-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrodenklemmvorrichtung zur
Verwendung in elektrochemischen Bearbeitungsmaschinen zum gleichzeitigen
Halten einer Vielzahl röhrenförmiger Metallelektroden.
-
Eine elektrochemische Bearbeitungsmaschine wird verwendet, um Öffnungen
in einer Düse eines Keramikextruders auszubilden. Eine solche
elektrochemische Bearbeitungsmaschine umfaßt eine
Elektrodenklemmvorrichtung, die zum gleichzeitigen Halten einer Vielzahl
röhrenförmiger Metallelektroden ausgebildet ist, die verwendet werden,
um in der Düse eine Anzahl feiner Öffnungen auszubilden, während ein
Elektrolyt wie Salpetersäure durch die röhrenförmigen Metallelektroden
auf die Düse geblasen wird.
-
Eine herkömmliche Klemmvorrichtung, die bei einem solchen elektrochemischen
Bearbeitungsvorgang verwendet worden ist (siehe Fig. 1a) und die
beispielsweise aus der EP-A-245,545 bekannt ist, umfaßt zwei geteilte
Klemmblöcke 21-1 und 21-2, die entlang einer Zickzackteilungslinie getrennt
sind, um konkave Abschnitte 22-1 und konvexe Abschnitte 22-2 zu schaffen.
Die konkaven Abschnitte 22-1 und die konvexen Abschnitte 22-2 sind mit
Ausnehmungen 23-1 und 23-2 an Scheitelpunkten der Zickzackteilungslinie
zum Halten röhrenförmiger Metallelektroden 24 versehen. Die röhrenförmigen
Metallelektroden 24 sind in den Ausnehmungen 23-1 und 23-2 angeordnet,
und die Klemmblöcke 21-1 und 21-2 werden zusammengefügt, um die
röhrenförmigen Metallelektroden zu halten. Dann werden die Klemmblöcke
durch Schrauben 25 festgezogen, um die Elektroden gleichzeitig zu klemmen.
-
Die herkömmliche Klemmvorrichtung, wie oben erwähnt, hält alle
röhrenförmigen Metallektroden durch zwei Klemmblöcke zusammen, die durch
Schrauben festgezogen werden.
-
Daher besteht das Problem, daß aufgrund der Veränderlichkeit des
Durchmessers der röhrenförmigen Metallelektroden und der (mangelnden)
Fertigungspräzision der konkaven und konvexen Abschnitte und der
Ausnehmungen einige der zwischen die Klemmblöcke geklemmten röhrenförmigen
Metallelektroden aus den Klemmblöcken fallen oder zwischen den Klemmblöcken
zerdrückt werden können, die durch die Schrauben festgezogen werden. Als
Ergebnis kann die elektrochemische Bearbeitung nicht zufriedenstellend
durchgeführt werden oder können die zerdrückten röhrenförmigen
Metallelektroden nicht wiederverwendet werden.
-
Weiters ist es schwierig, die Ausnehmung präzise mit einem vorherbestimmten
Krümmungsradius zu fertigen, sodaß die entsprechende röhrenförmige
Metallelektrode präzise in die Ausnehmung eingepaßt ist, sodaß sie zwischen
den Klemmblöcken festgehalten wird.
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obengenannten
Probleme zu lösen und eine Elektrodenklemmvorrichtung zu schaffen, die
dazu ausgebildet ist, die elektrochemische Einarbeitung der Öffnungen
in die Düse oder ähnliches ohne Herausfallen der Elektroden durchzuführen.
-
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Elektrodenklemmvorrichtung wie
in Anspruch 1 dargelegt geschaffen.
-
Gemäß vorliegender Erfindung wird es vorgezogen, daß das die Elektrode
aufnehmende Durchgangsloch sich vertikal durch den Klemmblock erstreckt
und das Gewindesackloch sich horizontal erstreckt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind
die Gewindelöcher in versetzten oberen und unteren Positionen angeordnet,
sodaß sie den Positionen der die Elektroden aufnehmenden Durchgangslöcher
entsprechen, die daher in kleinen Abständen voneinander angeordnet sein
können, und die Gewindelöcher sind an den gegenüberliegenden Seiten des
Klemmblocks ausgebildet.
-
Bei der obengenannten Anordnung der Elektrodenklemmvorrichtung gemäß
vorliegender Erfindung ist jede der röhrenförmigen Metallelektroden einzeln
entsprechend in den Klemmblock geklemmt, sodaß trotz der Veränderlichkeit
des Durchmessers der Elektroden und unabhängig von der Fertigungspräzision
nicht die Gefahr besteht, daß die Elektroden aus dem Klemmblock fallen.
-
Weiters wird verhindert, daß die röhrenförmigen Metallelektroden zerdrückt
werden, da die röhrenförmigen Metallelektroden durch das elastische Element
durch eine Stellschraube elastisch festgeklemmt sind.
-
Weiters kann, wenn eine Elektrode durch eine neue Elektrode ersetzt werden
muß, die Elektrode einzeln ausgetauscht werden, sodaß es einfach ist,
eine Elektrode auszuwechseln und auch eine Elektrode mit einem anderen
Durchmesser leicht und wirksam festgeklemmt werden kann.
-
Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser
verstanden werden.
-
Fig. 1a ist eine Draufsicht, die eine herkömmliche
Elektrodenklemmvorrichtung nach dem Stand der Technik darstellt;
-
Fig. 1b ist eine vergrößerte teilweise Draufsicht von Fig. 1a;
-
Fig. 2a ist ein teilweiser Seitenaufriß, der eine Ausführungsform der
Elektrodenklemmvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung darstellt;
-
Fig. 2b ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IIb-IIb von Fig. 2a;
-
Fig. 3 ist ein Seitenaufriß einer Ausführungsform des gemäß vorliegender
Erfindung verwendeten elastischen Elements;
-
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer röhrenförmigen Elektrode, die mit
einem elastischen Element und einer in einem Gewindeloch der
erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung angezogenen Schraube festgeklemmt ist;
und
-
Fig. 5 ist ein schematischer Aufriß einer elektrochemischen
Bearbeitungsmaschine, die mit der Elektrodenklemmvorrichtung gemäß
vorliegender Erfindung versehen ist.
-
Auf die Fig. 2a und 2b Bezug nehmend, die eine bevorzugte Ausführungsform
der Klemmvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung darstellen, weist ein
Klemmblock 1 eine Vielzahl von eine Elektrode aufnehmenden
Durchgangslöchern 4 auf, die sich vertikal durch den Klemmblock 1
erstrecken und einen Durchmesser aufweisen, der etwas größer ist als
der Außendurchmesser einer festzuklemmenden röhrenförmigen Elektrode 2,
sowie eine Vielzahl von horizontalen Gewindesacklöchern 3, die an jeweils
den Durchgangslöchern 4 entsprechenden Positionen ausgebildet sind. Die
röhrenförmige Elektrode ist ein Metallröhrchen aus beispielsweise Titan.
Jedes der horizontalen Geschwindesacklöcher 3 ist so angeordnet, daß
die Mittelachse des Gewindelochs 3 senkrecht zur Mittelachse des
entsprechenden Durchgangslochs 4 steht, und hat eine solche Tiefe, daß
die Bodenfläche 3a des Gewindesacklochs 3 sich auf einer Höhe mit der
Mitte des eine Elektrode aufnehmenden Durchgangslochs 4 befindet, sodaß
eine eine Elektrode aufnehmende Rille 4a auf der Bodenfläche 3a des
Gewindesacklochs 3 geschaffen wird.
-
Wenn feine Öffnungen mit einem kleinen Abstand zueinander durch
elektrochemische Bearbeitung auszubilden sind, sollte der Abstand zwischen
benachbarten Elektroden 2 entsprechend verringert werden. In diesem Fall
können die Gewindelöcher 3 in versetzten oberen und unteren Positionen
angeordnet werden, wie in Fig. 2a gezeigt, sodaß sie den verringerten
Abständen zwischen den benachbarten Elektroden 2 angepaßt sind. Weiters
können die Gewindelöcher 3 an den gegenüberliegenden Seiten des Klemmblocks
1 ausgebildet sein, wie in Fig. 2b gezeigt, um die Elektroden in zwei
Reihen anzuordnen.
-
Bei dieser Ausführungsform sind Titanröhrchen mit einem Durchmesser von
1,5 mm in zwei Reihen aus 73 Röhrchen und 72 Röhrchen angeordnet, und
der Durchmesser der Gewindelöcher 3 beträgt 4 mm.
-
Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines elastischen Elements
5 zum elastischen Klemmen der Elektrode 2 gegen die eine Elektrode
aufnehmende Rille 4a. Das elastische Element 5 weist einen Durchmesser
auf, der geringer als der Innendurchmesser des Gewindelochs 3 ist, um
ein leichtes Einfügen des elastischen Elements in das Gewindeloch 3 zu
ermöglichen. Das elastische Element 5 kann aus geeignetem Elastomermaterial
und vorzugsweise aus Teflon (PTFE), Polypropylen oder ähnlichem bestehen,
das hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegen den Elektrolyten aufweist.
-
Auf Fig. 4 Bezug nehmend wird die röhrenförmige Metallelektrode 2 in das
Durchgangsloch 4 eingefügt und wird durch eine Stellschraube 8 gegen die
Oberfläche der Rille 4 geklemmt, wobei ein elastisches Element 5 dazwischen
angeordnet ist. Das elastische Element 5 wird in das Gewindeloch 3
eingefügt und dann durch eine Stellschraube 8 zusammengedrückt, die mit
einem Sechskantschraubenschlüssel oder ähnlichem in das Gewindeloch 3
geschraubt wird, um die Elektrode 2 elastisch gegen die Oberfläche der
eine Elektrode aufnehmenden Rille 4a zu klemmen.
-
Fig. 5 veranschaulicht eine herkömmliche elektrochemische
Bearbeitungsmaschine, die mit der Elektrodenklemmvorrichtung gemäß
vorliegender Erfindung versehen ist. Auf Fig. 5 Bezug nehmend umfaßt die
elektrochemische Bearbeitungsmaschine eine Basisplatte 11, auf der eine
zu bearbeitende Düse 13 angeordnet ist, an der Basisplatte 11 befestigte
vertikale Pfeiler 12, ein Spannfutter 14 zum Befestigen der
Elektrodenklemmvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung 15, die zum vertikalen
und horizontalen Bewegen des Spannfutters 14 entsprechend den
Arbeitsbedingungen und Arbeitspositionen ausgebildet ist, und eine Führung
16 zum Führen der Elektroden 2 in ihre Arbeitspositionen.
-
Bei der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung werden die Elektroden durch die
Antriebsvorrichtung 15 und die Führung transportiert und werden in eine
Position gebracht, in der die Düse 13 gebohrt wird, und dann wird zwischen
den Elektroden und der Düse ein Strom angelegt, während die Elektroden
beispielsweise Salpetersäure ausstoßen. Die Elektroden werden durch die
Antriebsvorrichtung langsam gesenkt, um Öffnungen in der Düse auszubilden.
-
Es wird festgestellt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die
obengenannte Ausführungsform beschränkt ist und in verschiedenen Formen
oder Abwandlungen durchgeführt werden kann. Beispielsweise bestehen die
Elektroden bei der obengenannten Ausführungsform aus Metallröhrchen mit
dem gleichen Durchmesser, aber mit der erfindungsgemäßen
Elektrodenklemmvorrichtung können, wenn notwendig, auch Metallröhrchen
mit unterschiedlichem Durchmesser festgeklemmt werden.
-
Wie oben erwähnt, klemmt die Klemmvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung
jede der röhrenförmigen Metallelektroden einzeln mit einer geeigneten
Kompressionskraft an den Klemmblock, und daher kann die Klemmvorrichtung
die röhrenförmige Elektrode perfekt darin hindern, aus dem Klemmblock
zu fallen, und die gewünschte elektrochemische Bearbeitung wirksam
durchführen.
-
Weiters kann bei der vorliegenden Klemmvorrichtung, da jede der Elektroden
einzeln festgeklemmt ist, wenn eine Elektrode ausgetauscht werden sollte,
die Elektrode leicht durch eine neue Elektrode ersetzt werden, oder eine
Elektrode mit einem anderen Durchmesser kann einfach und wirksam
festgeklemmt werden.