DE1139359B

DE1139359B - Verfahren und Einrichtung zum Abfuehren von Spaenen und Gasblasen aus dem Elektrodenspalt in Funkenerosionsmaschinen

Info

Publication number: DE1139359B
Application number: DEH32955A
Authority: DE
Inventors: Robert Hanning
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-04-10
Filing date: 1958-04-10
Publication date: 1962-11-08

Description

Verfahren und Einrichtung zum Abführen von Spänen und Gasblasen aus dem Elektrodenspalt in Funkenerosionsmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abführen von Spänen und Gasblasen aus dem Elektrodenspalt in Funkenerosionsmaschinen, bei denen die Elektroden in eine in einem Behälter befindliche, dielektrischeFlüssigkeit eingetaucht sind, mittels der unter dem Einfluß eines Druckgefälles sich bewegenden Flüssigkeit.
Bei einer bekannten Ausführung wird die im Behälter befindliche Flüssigkeit in den Kreislauf einer Pumpe einbezogen, indem sowohl die Zufluß- als auch die Abfiußleitung der Pumpe mit ihren freien Enden in den Flüssigkeitsbehälter eingeführt werden. Die durch das zwischen der Zufluß- und Abflußleitung herrschende Druckgefälle bedingte Flüssigkeitsströmung wirkt sich hauptsächlich als Wirbelströmung aus und trägt wenig zur Abführung der Späne und Gasblasen aus dem Elektrodenspalt bei, da die in dem Spalt befindliche Flüssigkeit dabei kaum eine Bewegung erfährt.
Eine gewisse Bewegung kann erzielt werden, wenn das freie Ende der Saugleitung in unmittelbarer Nähe des Spaltes angeordnet wird. Aber auch hierbei ist der Anteil der mit Spänen vermischten, aus dem Spalt kommenden Flüssigkeit an der gesamten abgesaugten Flüssigkeit nur gering. Außerdem bleibt hier die Absaugung der mit Spänen vermischten Flüssigkeit auf die unmittelbar an der Saugöffnung liegende Stelle beschränkt, während die entfernt liegenden Stellen kaum beeinflußt werden.
Eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse wird nach einem anderen bekannten Verfahren dadurch erzielt, daß die Flüssigkeitszufluß- oder die Flüssigkeitsabflußleitung über eine Bohrung in der Werkstück- oder Werkzeugelektrode an den Spalt unter Abdichtung gegen die übrige im Behälter befindliche Flüssigkeit angeschlossen ist. Dadurch wird ein Kreislauf der Flüssigkeit außerhalb der Elektrode verhindert und durch den Elektrodenspalt erzwungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, dieses bekannte Verfahren und die entsprechende Einrichtung dadurch wirkungsvoller zu gestalten, daß das Druckgefälle in Richtung der Flüssigkeitsabflußleitung und damit die Strömungsgeschwindigkeit im Spalt vergrößert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Flüssigkeitsabflußleitung über eine Bohrung in der Werk- , stück- oder Werkzeugelektrode an den Spalt unter Abdichtung gegen die übrige im Behälter befindliche Flüssigkeit angeschlossen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die im Behälter befindliche Flüssigkeit einem statischen überdruck, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Luftkissens, ausgesetzt wird.
Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer Darstellung zwei Schnitte durch einen Flüssigkeitsbehälter mit eingetauchten Elektroden in einer Zwischenarbeitsstellung zeigt.
Die von einer Werkzeugstange 1 bewegte Werkzeugelektrode 2 hat bereits eine Vertiefung in der Werkstückelektrode 3 eingearbeitet. Zwischen beiden Elektroden befindet sich der Spalt 4. Beide Elektroden sind in einen eine dielektrische Flüssigkeit 9 enthaltenden Behälter 5 eingetaucht. Die Flüssigkeit steht mit der Druckseite einer nicht gezeichneten Pumpe durch die Zuflußleitung 6 in Verbindung. Die zur Saugseite der Pumpe führende Abflußleitung 7 hat keine direkte Verbindung zu der Flüssigkeit 9, sondern ist dicht an eine zum Spalt 4 führende Bohrung 8 a, 8 b einer der beiden Elektroden 2, 3 angeschlossen. Wenn die Bohrung 8 a in der längsbeweglichen Werkzeugelektrode 2 angeordnet ist, erfolgt der Anschluß mittels eines nachgiebigen Schlauchstückes 10. Die Anordnung der Bohrung 8 a in der Werkzeugelektrode ist in den meisten Fällen möglich, auch wenn in den zu bearbeitenden Körper, beispielsweise eine Preßmatrize, eine ebene Vertiefung eingearbeitet werden soll. In diesem Falle ist, wie Fig. I zeigt, die Bohrung 8 a schräg zur Vorschubbewegung angeordnet. Der nach Beendigung der Funkenerosionsbearbeitung noch stehengebliebene Höcker 3 a kann auf beliebige Art und Weise entfernt werden.
Wenn die Bohrung in der Werkstückelektrode 3 angeordnet ist, was besonders bei der Herstellung von durchgehenden Bohrungen zweckmäßig ist, kann der Anschluß der Flüssigkeitsleitung nur mittelbar erfolgen. Wie Fig. 2 zeigt, ist zu diesem Zweck ein Werkstückträger 11 als Hohlkörper mit einer offenen Seite ausgebildet. Auf diese wird die Werkstückelektrode 3 mittels einer Einrichtung 12 aufgespannt, wobei ein zwischen dem Werkstückträger 11 und der Werkstückelektrode, angeordneter Dichtungsring 13 für die Äbdichtung nach außen sorgt. Die Verbindung- zwischen dem Hohlrau- des.. Werkstückträgers und der zur Saugseite der Pumpe führenden Abflußleitung 7 kann auf beliebige Art, beispielsweise durch ein Schlauchstück 14, erfolgen. Die von der Druckseite= cig, Puppe,. kommende. Zuflußleitung 6 kann seitlich oder von oben in den Behälterraum geführt werden. Die Kreislaufbewegung, die von der Pumpe über die Zuflußleitung,6; die. im- Behälter 5 befindliche Flüssigkeit 9, den Spalt 4; die Elektrodenbohrung 8 a, 8 br die- Abflußleitung-7-zur Pumpe verläuft, wird dadurch- beschleunigt, daß die im- Behälter befindliche Flüssigkeit einem statischen. Überdruck ausgesetzt wird. Üm dieses zu ermöglichen, ist der Behälter 5 durch einen Deckel 15- und-einen Dichtungs-. ring 16 druckdicht verschlossen. Es muß dafür gesorgt werden, daß die Werkzeugstange 1 durch den Deckel 15 dicht hindurchgeführt ist. Zweckmäßigerweise wird der Deckel 15 geschlossen, wenn der Behälter 5 nicht ganz mit Flüssigkeit 9 gefüllt ist, so daß ein Luftkissen 17_ im geschlossenen- Behälter vorhanden bleibt, das bei laufender Pumpe als Druckpolster dient. Da die Spaltflächen und damit die Strömungsquerschnitte sehr verschieden sein können, ist ein an -sich bekannter Regler vorgesehen, der die Leistung der.Pumpe in Abhängigkeit-vom Überdruck regelt und. steuert.
Das beschriebene Verfahren bewirkt eine außerordentliche Leistungssteigerung der FunkenerosionsmaschInen,. insbesqnoere,"_ bei großen-. Bearbeitungs-. tiefen,. wie-:.aus dem.-Vgrglech der ngtwendige,:Bearbekungszeiten bei.3den, v@xsghiqdeneh"VerfahFen, .er-' sichtlich i'st. Bei einer, Bearbeiyzgatief e : vgnP, 30. mm werden bei einer stehenden Flüssigkeit die ersten zwei Millimeter in etwa 10 Min. ausgearbeitet. Für die beiden letzten zwei Millimeter, also für das Ausarbeiten von 28 auf 30 mm Tiefe, werden dagegen etwa 240 Min. benötigt. Bei einer Teilabsaugung der Flüssigkeit im offenen Kreislauf verkürzt sich die Zeit für die beiden letzten Millimeter auf etwa 120 Min. Bei der geschlossenen Kreislaufbewegung nach der Erfindung ist kein wesentlicher Zeitunterschied bei der Bearbeitung der beiden ersten und der beiden letzten Millimeter festzustellen. Die Abtragleistung ist also praktisch konstant und unabhängig von der Tiefe.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Abführen von Spänen und Gasblasen, aus, dem Elektrodenspalt in Funkenerqsonsr»aschinen- durch die unter dem Einfluß eines,-Druckgefälles -im- Kreislauf strömende; von einem- Behälter aufgenommene,. dielektrischs Flüssiglceiti_iu-die: die,-Elektroden eintauchen, wobei. die- Flizssigkettsabflußleitung über eine- Bahrung in der Werkstücke oder-W erkzeugelektrode an-den,-Spalt;unter-Äbdichtung gegen die-übrige im Behälter--befindliche- FJüssigkeit angeschlossen ist, daaclwrch-gekenazeichnet# daß°die-im>Behälter (5) -> be#fmdliehe Flüssigkeit (9)- einem statischen. Überdruck> vorzugsweise- unter- Zwischenschaltung .eines: Luftkissens .(17) :ausgesetzt-wird.-2. Einrichtung,-zur--Durchführung des. Verfahrens-. nach Auspxuch 1, unter Verwendung-einer mit- einer -Bohrung; versehenen Werkstück-- oder Werkzeugelektrode, bei der die - Elektrodenbohrung durch- ein- Schlauchstück dicht mit der Flüssigkeitsableitung vexbunden-.ist; dadurch gekennzeichnet? daß: der--Behälter (5) mit: einem dnuckdicht-schließenden-Deekel:(15) :versehen ist. In,Betracht-gezogeneDruckschriften: USA;-Patentschrift -Nr. 2 828 4.90;-