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Dokumentenidentifikation DE19500042C2 24.10.1996
Titel Kontaktteil zur Stromübertragung auf ein Werkstück bei der elektrochemischen Materialbearbeitung
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Mauz, Wolfgang, Dipl.-Ing. Dr., 70771 Leinfelden-Echterdingen, DE
DE-Anmeldedatum 03.01.1995
DE-Aktenzeichen 19500042
Offenlegungstag 18.07.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.10.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.10.1996
IPC-Hauptklasse B23H 3/00
IPC-Nebenklasse C25F 7/00   

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kontaktteil zur Stromübertragung auf ein Werkstück bei der elektrochemischen Materialbearbeitung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Die Bearbeitung von Werkstücken erfolgt bei der elektrochemischen Materialbearbeitung bekanntlich dadurch, daß ein Strom hoher Dichte vom positiv gepolten Werkstück über einen sich im Arbeitsspalt befindenden Elektrolyten zur negativ gepolten Werkzeug-Elektrode fließt. Die Zufuhr des Stroms zum Werkstück erfolgt dabei über Kontaktteile, die während eines Bearbeitungszeitraumes mit dem Werkstück in Berührung stehen. Eine einwandfreie Kontaktierung ist dabei unerläßlich, da Arbeitsströme von einigen 100 Ampere von den Kontaktteilen auf das Werkstück übertragen werden müssen.

Im DE-GM 75 08 024 wird auf ein Kontaktteil zur Kontaktierung von Werkstücken hingewiesen, welches mit einem Kontaktträger aus Kupfer und einem Kontaktstück aus Platin ausgeführt ist, wobei das Kontaktstück ein fließgepreßtes Formteil ist, welches durch Hartlöten am Kontaktträger angebracht wird. Nach dem Hartlöten wird der Kontaktträger zum Schutz gegen anodisches Abt ragen mit einem thermoplastischen Kunststoff umspritzt. Dieser ist deshalb notwendig, weil der Kontaktträger ebenfalls mit dem Elektrolyt in Berührung kommt und sich dadurch anodisch zersetzen würde. Aus dem DE-GM 75 08 024 ist bereits bekannt, den Kontaktträger aus einem refraktären Metall herzustellen, welches unter bestimmten elektrochemischen Bedingungen eine anodische Schutzschicht bildet. Dadurch erübrigt sich die sonst notwendige Beschichtung des Kontaktträgers mit einem thermoplastischen Kunststoff. Als geeignete Metalle werden dabei Titan, Niob und Tantal genannt. Die von Titan gebildete anodische Schutzschicht ist nicht stark genug, um einen langzeitstabilen Überzug zu bilden. Die Metalle Niob und Tantal sind teure und schlecht verfügbare Materialien.

Aus der DE-AS 22 23 152 ist ebenfalls ein Kontaktteil bekannt, das aus einem Kontaktträger und einem am Kontaktträger mittels Reibschweißen befestigten Kontaktstück besteht, wobei der Kontaktträger und ein Teil des Kontaktstücks zum Schutz gegen anodisches Abtragen mittels eines Isoliermantels aus Gießharz umgeben ist. Zur besseren Verbindung zwischen dem Kontaktträger und dem Isoliermantel weisen der Kontaktträger und das Kontaktstück umlaufende Rillen auf, in welche der Isoliermantel eingreift.

Die im Stand der Technik bekannte Verwendung eines fließgepreßten Näpfchens als Kontaktstück bei dem mit thermoplastischem Kunststoff ummantelten Kontaktträgern ist notwendig, weil diese Form eine große Überdeckung des Näpfchens mit dem thermoplastischen Kunststoff garantiert, die wiederum erforderlich ist, um eine sichere Abdichtung des Kontaktträgers gegen die Elektrolytlösung zu bieten.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß Zirkonium geeignet ist, mit Natriumnitrat eine stabile anodische Schutzschicht auszubilden.

Der Verzicht auf die Ummantelung mit dem thermoplastischen Kunststoff hat ferner den Vorteil, daß ein massives Kontaktstück in Form eines einfachen Plättchens an den Kontaktträger anschweißbar ist. Dadurch ist es z. B. auch möglich, daß für die Kontaktstücke härtere Legierungen eingesetzt werden können.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Ansicht eines Kontaktteils.

Ausführungsbeispiel

Ein Kontaktteil 10 besteht aus einem rotationssymmetrischen Kontaktträger 11, der an einem Ende mit einem Gewindeanschlußbolzen 12 zum Anschluß eines nicht dargestellten Stromkabels und am gegenüberliegenden Ende eine Stirnfläche 14 aufweist, an der ein Kontaktstück 13 aus Edelmetall befestigt ist. Es ist aber auch denkbar, den Kontaktträger derart auszubilden, daß er in eine Aufnahme steckbar ist.

Der Kontaktträger 11 besteht aus Zirkonium oder einer entsprechenden Zirkoniumlegierung. Zirkonium bildet unter elektrochemischen Bedingungen bei Verwendung eines Natriumnitrat-Elektrolyten eine anodische Schutzschicht an der Oberfläche des Kontaktträgers 11 aus. Zur Herstellung des Kontaktteils 10 wird beispielsweise ein gezogener Zirkonium-Stift verwendet, der als Drehteil zur Form des Kontaktträgers 11 weiterbearbeitet wird.

Als Kontaktstück 13 wird eine massive Scheibe, beispielsweise aus Platin oder einer Platinlegierung verwendet, die in ihrem Durchmesser beispielsweise geringer gehalten ist als der Durchmesser der Stirnfläche 14 des Kontaktträgers 11. Das Kontaktstück 13 wird an der Stirnfläche 14 des Kontaktträgers 11 mit einem geeigneten Schweißverfahren befestigt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kontaktteil zur Stromübertragung auf ein Werkstück bei der elektrochemischen Materialbearbeitung, mit einem Kontaktträger und einem am Kontaktträger befestigten Kontaktstück, welches im Betrieb mit dem Werkstück in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (11) aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung besteht.
  2. 2. Kontaktteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (13) an einer Stirnfläche des Kontaktträgers (11) befestigt ist.
  3. 3. Kontaktteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (13) ein massives Plättchen ist.
  4. 4. Kontaktteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (13) eine Scheibe ist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Stirnfläche (14) des Kontaktträger (11).
  5. 5. Kontaktteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (13) aus Platin oder einer Platinlegierung besteht.
  6. 6. Kontaktteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (11) aus einem gezogenen Rohling herstellbar ist.






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