze (351") gebildet sind.

33. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß bei Elektrolytmangel bzw. bei unzureichendem Elektrolytdruck die Elektrode (31) automatisch zurückziehbar angeordnet ist.

34. Elektrode zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 15, mit durch hydraulischen Antrieb zwangläufig geführter Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt selbst das hydraulische Antriebsmittel ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub abhängig vom Elektrolytdruck oder von der Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten unter Verwendung von Druck- oder Strömungsmessern regelbar ist.

36. Vorrichtung nach den Ansprüchen 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub in an sich bekannter Weise zusätzlich vom Erosionsstrom und/oder von der Erosionsspannung beeinflußbar ist.

37. Vorrichtung nach den Ansprüchen 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenvorschub unter Verwendung von an sich bekannten Membranschaltern, Kohledruck- oder anderen Widerständen und einstellbaren Kapazitäten als Steuerglieder veränderbar ist.

38. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, die den Vorschub in Abhängigkeit von der Stellung der Elektrode (31) innerhalb des Elektrodenhubes beeinflußt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch einen Nocken (113), der veränderbare Widerstände (117), Kondensatoren oder επί ο dere elektrische oder mechanische Steuerglieder betätigt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 851910, 443 026;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1032447,
1008428;

österreichische Patentschrift Nr. 197 666;
schweizerische Patentschrift Nr. 273 469;
französische Patentschriften Nr. 1109 473,
1094 910, 1068 690;

britische Patentschriften Nr. 803 887, 335 003;
USA.-Patentschriften Nr. 2 827 427, 2 592 894,
427 588, 2 385 665, 2 059 236, 2 053 417,
369;

Feinwerktechnik, 1959, H. 8, S. 272 bis 277;
Deutsche Elektrotechnik, 1957, H. 9, S. 450
bis 458;

Der Maschinenmarkt, 5. 7.1957, S. 16 bis 22;
Metalloberfläche, Ausg. A, 1955, S. 24 a bis 27 c; Fertigungstechnik, 1953, H. 3 (März), S. 91 bis 95;

Schriftenreihe des Verlages Technik, Bd. 94
(1953), S. 19, 22/23, 70/71; Bd. 177 (1954), S. 78;
Bd. 186 (1954), S. 14 bis 16.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

709 547/326 3. 67 © Bundesdruckerei Berlin