DE1227582B - Elektrode zur elektrolytischen Bearbeitung von Werkstuecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 23 k

Deutsche Kl.: 21h-30/02

Nummer: 1227 582

Aktenzeichen: G 40483 VIII d/21 h

Anmeldetag: 29. April 1964

Auslegetag: 27. Oktober 1966

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für die elektrolytische Bearbeitung mit einem am Arbeitsende offenen, hohlen, elektrisch leitenden Teil, durch welchen der Elektrolyt zentral auf das Werkstück gerichtet wird und einem um den Außenumfang desselben so angeordneten äußeren Teil, daß ein am Arbeitsende offener ringförmiger Durchlaß gebildet wird.

Elektroden dieser Art sind bereits bekannt. Dabei wird jedoch der Elektrolyt durch das innere Rohr zu- und durch den ringförmigen Raum zwischen innerem und äußerem Rohr wieder abgeführt. Hierdurch soll eine genaue Lokalisierung der elektrolytischen Behandlung erzielt werden. Ferner sind Elektroden bekannt, bei denen die Elektrolytströmung durch einen sehr schmalen ringförmigen Bereich konzentriert und in radialer Richtung nach außen gepreßt wird.

Mit solchen Elektroden können auch verhältnismäßig große Öffnungen hergestellt werden, wobei jedoch z. B. bei Blechen diese auf einer Gummiunterlage dicht aufliegen müssen, damit beim Ausschneiden der Öffnung der Elektrolytdruck am Bearbeitungsort erhalten bleibt.

Es sind auch Einrichtungen und Verfahren zur elektrolytischen Materialentfernung bekannt, unter anderem zur Erzeugung verhältnismäßig kleiner Löcher in oder durch Metallteile. In der Regel können zur Erzeugung verhältnismäßig kleiner Öffnungen mit einem Durchmesser von beispielsweise etwa 1,5 mm oder kleiner durch Metallteile einfache, hohle Elektroden verwendet werden, durch welche der Elektrolyt zu der Arbeitsstelle fließt. Bei einer Ausführungsform sind die Elektroden hohle, elektrisch leitende Rohre, durch welche der Elektrolyt strömen kann.

Indessen kann die Verwendung solcher einfacher wie auch der eingangs genannten Elektroden zur elektrolytischen Erzeugung einer verhältnismäßig breiten Öffnung, z. B. einer kreisförmigen Öffnung, eines rechteckigen Schlitzes oder einer unregelmäßig geformten Öffnung, durch ein metallisches Material zu einer Verarmung an Elektrolyt und damit zu einem Elektrodenkurzschluß führen, sobald infolge der Elektrolytwirkung der Durchgang durch das Material angeschnitten ist. In diesem Zeitpunkt ist die Herstellung der Öffnung durch die Elektrode noch nicht ganz beendet. Der Elektrolyt, welcher die ganze Fläche zwischen der Elektrode und dem Werkstück überspült hatte, geht nun den Weg des geringeren Widerstandes durch die Öffnung, und zwischen dem Werkstück und der Elektrode fließt nicht mehr genü-Elektrode zur elektrolytischen Bearbeitung von Werkstücken

Anmelder:

General Electric Company,

Schenectady, N. Y. (V. St. A.p.

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte, München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Irwin Louie Cowing, Cincinnati, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 29. Mai 1963 (284 190)

gend Elektrolyt. Das ergibt einen Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Werkstück, wodurch die elektrolytische Wirkung beendet wird, wenn nicht besondere zusätzliche Hilfsmittel, wie etwa die eingangs erwähnten Gummiabdichtungen, angewendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Elektrode, durch welche ein Elektrolyt geschickt werden kann und welche ohne zusätzliche Hilfsmittel auf der Seite des Werkstückes verhindert, daß zu wenig Elektrolyt an das Werkstück gelangt und ein elektrischer Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Werkstück während der elektrolytischen Bearbeitung relativ großer Öffnungen durch Metallteile, insbesondere durch Bleche mit gebogener Oberfläche, eintritt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Elektrolyt dem elektrisch leitenden Teil und dem peripheren Durchlaß unabhängig voneinander zugeführt wird und daß der ringförmige Durchlaß so ausgebildet ist, daß der Elektrolyt aus

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dem ringförmigen Durchlaß in an sich bekannter trode und dem Werkstück weiter Elektrolyt zu. Die-

Weise in radialer Richtung, also von dem elektrisch ser periphere Elektrolytstrom verhindert, daß die

leitenden Teil weg, auf das Werkstück gerichtet ist. elektrolytische Wirkung aufhört und zwischen der

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung werden Elektrode und dem Werkstück ein Kurzschluß einnachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben. 5 tritt, wenn die Elektrode weiter durch das Werkstück In der Zeichnung zeigen '^: zur Erzielung der fertigen, gratfreien Öffnung geführt

Fi g. 1 und 2 Querschnittsansichten von zwei Aus- wird.

führungsformen, Obwohl es nicht immer von Bedeutung ist, kann

F i g. 3 eine Querschnittsansicht eines die Elek- die Elektrode doch noch, wie bekannt, einen isolie-

trode von F i g. 1 enthaltenden Werkzeugs, io renden Überzug 24 auf dem äußeren Teil des Außen-

F i g. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie teils aufweisen. Ein solcher Überzug ist dann bevor-

4-4 des Werkzeugs von F i g. 3 und zugt, wenn der Außenteil elektrisch leitend ist, wie

F i g. 5 eine Untenansicht des Werkzeugs von dies in F i g. 3 der Fall ist, so daß unerwünschte elek-

Fig. 3. trolytische Nebenwirkungen vermieden werden, wenn

Bei Verwendung der üblichen hohlen Elektroden 15 der leitende Außenteil 18 die gleiche elektrische wird aus dem Werkstück elektrolytisch ein Metall- Ladung aufweist wie das Teil 10. In der in Fig.2 klumpen herausgeschnitten und nicht das gesamte gezeigten Ausführungsform ist jedoch der Außenteil Material des Werkstücks innerhalb des Umfangs der 18 selbst nicht elektrisch leitend und bedarf daher Öffnung elektrolytisch abgetragen. Ein Querschnitt keines zusätzlichen, isolierenden Überzugs,
durch den in dem Werkstück 12 von Fig. 1 in 20 In Fig.2 ist der Außenteil 18 bei 18a so abgegestrichelten Linien als 12 a dargestellten Metall- schrägt, daß in Zusammenwirkung mit dem unteren brocken zeigt indessen, daß dieser einen verhältnis- Ende 21 des Innenteils 10 der periphere Elektrolytmäßig dicken Teil 12 b an seinem äußeren Umfang, strom, gegen das Werkstück 12 und von dem zenverglichen mit einem dünnen Teil 12 c, ein kurzes tralen Elektrolytstrom 22 weggerichtet wird.
Stück radial nach innen von seinem Umfang auf- 25 Die allgemein,mit 26 in Fig.3 bezeichnete Elekweist. . trode ist in ein allgemein mit 27 bezeichnetes Werk-

Die endgültige Form des Metallbrockens hängt zeug eingebaut, welches einen zentralen Elektrolyt-

von der Form der Elektrode ab. Wenn jedoch durch strom unabhängig von dem peripheren Elektrolyt-

die elektrolytische Wirkung das Werkstück an der strom ergibt. Das Werkzeug von F i g. 3. besitzt einen

dünnen Stelle 12 c durchgebrochen wird, bleibt min- 30 Elektrolyteinlaß 28, der mit einer oberen Elektrolyt-

destens ein peripherer dickerer Teil 12 b an dem Verteilerkammer 30 verbunden ist; diese gibt Elektro-

Werkstück sitzen. Beim Durchbruch stürzt sich der lyt sowohl in den hohlen Teil des Innenteils 10 als

Elektrolyt in die Öffnung, so daß an den peripheren auch durch einen zentralen Verteiler 32 in eine

Teil 12b nicht mehr genügend Elektrolyt gelangt, untere Kammer 34 ab. Fig. 4 ist eine Querschnitts-

um die elektrolytische Wirkung zu unterhalten. 35 ansicht entlang der Linie 4-4 von Fig. 3. Der in die

Wenn dann versucht wird, die Elektrode weiter untere Kammer 34 eingeführte Elektrolyt wird dann

auf das Werkstück zuzuführen, um die endgültigen in den peripheren Raum zwischen dem Außenteil 18

Abmessungen der Durchbrohrung zu erzielen, so und dem Innenteil 16 verteilt,

kann infolge der Abwesenheit von Elektrolyt ein F i g. 5 zeigt eine Drauf sieht auf das Werkzeug von

elektrischer Kurzschluß eintreten, wodurch die elek- 40 F i g. 3 auf das Ende, an welchem die Elektrode sitzt,

trolytische Materialentfernung beendet und wahr- Die Elektrode von F i g. 1 und 3 besteht beispiels-

scheinlich die Elektrodde und andere Teile der Ein- weise aus Messing und besitzt einen Außendurch-

richtung beschädigt werden, messer von etwa 6,35 mm. Die in Fig. 3 eingebaute

Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Elektrode ist mit einem elektrisch nichtleitenden

Eine bevorzugte Ausführungsform in Rohrform ist 45 Überzug 24 aus einem gehärteten Epoxydharz verin F i g. 1 dargestellt. Diese gleiche Form ist in F i g. 3 sehen. Die in das Werkzeug von F i g. 3 eingebaute im Zusammenhang mit einem kompletten Werkzeug Elektrode wurde zur elektrolytischen Bearbeitung dargestellt. Bei den Ausführungsformen von Fig. 1 einer gratfreien Durchbohrung mit einem Durch- und 3 besteht das hohle Innenteil 10 aus einem messer von 6,35 mm in einem Wandteil einer Brennhohlen Metallrohr, z.B. einem Messingrohr. Im 50 Stoffzweigleitung, bestehend aus einem Rohr aus Betrieb wird das Rohr 10 als Kathode und das Werk- rostfreiem Stahl, verwendet.

stück 12 wird als Anode geschaltet. Der hohle Teil Das Rohr besaß einen Außendurchmesser von

10 ist bei 14 an seinem allgemein mit 16 bezeichneten etwa 15,9 mm. Während des Betriebs wurde ein aus

Arbeitsende nach außen gebogen. Rund um den Um- einer wäßrigen Natriumchloridlösung bestehender

fang des Hohlteils 10 in einem Abstand davon befin- 55 Elektrolyt mit einer Konzentration von etwa 0,24 kp

det sich der Außenteil 18. Der Teil 18 a des Außen- Natriumchlorid pro Liter unter einem Druck von

teils 18 wirkt mit dem Teil 14 des Innenteils 10 so etwa 14,1 kp/cm² bei einer Zuführungsgeschwindig-

zusammen, daß der periphere Elektrolytstrom, der keit von etwa 0,025 mm/Sek. verwendet,

durch den Pfeil 20 angezeigt ist, auf das Werkstück Das in dem Rohr erzeugte Loch war kreisförmig

12 und von dem hohlen Teil des Innenteils, durch 60 und gratfrei. Unter den gleichen Bedingungen ergab

welches der zentrale, durch den Pfeil 22 angezeigte eine gewöhnliche rohrförmige Elektrode mit einem

Elektrolytfluß strömt, weggerichtet wird. isolierenden Überzug und mit einem Außendurch-

Im Betrieb, wenn der in Fig. 1 in gestrichelten messer von etwa 6,35mm an der Stelle 12& von Linien dargestellte Brocken 12 a zuerst von dem F i g. 1 einen Kurzschluß, und die elektrolytische EinWerkstück 12 bei 12 c losbricht, fließt der zentrale 65 wirkung wurde beendet, bevor der ganze Metall-Elektrolytstrom 22 durch die Öffnung in dem Werk- brocken 12 a aus dem Werkstück unter Bildung eines stück. Gleichzeitig führt der periphere Elektrolyt- gratfreien Lochs mit einem Durchmesser von strom 20 den äußeren Teilen 12 b zwischen der Elek- 6,35 mm entfernt war.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrode für die elektrolytische Bearbeitung mit einem am Arbeitsende offenen, hohlen, elektrisch leitenden Teil, durch welchen der Elektrolyt zentral auf das Werkstück gerichtet wird, und einem um den Außenumfang desselben so angeordneten äußeren Teil, daß ein am Arbeitsende offener ringförmiger Durchlaß gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt dem elektrisch leitenden Teil und dem peripheren Durchlaß unabhängig voneinander zugeführt wird und daß der ringförmige Durchlaß so ausgebildet ist, daß der Elektrolyt aus dem ringförmigen Durchlaß in an sich bekannter Weise in radialer Richtung, also von dem elektrisch leitenden Teil weg, auf das Werkstück gerichtet ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil in an sich bekannter Weise auf seinem Außenumfang einen isolierenden Überzug trägt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 1291 955;
britische Patentschrift Nr. 335 003.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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