DE4309719C2

DE4309719C2 - Vorrichtung zum Entfernen bzw. Beseitigen von Stäuben beim Herstellen von Elektroden

Info

Publication number: DE4309719C2
Application number: DE19934309719
Authority: DE
Inventors: Leonhardt Bollmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2013-03-26
Also published as: DE4309719A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen bzw. Beseitigen von Stäuben beim Herstellen von Elektro den aus nichtmetallischen Werkstoffen, z. B. Graphit für Funkenerosionsmaschinen, insbesondere auf Fräsmaschinen mit einem das Fräswerkzeug im Abstand umfassenden oben offenen Gehäuse, das mit der unteren Stirnseite mit einer Aufspannplatte für das Werkstück verbunden, eine Abdec kung mit Durchführungsöffnung für das Fräswerkzeug für die offene obere Stirnseite aufweist und mit einer Ent nahmeöffnung für die Absaugung der Stäube versehen ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung (US 4,798,505) hat ausge hend von der Absaugung trockener Stäube das Problem der Entfernung und Beseitigung von Stäuben durch einen Flüs sigkeitsvorhang um den Bearbeitungsbereich bzw. um das Fräswerkzeug eine Lösung gefunden. Abgesehen davon, daß bei der Vorrichtung die Bildung und Beibehaltung des Flüssigkeitsvorhanges bauaufwendig ist, ist die Abführung des Schlamms als Sondermüll auch umständlich.

Bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung (US 4,813,462) ist der Arbeitsbereich und das Fräswerkzeug durch ein an der Aufspannplatte der Fräsmaschine befestigtes Gehäuse umfaßt, dessen obere Stirnseite durch eine frei auflie gende starre Platte abgedeckt ist, die eine Öffnung zur Durchführung des Fräswerkzeugs aufweist. Zur beweglichen Führung des Fräswerkzeugs ist im Bereich der Durchfüh rungsöffnung ein umlaufender Ringspalt erforderlich, über den unkontrollierbar Staubaustritte aus dem Gehäuse mög lich sind, die nur mit hohem Unterdruck im Gehäuse und über den gesamten Bearbeitungszeitraum zu verhindern sind.

Bei einer nachveröffentlichten Vorrichtung (DE 42 23 480 A1) mit älterem Zeitrang, ist der Arbeitsbereich durch einen Kasten umfaßt, dessen obere Stirnseite durch einen ersten Faltenbalg abgedeckt und dieser durch einen quer verschieblichen Schlitten mit einem zweiten Faltenbalg übergriffen ist. Der Kasten und der Schlitten erfordern einen erheblichen baulichen Aufwand mit komplizierter Ausbildung, wobei die Faltenbälge die Frässpindel nicht dicht umfassen, wodurch Staubaustritte möglich sind und die Vorrichtung unsicher arbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Maßnahmen zur sicheren Entfernung und Beseitigung von Graphitstaub aus der Bearbeitungszone auf Fräsmaschinen.

Gemäß der Erfindung hat diese Aufgabe dadurch eine Lösung gefunden, daß das Gehäuse durch einen kreisringförmigen Zylinder mit durch die Aufspannplatte verschlossenen un teren Stirnseite gebildet ist, die obere Stirnseite des Zylinders durch einen ringförmigen Dichtkörper aus einem federnd elastischen oder flexiblen Werkstoff übergriffen ist, der mit den Randflächen einer als Durchführungsöff nung für das Fräswerkzeug dienenden Mittelöffnung mittel- oder unmittelbar an der Fräsmaschinenspindel und mit den äußeren Randflächen am Zylinder dicht anliegt. Hierdurch ist das Fräswerkzeug und der Arbeitsbereich durch eine allseitig dicht verschlossene Kammer umfaßt, die den Gra phitstaub aufnimmt und einbehält und aus der der Gra phitstaub periodisch wahlweise durch Absaugung entnehmbar ist. Die Nachgiebigkeit des Dichtkörpers erlaubt dabei unter Beibehaltung der Abdichtung behinderungsfreie Bewe gungen des Fräswerkzeugs zu Arbeitsvorgängen. Die Anbrin gung der Vorrichtung an Fräsmaschinen kann fernerhin ein fach und kurzfristig erfolgen und aufwendige Schlammbe seitigungen bzw. Absaugevorrichtungen mit hohen Leistun gen erübrigen sich.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Zylinder kreis ringförmig aus einem transparenten oder durchscheinenden Werkstoff gebildet, so daß das Werkstück und das Fräs werkzeug behinderungsfrei einsehbar sind. Es besteht darüberhinaus die Möglichkeit, den Zylinder durch Plan flächen zu begrenzen. Ein dieser Art ausgeführter Zylin der kann, z. B. im Querschnitt quadratisch oder mehreckig ausgeführt sein.

In weiterer Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, den Dichtkörper durch einen ebenen Folienring zu bilden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Dichtkörper einen Formteil aus einem flexiblen oder federnd elasti schen Werkstoff, z. B. Kunststoff, Gummi od. dgl. vorzu sehen. Hierbei kann der Dichtkörper selbst über seine Breitenausdehnung flach ausgeführt sein oder eine An zahl, z. B. zickzackförmig zueinander sich erstreckende konzentrische Faltungen aufweisen. Ein solcher ziehhar monikaförmig ausgebildeter Dichtkörper erlaubt beliebige Querbewegungen der Fräsmaschinenspindel.

Gemäß bevorzugter Ausbildung weist der Dichtkörper einen ringförmigen Teil aus einem flexiblen oder federnd elas tischen Werkstoff auf, dessen äußere Randkante an einem am Zylinder fixierbaren Halterahmen umlaufend und dessen Randfläche der Mittelöffnung an einem Adapterring fest gelegt ist. Durch Halterahmen und Adapterring ist der Dichtkörper zwischen Zylinder und Fräsmaschinenspindel einspannbar. Die Fixierung der Randflächen des ringförm igen Teils des Dichtkörpers am Halterahmen kann durch einen Spannring, z. B. aus einem federnd elastischen Werkstoff, beispielsweise ein Gummiring, bewirkt werden. Das gleiche gilt für die Fixierung der Randfläche der Mittelöffnung am Adapterring. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Randflächen des Dichtkörpers an Adap terring und Halterahmen in beliebig anderer Weise vorzu nehmen, z. B. durch Eingreifen der Randflächen in umlauf ende Nuten.

Weiter ist vorgesehen, den Halterahmen durch am Zylinder oder am Halterahmen angelenkte Clips am Zylinder festzu legen. Gleiches gilt für die Ausbildung einer lösbar festen Verbindung von Zylinder und Aufspannplatte. Fer nerhin ist vorgesehen, den Adapterring mechanisch, z. B. durch einen Gewindebolzen, Stift od. dgl. an der Fräsma schinenspindel festzulegen. Die Festlegung des Adapter rings kann auch in anderer Weise, z. B. durch Abstützen desselben auf ein im Adapterring angeordneten Sprengring erzielt sein.

Ferner ist vorgesehen, den Adapter wahlweise mit ver schließbaren Bohrungen zur Verbindung von Zylinderin nenraum und Außenluft zu versehen. Die verschließbaren Bohrungen lassen geöffnet einen freien Luftaustausch zwischen Außenluft und Zylinderinnenraum zur Vermeidung eines störenden Vakuums im Zylinderinnenraum zu. Das Entfernen des Graphitstaubs aus der Vorrichtung über eine Entnahmeöffnung im Zylinder, insbesondere über die Dauer der Arbeitsvorgänge, ist durch an den Bohrungen anlegbaren Druckluftleitungen unterstützbar.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform, im Schnitt,

Fig. 2 eine Vorrichtung der Fig. 1 im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorrichtung in abgewandelter Ausführung, im Schnitt.

In den Figuren ist mit 1 eine Aufspannplatte für Werkstücke (nicht gezeigt) bezeichnet, die vermittels T-förmigen Nuten 2 das Aufspannen erleichtert. Die Aufspannplatte 1 ist zusätzlich mit einer umlaufenden Ringnut 3 versehen, die als Sammelraum für Graphitstaub verwendbar ist. Auf der Aufspannplatte 1 ist ein ringförmiger Zylinder 4 aufstellbar und vermittels Clips 5 festlegbar. Der Zy linder 4 ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen Werk stoff, z. B. im Handel unter der Bezeichnung Plexiglas, gebildet und bevorzugt im Durchmesser mit 450 mm und einer Höhe von 200 mm ausgeführt. Die Offenseite des Zy linders 4 ist durch einen Dichtkörper 6 übergriffen, der beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch einen Folien ring 6′ gebildet ist, der mit seiner äußeren Randfläche 6′ vermittels eines Spannrings 7 an einem Halterahmen 8 dicht gehalten ist, der durch Clips 5 mit dem Zylinder 1 verbunden ist. Der Folienring 6′ ist mit der Randfläche 6′′′ der Mittelöffnung 6′′′′ an einem Adapterring 9 durch einen Spannring 10 gehalten. Der Adapterring 9 ist auf der Fräsmaschinenspindel 11 aufgeschoben und auf dieser durch eine Klemmschraube 12 mit Klemmstück 13 fixiert. Die Verwendung eines Folienringes 6′ als obere Abdichtung für den Zylinder 1 gewährleistet volle Beweg ungsfreiheit der Fräsmaschinenspindel 11 mit Fräswerk zeug 13 bei Bearbeitungsvorgängen des Werkstücks (nicht gezeigt).

Beim Ausführungsbeispiel ist der Zylinder 1 mit einem Anschlußstutzen 14 zur Absaugung des Staubes ausgerü stet. Außerdem sind im Adapterring 9 Bohrungen 15 einge arbeitet, die den Innenraum 4′ des Zylinders 4 mit der Außenluft verbinden und so die Entstehung eines stör enden Vakuums im Zylinderinnenraum ausschließen. Ein Vakuum würde den Folienring 6′ störend nach innen ein ziehen bzw. anderweitig verformen. An den Bohrungen 15 können, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Anschluß 16 einer Druckluftleitung 17 anliegen. Der Anschluß 16 kann ein Ventil aufweisen. Die Aufspannplatte ist auf einen Fräs maschinentisch (nicht gezeigt) aufbringbar und auf die sem festlegbar.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist bei an sich gleichem Aufbau als Dichtkörper 18 ein Ringteil 18′ in Anwendung gebracht, das aus einer Vielzahl konzentri scher Faltungen 17 gebildet ist. Die Faltungen 17 ge währleisten eine behinderungsfreie Beweglichkeit der Fräsmaschinenspindel 11 und einen stabilen oberen Ab schluß für den Zylinder 4. Es versteht sich, daß die Ausbildung des Dichtkörpers 18 auch in beliebig anderer Weise bewirkt werden kann. Der Ringkörper 18 ist mit Randflächen 18′′′ der Mittelöffnung 18′′′′ am Adapter ring 9 und mit der äußeren Randfläche 18′′ am Halte rahmen 8 dicht anliegend gehalten.

Es besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung auch zur Entsorgung von anderweitigen Stäuben, z. B. solchen aus Kunststoffen zum Einsatz zu bringen. Auch ist infolge der geschlossenen Ausbildung der Einsatz der Vorrichtung bei zu bearbeitenden gesundheitsschädigenden Stoffen denkbar.

Claims

1. Vorrichtung zum Entfernen bzw. Beseitigen von Stäu ben beim Herstellen von Elektroden aus nichtmetallischen Werkstoffen, z. B. Graphit für Funkenerosionsmaschinen, insbesondere auf Fräsmaschinen mit einem das Fräswerk zeug im Abstand umfassenden oben offenen Gehäuse, das mit der unteren Stirnseite mit einer Aufspannplatte für das Werkstück verbunden, eine Abdeckung mit Durchführ ungsöffnung für das Fräswerkzeug für die offene obere Stirnseite aufweist und mit einer Entnahmeöffnung für die Absaugung der Stäube versehen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse durch einen kreisringförmigen Zylinder (4) mit durch die Aufspannplatte verschlossenen unteren Stirnseite gebildet ist, die obere Stirnseite des Zylinders (4) durch einen ringförmigen Dichtkörper (6,18) aus einem federnd elastischen oder flexiblen Werkstoff übergriffen ist, der mit den Randflächen (6′′′, 18′′′) einer als Durchführungsöffnung für das Fräswerkzeug dienenden Mittelöffnung (6′′′′, 18′′′′) mittel- oder unmittelbar an der Fräsmaschinenspindel (11) und mit den äußeren Randflächen (6′′, 18′′) am Zylinder (4) dicht anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) aus einem transparenten oder durch scheinenden Werkstoff gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) aus einem transparenten oder durch scheinenden Werkstoff gebildet und durch Planflächen be grenzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (6) durch einen ebenen Folienring (6′) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (6) durch einen Formteil aus einem flexiblen oder federnd elastischen Werkstoff, z. B. Kunststoff, Gummi od. dgl. gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dichtkörper (18) einen Ringteil (18′) mit einer Anzahl zickzackförmig zueinander sich erstrec kende konzentrische Faltungen (17) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4, 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Dichtkörper (6, 18) einen ringförm igen Teil (6′, 18′) aus einem flexiblen oder federnd elastischen Werkstoff aufweist und daß der ringförmige Teil (6′, 18′) mit seiner äußeren Randfläche (6′′, 18′′) an einem am Zylinder (4) fixierbaren Halterahmen (8) umlau fend und mit der Randfläche (6′′′, 18′′′) der Mittelöff nung (6′′′′, 18′′′′) an einem auf der Fräsmaschinenspin del (11) angeordneten Adapterring (9) festgelegt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Randflächen (6′′, 18′′; 6′′′, 18′′′) des ringförm igen Teils (6′, 18′) des Dichtkörpers (6, 18) durch Spann ringe (7), z. B. aus einem federnd elastischen Werkstoff, insbesondere Gummi, an Halterahmen (8) und Adapterring (9) pressend gehalten sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (8) durch am Zylinder (4) oder am Halterahmen (8) angelenkte Clips (5) am Zylinder (4) lösbar festlegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (9) mechanisch, z. B. durch einen Ge windebolzen (12), Stift od. dgl. an der Fräsmaschinen spindel (11) festlegbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) und die Aufspannplatte (1) durch Klemmglieder, z. B. Clips (5), lösbar fest verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Adapterring (9) wahlweise verschließ bare Bohrungen (15) zur Verbindung von Zylinderinnenraum (4′) und Außenluft aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß an den verschließbaren Bohrungen (15) Druck luftleitungen anlegbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (4) und/oder die Aufspannplatte (1) mit einer Entnahmeöffnung und Anschlußstutzen (14) für Staub versehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß an der Entnahmeöffnung mit Anschlußstutzen (14) eine Absaugvorrichtung für Staub anschließbar ist.