CH525061A - Mittels elektrischer Entladungen arbeitende Bearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Description

  
 



  Mittels elektrischer Entladungen arbeitende Bearbeitungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine mittels elektrischer Entladungen arbeitende   Bearbeitungsvorrichtung.   



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine leistungsfähige Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, mit der insbesondere Fachkräfte eingespart werden können, ohne dass eine Leistungseinbusse in Kauf genommen werden muss.



   Bei herkömmlichen, mittels elektrischer Entladungen arbeitender Vorrichtungen ist die Wahl der geeigneten Betriebsbedingungen vom Beurteilungsvermögen einer geschickten Bedienungsperson abhängig. Zu diesen Betriebsbedingungen gehören die Impulsdauer der Bearbeitunsströme, die Steuerung der Elektroden-Vorschubgeschwindigkeit und das Anhalten der Elektroden. Ausserdem muss die Bedienungsperson bei der herkömmlichen Praxis auf Grund ihrer eigenen Erfahrungen die physikalischen Bedingungen im Entladungsspalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück beurteilen. Dementsprechend hängt der Arbeitserfolg der bekannten Vorrichtungen zur Bearbeitung durch elektrische Entladungen von der Erfahrung und der Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab.



   Somit entstand ein Bedarf an automatischen Steuereinrichtungen für mit elektrischen Entladungen arbeitende Vorrichtungen, die automatisch die Bearbeitungsbedingungen kontrollieren und die Bearbeitungsvorrichtung entsprechend den festgestellten Bedingungen automatisch steuern. Zu diesem Zweck müssen zuerst die physikalischen Verhältnisse im Entladungsspalt genau ermittelt werden. Dazu gehört die Beantwortung folgender Fragen:
1. Liegt eine Entladung vor oder nicht?
2. Falls eine Entladung vorliegt: ist die Entladung stabil oder nicht?
3. Herrscht im Entladungsspalt zwischen der Elektrode und einem Werkstück eine beträchtliche Leitfähigkeit (im folgenden  Spaltleitfähigkeit  genannt), die von Kohleteilchen, welche durch Zersetzung der Bearbeitungsflüssigkeit gebildet werden und sich im Entladungsspalt ansammeln, herrührt?
4.

  Fliesst ein Entladungsstrom, der in der Lage ist, eine stabile Bogenentladung zu bewirken?
5. Herrscht im Entladungsspalt ein Kurzschluss oder nicht?
6. Wird die durchschnittliche Arbeitsspannung über dem Entladungsspalt eingehalten, auch wenn die Arbeitsphase usw. geändert wird?
Von den vorstehend genannten Fragen sind die mit 1, 5 und 6 bezeichneten durch Messung der am Entladungsspalt liegenden durchschnittlichen Arbeitsspannung beantwortbar, und die sich daraus ergebenden Konsequenzen können durch Steuermittel gezogen werden. Die Fragen 2, 3 und 4 können jedoch nicht getrennt durch herkömmliche Mittel beantwortet werden.

  Genauer gesagt ist es schwierig, allein auf Grund von Abweichungen gegenüber der durchschnittlichen Arbeitsspannung zu beurteilen, ob die Entladungen stabil sind oder nicht erfolgen und ob über den Entladungsspalt ein stabiler Lichtbogen vorliegt oder nicht, weil diese Faktoren vom physikalischen Zustand im Entladungsspalt abhängen.



   In der Technik der Bearbeitung mittels elektrischer Entladungen ist es wohlbekannt, dass ein stabiler Lichtbogen im Entladungsspalt keine wirksame Bearbeitung bewirkt, sondern die Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstandes aufrauht.



   Die Bedingungen der Lichtbogenbildung im Entladungsspalt werden nun beschrieben. Wenn die Isolation im Entladungsspalt zwecks Bearbeitens durchbrochen wird, werden Übergangsbedingungen der Lichtbogenbildung hergestellt.



  Ein Lichtbogen brennt, wo eine Lichtbogenentladung stattfindet. Die den Lichtbogen umgebende   Bearbeitunguflüssig-    keit dient dazu, den Lichtbogen abzukühlen und zeigt das Bestreben, die Isolation wieder herzustellen, indem sie den Lichtbogen umgibt. Die hohe Temperatur des Lichtbogens zersetzt die Bearbeitungsflüssigkeit in gasförmige Substanzen und Kohleteilchen, so dass Druckwellen erzeugt werden. Die so erzeugten Kohlepartikeln können die Leitfähigkeit im Bearbeitungsspalt erhöhen.



   Diejenigen Teile der Elektrodenoberflächen, an denen eine derartige Lichtbogenbildung stattfindet, werden ausreichend erhitzt, um Thermoelektronen auszusenden, so dass ein Kathodenfleck und ein Anodenfleck gebildet werden.



  Wenn der Entladungsstrom abnimmt, wird das den Licht  bogen bildende Plasma durch die umliegende Bearbeitungsflüssigkeit und die umliegenden Zersetzungsprodukte genügend abgekühlt und in den Zustand neutraler Moleküle übergeführt. Gleichzeitig werden der Kathodenfleck und der Anodenfleck abgekühlt, und sie hören auf,   Thermoelektronen    auszustrahlen. Somit wird die Isolation im Entladungsspalt normalerweise zum Schluss jeder Entladung wieder hergestellt.



   Wenn jedoch die Intensität der Entladung zunimmt und die Zeit   (Teil),    während welcher keine Entladung stattfindet (wobei T die Zeit zwischen zwei periodischen Entladungen undA die Dauer jeder Entladung ist), zu kurz wird, wird der nächste Bearbeitungsspannungsimpuls an den Entladungsspalt gelegt, bevor die Isolation im Entladungsspalt wieder hergestellt ist. In diesem Falle wird die Entladung über den Spalt nicht unterbrochen, die Isolation im Spalt wird nicht erstellt und braucht somit nicht durchbrochen zu werden.



  Wenn mit anderen Worten der Kathodenfleck und der Anodenfleck nicht ausreichend abgekühlt sind, bewirkt das Anlegen der Bearbeitungsspannung direkt einen ununterbrochenen stabilen Lichtbogen, ohne dass die normale Folge: Isolier-Zustand, Anlegen des Bearbeitungsspannungsimpulses, Durchbrechen der Isolation, Lichtbogenbildung, durchlaufen wird.



   Um die Bildung eines solchen Dauer-Lichtbogens zu verhindern, benützen die mittels elektrischer Entladungen arbeitenden herkömmlichen   Vorsschtungen    Kühlmittel, die ihnen in der Form von Bearbeitungslösungen unter Druck zugeführt werden. Eine solche zwangsweise Zuführung der   B earbei-    tungsflüssigkeit hat jedoch den Nachteil, dass sie die Abnützung der Elektrode beschleunigt, insbesondere wenn eine grosse Menge Bearbeitungsflüssigkeit unter hohem Druck und bei gewissen Bearbeitungsbedingungen in den Entladungsspalt eingeführt wird. Während beim Bearbeitungsvorgang normalerweise nur ein sehr geringer Teil der Elektrode verbraucht wird, kann auf Grund der zwangsweisen Zuführung der Bearbeitungsflüssigkeit der Elektrodenverbrauch sehr rasch ansteigen.



   Demgemäss ist es bei einer mittels elektrischer Entladungen arbeitenden Vorrichtung zum Erzielen einer geringen Elektrodenabnützung wünschenswert, die folgenden Massnahmen zu treffen, wobei die Lichtbogenbildungsbedingungen während des Bearbeitungsvorganges genau überwacht werden: a) die Elektrode vom Werkstück wegbewegen, b) die relative Bearbeitungsdauer   (A/T)    so kurz als möglich halten, c) die durchschnittliche Bearbeitungsspannung durch Verwendung eines Servomechanismus erhöhen, d) die Bearbeitungsflüssigkeitszufuhrrate nur erhöhen, wenn ein Dauerlichtbogen brennt, e) die Elektrode vibrieren lassen, f) den Bearbeitungsstrom vermindern, g) die Entladungs-Unterbruchszeit während eines Entladungszyklus so lange als möglich halten, h) die Impulsdauer verringern.



   Die Erfindung ermöglicht, eine mittels elektrischer Entladungen arbeitende Vorrichtung zu schaffen, die die vorstehenden Forderungen erfüllt.



   Die erfindungsgemässe Bearbeitungsvorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen beschrieben. In dieser zeigt:
Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen der Impulserzeugungsschaltungen von herkömmlichen, mittels elektrischer Entladungen arbeitender Vorrichtungen,
Fig. 3 die in Fig. 1 gezeigte Schaltung, erweitert durch eine Hochspannungsanspeisung zum Durchbrechen der Entladungsspaltisolation (anstelle der Schaltung gemäss Fig. 1 kann auch diejenige nach Fig. 2 treten),
Fig. 4 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Impulsstromkreises einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Hochspannungsimpulsquelle zum Durchbrechen der Isolation im Entladungsspalt,
Fig.

   7 ein elektrisches Schaltbild eines logischen Kreises zum Feststellen der Spaltleitfähigkeit,
Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Arbeitsweise einer mit Impulsen arbeitenden Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 9 ein dem Diagramm nach Fig. 8 ähnliches Diagramm mit einer Einrichtung zur Lieferung eines konstanten Stromes,
Fig. 10 ein Diagramm zur Darstellung der Leistungscharakteristik der   Vorrichtungen    mit Schaltungen gemäss Fig;

   8 und 9,
Fig. 11 und 12 beispielsweise Schaltbilder von zwei verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 13 und 14 Diagramme zur Darstellung der Leistungscharakteristiken der Vorrichtung mit Schaltungen gemäss Fig. 11 bzw. 12,
Fig. 15 und 16 elektrische Schaltbilder weiterer Ausführungsformen der Erfindung,
Fig. 17 ein Diagramm zur Darstellung der Wellenform der Spannungs- und Stromimpulse bei den Vorrichtungen mit Schaltungen gemäss den Fig. 15 und 16,
Fig. 18 ein Blockschaltbild eines   Steuerimpulsgenerators,   
Fig. 19 ein Schaltbild einer mit Transistoren ausgerüsteten, erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 20 ein Diagramm, das die Wellenform der Spannungs- und Stromimpulse bei der Vorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 19 zeigt,
Fig.

   21 und 22 Schaltungsvarianten, die mit Niederspannungsbearbeitungsimpulsen und zum Überwinden der Isolation dienenden Hochspannungsimpulsen arbeiten, wobei die Niederspannungs- und die Hochspannungsimpulse miteinander synchronisiert sind,
Fig. 23 ein Diagramm, das die Wellenform der Spannungs- und Stromimpulse bei den Schaltungen gemäss Fig. 21 und 22 zeigt,
Fig. 24 das Schema einer logischen Schaltung zum Feststellen der Lichtbogenbildungsbedingung im Bearbeitungsspalt bei mit Schaltungen gemäss Fig. 21 und 22 ausgerüsteten Vorrichtungen,
Fig. 25 ein Schaltschema einer Ausführungsform der erfindungsgemässen   Vorrichtung    mit einem einzigen Schaltstromkreis zum Feststellen der Lichtbogenbildungsbedingungen,
Fig. 

   26 und 27 Schemata von Impulsgeneratorschaltungen, die die Impulse löschen, sobald eine bestimmte Lichtbogen   bildungsbedingung    festgestellt wird,
Fig. 28 ein Schema einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der der Bearbeitungsstrom nach Feststellung der Lichtbogenbildung reduziert wird,
Fig. 29 ein Schema einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei dem Spannungen an verschiedenen Teilen durch Überlagerung einer synchronisierten Hochspannung überwacht werden,
Fig. 30 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Überwachen der Elektrodenumgebung,
Fig. 31 eine schematische Darstellung einer Schaltung  zum Überwachen der Elektrodenumgebung ohne Verwendung einer Teileinrichtung,
Fig.

   32 ein Diagramm, das die Spannungscharakteristiken beim Laden einer R-L-C-Schaltung zeigt, die mit einem Entladungsspalt verbunden ist, in dem eine Leitfähigkeit G herrscht,
Fig. 33 ein Schema einer Schaltung zum Feststellen der Leitfähigkeit und
Fig. 34 ein Schema einer weiteren Schaltung zum Feststellen der Leitfähigkeit.



   Gleiche Teile in den Figuren sind immer mit denselben Bezugszeichen versehen.



   Die Arbeitsweise der Vorrichtung sieht vor, die Spaltleitfähigkeit während des Bearbeitungsvorganges zu messen, um Steuersignale zur automatischen Steuerung der Elektroden zu erzeugen. Es ist natürlich möglich, die Spaltleitfähigkeit zu messen, indem der Bearbeitungsvorgang für eine bestimmte Zeit unterbrochen wird. Bei einem derartigen Verfahren wird jedoch nicht nur der Bearbeitungsstrom unterbrochen, sondern auch die Spaltleitfähigkeit entsprechend der Zeit der Unterbrechung verändert, weil die Isolation im Spalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück unmittelbar nach der Unterbrechung allmählich wieder hergestellt wird. Somit ist ein Verfahren zum Messen der Spaltleitfähigkeit, bei dem der Bearbeitungsstrom unterbrochen wird, bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung nicht geeignet.



   Das Messen der Spaltleitfähigkeit während des Bearbeitungsganges ist bei jeder der herkömmlichen, mittels elektrischer Entladungen arbeitenden Vorrichtungen mit Schaltungen gemäss den Fig. 1 und 3 schwierig. Bei der Schaltung gemäss Fig. 1 ist ein die Entladeleistung speichernder Kondensator 3 parallel zu einer aus einer Elektrode 1 und einem Werkstück 2 bestehenden Reihenschaltung geschaltet. Bei der Schaltung gemäss Fig. 2 weist der Ladestromkreis einen Strombegrenzungswiderstand 4 und eine Induktionsspule 5 auf, welche in Reihe geschaltet sind. Bei der Schaltung gemäss Fig. 3 wird eine Hochspannung vh angelegt. Bei den Schaltungen gemäss Fig. 1 und 3 kann der bei der Entladung in Abhängigkeit von der Spaltleitfähigkeit im Spalt fliessende Strom richtig ermittelt werden.



   Es liegen für die Messung der Spaltleitfähigkeit während des Bearbeitungsvorganges zwei Schwierigkeiten vor. Bei den Schaltungen gemäss Fig. 1 und 2, die nur einen Strompfad haben, reicht die reine Messung der Grösse solcher Ströme nicht aus, um den Entladungsstrom von dem von der Spaltleitfähigkeit abhängenden Strom zu unterscheiden. Obwohl bei der Schaltung gemäss Fig. 3 die Quellen für die aufzudrückende Hochspannung und die Niederspannung voneinander getrennt sind, macht es die Anordnung des Entladungskondensators parallel zum Entladungsspalt schwierig, den von der Spaltleitfähigkeit abhängigen Anteil des Entladungsstromes zu bestimmen.



   Der Erfinder hat festgestellt, dass 1. die Impulswellenform bei alternierendem Laden und Entladen etwa dreieckförmig ist und einen beträchtlichen Wechselstromkomponentenanteil enthält und dass 2. die an den Spalt angelegte Spannung beim Leitendwerden des Spaltes verringert wird, weil ein Strom fliesst, obwohl keine Entladung über den Spalt stattfindet, so dass sich die Spannungswellenform einer Gleichspannung annähert und ihre Wechselstromkomponente kleiner wird.



   Deshalb soll es eine Aufgabe der Erfindung sein, ein Mittel zur Messung der Spaltleitfähigkeit einer Vorrichtung zur Bearbeitung durch elektrische Entladung während des Betriebes zu schaffen, wobei a) der durch den Entladungsspalt fliessende Strom, b) die Gleichstromkomponente der am Entladungsspalt oder zwischen der Elektrode und dem Werkstück liegenden Spannung und c) die Wechselstromkomponente der am Spalt liegenden Spannung einzeln festgestellt und die Ausgangssignale aus drei getrennten Detektorschaltungen in einem logischen Kreis kombiniert werden.



   Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 4 werden Schmitt-Trigger-Schaltungen für eine Wechselstromkomponenten-Detektorschaltung 6, eine Gleichstromkomponenten-Detektorschaltung 7 und eine Strom-Detektorschaltung 8, welche den Bearbeitungsstrom überwacht, verwendet. An den Ausgängen der Schaltungen 6 bis 8 sind Relais 9, 10, 11 angeschlossen. Die Relaiskontakte 9B, 10A und   1 1A    dieser Relais sind in einer Servoschaltung zur Steuerung der Elektrode der Vorrichtung zur Bearbeitung durch elektrische Entladung in Reihe geschaltet. Hierbei ist der Kontakt 9B normalerweise, d.h. wenn das Relais 9 entregt ist, geschlossen. Der Kontakt 10A ist normalerweise, und zwar wenn das Relais 10 entregt ist, geöffnet. Der Kontakt   11A    ist auch normalerweise geöffnet, wenn das Relais 11 entregt ist.

  Die in Reihe geschalteten Kontakte 9B, 10A und   1 1A    stellen eine Art logische Schaltung, und zwar eine UND Schaltung, dar.



   Tafel I zeigt die Variationen des Stromes, der Gleichstromkomponente und der Wechselstromkomponente für verschiedene Betriebsbedingungen der Vorrichtung zur Bearbeitung durch elektrische Entladung. Wenn die Elektrode zurückgezogen und eine beträchtliche Spaltleitfähigkeit vorliegt, ist die Wechselstromkomponente klein, während die Gleichstromkomponente und der Strom jeweils einen bestimmten endlichen Wert haben.



   Tafel I Bedingungen im Wechselstrom- Gleichstrom- Gleichstrom Entladungsspalt komponente komponente durchfluss    keine keine besteht Kurzschluss (gering) (gering) (hoch)    Wenn der Spalt leitfähig wird keine besteht besteht (bei zurückgezo- (gering) (hoch) (hoch) gener Elektrode) Isoliert (ohne keine besteht kein Entladung) (gering) (hoch) (gering) Normale Be- besteht besteht besteht arbeitung (hoch) (hoch) (hoch)
Wenn eine bestimmte Spaltleitfähigkeit vorliegt, ist die Wechselstromkomponente in der Schaltung 6 klein, und die Transistoren Trl und Tr3 der Schaltung werden gesperrt, während der Transistor Tr2 leitend bleibt. Das Relais 9 bleibt  entregt und hält den Kontakt 9B geschlossen. Da die Gleichstromkomponente der Spannung vorhanden ist und Gleichstrom in den Schaltungen 7 und 8 fliesst, wird die Arbeitsweise der Transistoren umgekehrt.

  Und zwar werden die Transistoren Tr4 und Tr6 leitend, während der Transistor Tr5 in der   Gleichstromkomponenten-Detektorschaltung    7 gesperrt wird. In der Strom-Detektorschaltung 8 werden Tr7 und Tr9 leitend, während Tr8 gesperrt wird. Demgemäss werden die Relais 10 und 11 erregt und die Kontakte 10A und 11A geschlossen. Demzufolge wird der Servokreis zur Steuerung der Elektrode geschlossen, um einen Servomotor 12 zum Zurückziehen der Elektrode 1 gegenüber dem Werkstück 2 zu betätigen. Wenn die Isolation im Entladungsspalt 57 nach Zurückziehen der Elektrode 1 gegenüber dem Werkstück 2 wieder hergestellt ist, wird der Gleichstrom geringer, so dass das Relais 10 der Strom-Detektorschaltung 8 durch Sperren der Transistoren Tr7 und Tr9 entregt wird, während der Transistor Tr8 leitend ist.

  Somit öffnet sich der Kontakt 10A, um den Servomotor 12 anzuhalten, damit die Bewegung der Elektrode 1 beendet wird.



   Es braucht nicht unbedingt ein Servomotor 12 verwendet zu werden, sondern es kann jeder andere Servomechanismus zur Steuerung der Bewegung der Elektrode 1 verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle des Servomotors 12 eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einrichtung mit geeigneten Solenoidventil-Steuereinrichtungen vorgesehen sein.



   Die Spaltleitfähigkeit kann während des Betriebes einer erfindungsgemässen Vorrichtung festgestellt werden, indem die Wechselstrom- und Gleichstromkomponenten der an den Entladungsspalt gelegten Spannung und der ihn durchfliessende Strom getrennt gemessen werden und die Ausgangssignale der Schaltungen, die die genannten Grössen messen, an die logische Schaltung gelegt werden. Ausserdem kann der Bearbeitungsvorgang wirkungsvoll geregelt werden, indem die Servoschaltung zur Steuerung der Bewegung der Elektrode entsprechend dem Ausgang der logischen Schaltung gesteuert wird. So kann der Bearbeitungsvorgang durch elektrische Entladung automatisiert werden. Demzufolge ist die Forderung nach einer erfahrenen Bedienungsperson wesentlich geringer wenn nicht hinfällig.



   Bei einer Impulsschaltung gemäss Fig. 5 sind eine Elektrode 1, ein Werkstück 2, ein Strombegrenzungswiderstand 4 und ein Schaltelement 15 in Reihe mit einer Stromquelle verbunden. Demzufolge war es schwierig, den durch den Entladungsspalt fliessenden Entladungsstrom von dem durch die Spaltleitfähigkeit verursachten Strom wie vorstehend beschrieben mit Hilfe herkömmlicher Mittel zu unterscheiden.



   Fig. 6 zeigt die Schaltung einer Vorrichtung zur Bearbeitung durch elektrische Entladung, welche einen Abschnitt zum Aufdrücken von Hochspannungsimpulsen aufweist, die die Isolation des Entladungsspaltes 57 durchbrechen und durchfliessen. In Fig. 6 werden Schaltkreise 16a und 16b-von einem Impulsgenerator 17 so betätigt, dass die Ausgangssignale der Schaltkreise 16a und 16b immer miteinander synchron sind oder in Phase liegen.



   Der Ausgang des Schaltkreises 16a wird direkt an den zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 liegenden Entladungsspalt 57 angelegt. Anderseits wird der Ausgang des Schaltkreises 16b von einem Transformator 18 aufwärtstransformiert und dann über einen Hochspannungsgleichrichter 19 und einen Widerstand 20 an den Entladungsspalt 57 angelegt. Parallel zum Entladungsspalt 57 liegt eine spannungsstabilisierende Diode 21, um zu verhindern, dass am Entladungsspalt eine Spannungserhöhung auftritt, die grösser als eine gegebene Isolations-Durchbruchspannung ist.



   Der Erfinder hat festgestellt, dass die Spannungs- und Stromverhältnisse bei der mit einer Schaltung gemäss Fig. 6 versehenen Vorrichtung in Abhängigkeit von den Bedingungen im Entladungsspalt variieren, und zwar unabhängig davon, ob der Spalt leitfähig, isolierend, kurzgeschlossen oder von einem Bearbeitungsstrom durchflossen ist. Tafel II zeigt solche Variationen der Ströme und Spannungen für verschiedene Bedingungen im Arbeitsspalt.



   Tafel II   
Bedingungen im Hochspannung Strom auf der Strom auf der
Entlagdu ZUm zum Durchbrechen Hochspannungs- Niederspannung Niederspannungs der der Isolation seite seite    keine Entladung vorhanden kein vorhanden kein (isoliert) (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) Normale Be- keine vorhanden vorhanden vorhanden arbeitung (niedrig) (hoch) (hoch) (hoch)    keine vorhanden vorhanden kein Spalt leitfähig (niedrig) (hoch) (hoch) (niedrig) keine vorhanden keine vorhanden Kurzgeschlossen (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch)   
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die zur Isolationsdurchbrechung an den Entladungsspalt angelegte Hochspannung, die zur Bearbeitung an den Entladungsspalt angelegte Niederspannung,

   der durch den Entladungsspalt zur Isolationsdurchbrechung fliessende kleine Strom und der zur Bearbeitung im Entladungsspalt fliessende hohe Strom getrennt gemessen. Das Ergebnis dieser Messungen wird der logischen Schaltung zugeführt, um festzustellen, ob der Spalt auf Grund der Beziehung gemäss Tabelle II leitfähig ist.



   In der Schaltung gemäss Fig. 6 sind für die vorstehend genannte Messung vier getrennte Schaltungsabschnitte vorgesehen, und zwar eine   Niederspannungs-Detektorschaltung    22, eine Strom-Detektorschaltung 23 für hohe Stromstärken, eine Hochspannungs-Detektorschaltung 24 und eine Strom Detektorschaltung 25 für niedrige Stromstärken. Die Niederspannung und die hohe Stromstärke sind für den Bearbeitungsvorgang und die Hochspannung und die niedrige Stromstärke sind zur Überwindung der Isolation vorgesehen. Der Ausgang der vier Detektorschaltungen wird an eine logische Schaltung 26 gemäss Fig. 7 gelegt, die eine ODER-Schaltung 31 mit vier Schmitt-Triger-Schaltungen 27 bis 30 und eine Zeitverzögerungsschaltung 32 aufweist. 

  Die Zeitverzögerungsschaltung 32 weist ausserdem ein Schaltrelais 33 zur Regulierung eines (nicht dargestellten) Servosystems zum Steuern der Elektrode auf.  



   Wenn eine beträchtliche Spaltleitfähigkeit vorliegt, wird eine Entladung über den Entladungsspalt schwierig. Gleichzeitig fliesst ein Strom von der Hochspannungsseite durch den Entladungsspalt und in Richtung des Pfeiles a in Fig. 6.



   Somit nimmt die an die spannungsstabilisierende Diode 21 angelegte Spannung ab, und die Hochspannungs-Detektorschaltung 24 wird abgeschaltet, während die Detektorschaltung 25 zur Überwachung des niedrigen Stromes eingeschaltet wird. Dann liefert die Bearbeitungsschaltung keinen Strom, weil der Widerstand im Entladungsspalt hoch ist, und die Bearbeitungs-Niederspannung tritt am Entla dungsspalt auf. Die Niederspannungs-Detektorschaltung 22 wird eingeschaltet, und die Detektorschaltung 23 zur Überwachung des hohen Stromes wird abgeschaltet.



   Die spannungsstabilisierende Diode 21 kann ein Siliziumkarbid-Varistor sein. Die Hochspannung kann direkt am
Entladungsspalt gemessen werden, anstatt eine Hochspannungs-Detektorschaltung 24 gemäss Fig. 6 zu verwenden.



   Wenn die Detektorschaltungen 22 bis 25 auf das Vorliegen der Spaltleitfähigkeit wie oben beschrieben ansprechen, werden nur die Schmitt-Trigger-Schaltungen 29 und 30 der logischen Schaltung 26, die den Ausgang der Detektorschaltungen 22 bis 25 empfängt, umgekehrt. Dabei werden die Transistoren Tr30 und Tr31 gesperrt, so dass alle Dioden 35 bis 38 nichtleitend werden. Somit liefert eine Stromquelle 39 einen elektrischen Strom in Richtung des Pfeiles c in Fig. 7, wodurch ein Kondensator 41 über eine Diode 40 aufgeladen wird. Wenn die Spannung am Kondensator 41 auf einen bestimmten Wert ansteigt, wird die Zeitverzögerungsschaltung 32 betätigt, um das Schaltrelais 33 für einen gegebenen Zeitraum so zu erregen, dass ein Servosystem (nicht dargestellt) betätigt wird, um die Elektrode 1 vom Werkstück 2 wegzuziehen.

  Wenn die Isolation des Entladungsspalts infolge Rückziehens der Elektrode 1 vom Werkstück 2 wieder hergestellt ist, werden die durch den Entladungsspalt fliessenden Ströme unterbrochen, und am Entladungsspalt treten Hochund   Niederspannungen    auf. Dadurch werden die Detektorschaltungen 22 und 24 ein- und die Detektorschaltungen 23 und 25 abgeschaltet. Das Relais 33 wird entregt und die Bewegung der Elektrode 1 beendet. Wie oben ausgeführt wurde, kann das Wegziehen der Elektrode 1 mit Hilfe jedes geeigneten Mittels, beispielsweise mittels eines Servomotors, vorgenommen werden.



   Wie vorstehend beschrieben ist, kann das Vorliegen eines leitfähigen Spaltes bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung während des Betriebes der Vorrichtung festgestellt werden, wobei während des Betriebes vier Kriterien überwacht und das Ergebnis der Überwachung an die logische Schaltung zur Bestimmung des Vorliegens eines leitfähigen Arbeitsspaltes angelegt wird. Zu den vier Grössen gehören die zum Durchbrechen der Isolation an den Entladungsspalt gelegte Hochspannung, die zum Bearbeitungsvorgang über den Entladungsspalt gelegte Niederspannung, der zum Durchbrechen der Isolation durch den Entladungsspalt fliessende kleine Strom und der durch den Entladungsspalt fliessende grosse Bearbeitungs-Strom.

  Indem die Bewegung der Elektrode auf Grund der Überwachung der Spaltleitfähigkeit mit Hilfe eines geeigneten Mittels, beispielsweise eines Servomotors, gesteuert wird, kann die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung automatisiert werden. Dadurch kann der Bedarf an erfahrenem Bedienungspersonal beträchtlich verringert werden.



   Anderseits kann auf die Zeitschaltung 32 in der logischen Schaltung 26 verzichtet werden, wenn der Ausgang des Impulsgenerators 17 anstelle der separaten Stromquelle 39 als Stromquelle der ODER-Schaltung 31 verwendet wird. In diesem Falle wird das Signal am Ausgang D der ODER Schaltung 31 zur Verstärkung an einen Transistor Tr32 ge legt, was in Fig. 7 mittels einer Strichlinie dargestellt ist.



   Wenn eine Spaltleitfähigkeit vorliegt, die grösser als ein bestimmter Wert ist, kann das Schaltrelais 33 durch jeden
Impuls des Impulsgenerators 17 synchron mit letzterem er regt werden, um die oben genannte Elektrodensteuerung vorzunehmen. In diesem Falle kann auf die Kondensatoren
43 bis 46 in Fig. 7 verzichtet werden. Das Relais 33 braucht nicht einen herkömmlichen bewegbaren Kontakt aufzuwei sen. Es können auch kontaktlose Relais, beispielsweise geeig nete Transistoren, verwendet werden.



   Fig. 8 veranschaulicht eine mittels elektrischer Entla dungen arbeitende Vorrichtung, welche mit einer Transistor
Zerhackerschaltung arbeitet. In dieser Figur wird ein durch den Entladungsspalt 57 zwischen einer Elektrode 1 und einem Werkstück 2 fliessender Gleichstrom dadurch geschal tet, dass die von einem Impulsgenerator PG ausgehenden
Impulse an die Basis eines Schalttransistors 15 gelegt werden.



   Die Leistungscharakteristiken der Schaltung nach Fig. 8, die aus einer Reihenschaltung mit einem Strombegrenzungswi derstand 4, der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 besteht, sind linear, was aus den Kurvenabschnitten A1 und A2 in Fig. 10 hervorgeht.



   Demgemäss sind die durchschnittliche Spannung und die Spitzenspannung, die an den Entladungsspalt 57 zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 angelegt werden, umgekehrt proportional zur Grösse des Bearbeitungsstromes.



  Mit anderen Worten besteht eine lineare Beziehung zwi schen der an den Entladungsspalt angelegten Spannung und dem durch diesen fliessenden Strom. Somit ist es unmöglich, die Elektrode 1 dadurch zu steuern, dass die an den Entladungsspalt 57 angelegte Spannung festgestellt wird.



   Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, deren Schaltung aus Fig. 9 hervorgeht, wird ein Transistor-Schaltkreis verwendet, bei dem Stromimpulse konstanter Stärke an den Entladungsspalt 57 angelegt werden. Die Leistungscharakteristiken der Schaltung gemäss Fig. 9 sind durch die Kurvenabschnitte   A1    und B2 in Fig. 10 dargestellt. Bei der Kurvenform gemäss Fig. 10 kann angenommen werden, dass die Beziehung zwischen der an den Entladungsspalt 57 gelegten Spannung und dem durch diesen fliessenden Strom geradlinig ist. Demgemäss kann der Entladungsspalt 57 dadurch gesteuert werden, dass die am Entladungsspalt 57 liegende Spannung gemessen wird, ohne dass irgendwelche bedeutenden nachteiligen Effekte verursacht werden.

  Wenn die Schaltung gemäss Fig. 9 jedoch längere Zeit in der Nähe des Punktes S2 in Fig. 10 betrieben wird, kann der Schalttransistor 15 durchbrennen oder verdampfen.



   Um solche Schwierigkeiten auszuschliessen, wird vorgeschlagen, ein Hilfsschaltelement oder einen Transistor 50 zusätzlich zu dem herkömmlichen Schalttransistor 15 einzusetzen, welcher gemäss Fig. 11 mit der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 in Reihe geschaltet ist. Wenn der Bearbeitungsstrom i der Vorrichtung einen bestimmten Wert (Punkt P in Fig. 13) erreicht, wird nur der Hilfsschalttransistor leitend gemacht, um den Strom durch einen Widerstand in der Schaltung des Hilfstransistors zu begrenzen, wodurch der Arbeitspunkt vom Punkt P zum Punkt Q verschoben wird.

 

  Danach variiert der Bearbeitungsstrom i entlang der Linie F2 der Leistungscharakteristiken   F3    und F2 in Fig. 13. Der Entladungsspalt 57 ist am Punkt S2 in Fig. 13 kurzgeschlossen.



   Der Lichtbogenspannungsabfall über den Entladungsspalt ist während der Entladung sehr niedrig,   d. h.    er beträgt 20 bis 30 Volt. Falls auf den Strombegrenzungswiderstand 4, der mit dem Schaltelement 15 in Reihe geschaltet ist, verzichtet werden kann, ergibt die Summe aus Lichtbogenspannungsabfall + Spannungsabfall am Widerstand 51 + Spannungsabfall am Schaltelement 15 die Ausgangsspannung V02 der Stromquelle 52 (Fig. 11 und 13), welche niedriger ist als die ent  sprechende Spannung in der Schaltung gemäss Fig. 9. Die Spannung V02 beträgt etwa 40 bis 50 Volt.

  Da eine solche vergleichsweise niedrige Spannung nicht ausreicht, um die Isolation im Entladungsspalt 57 zu durchschlagen, ist eine Hochspannungserzeugungsschaltung aus einem Transistor 53, einem Transformator 54 und einer Diode 55 vorgesehen, um eine zum Durchschlagen der Isolation geeignete hohe Spannung zu erzeugen, die gleich der Stromquellenspannung V0 oder höher ist (Kurvenabschnitt A4 in Fig. 13).



   Die Leistungscharakteristik der Schaltung gemäss Fig. 11 ist nicht geradlinig, was aus Fig. 13 hervorgeht. Demgemäss reicht die Feststellung der an den Entladungsspalt 57 angelegten Spannung nicht aus, um eine wirksame Steuerung der Elektrode 1 gegenüber dem Werkstück 2 herbeizuführen.



   Um eine automatische Steuerung der Elektrode bei der Schaltung gemäss Fig. 11 zu bewirken, ist es erforderlich, genau festzustellen, in welchem Bereich der Leistungscharakteristik die Bearbeitungsvorrichtung arbeitet, und zwar zusätzlich zur Feststellung der an den Entladungsspalt 57 angelegten Spannung. Mit anderen Worten ermöglicht die genaue Kenntnis des momentanen Arbeitspunktes der Bearbeitungsvorrichtung in bezug auf ihre Leistungscharakteristik das ordnungsgemässe Steuern der Bewegungsrichtung und der Geschwindigkeit der Elektrode 1 sowie der Zufuhr der Bearbeitungsflüssigkeit.



   Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung werden gewisse Potentiale und Ströme in der Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 11 getrennt gemessen, um Spannungen und Ströme an verschiedenen Stellen der Schaltung zu bestimmen. Die Ausgangsinformationen von solchen Messungen werden in logischer Kombination verarbeitet, um Steuersignale zu erzeugen, damit die automatische Steuerung der Bearbeitungsvorrichtung auf Grund der so durch die Informationen bestimmten augenblicklichen   B earbeitungsbedingungen    erfolgt.



   In den Schaltungen gemäss Fig. 11 und 12 werden bis zu sechs Detektoreinheiten DT1 bis DT6 dazu verwendet, Spannungen und Ströme in der elektrischen Schaltung der Bearbeitungsvorrichtung zu messen, und die Ausgangssignale solcher Detektoreinheiten werden in geeigneter Weise in einer logischen Schaltung kombiniert. Die Detektoreinheiten DT1 bis DT6 können aus bekannten   Schmitt-Trigger-Schal-    tungen oder Flip-Flop-Schaltungen aufgebaut sein. Die logische Schaltung aus NOT-Schaltungen, ODER-Schaltungen und UND-Schaltungen bestehen.



   In der Schaltung gemäss Fig. 11 fliesst kein Strom durch den Emitter-Widerstand 51 und einen Widerstand 56 auf der Hochspannungsseite, wenn im Entladungsspalt 57 zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 keine Entladung stattfindet (Punkt   0    in Fig. 13), und die Detektoreinheiten DT2,   D'T3    und DT4 sind ausgeschaltet. Statt dessen werden ein Hochspannungspotential sowie ein Niederspannungspotential an den Entladungsspalt 57 angelegt und die Detektoreinheiten DT1 und DT3 eingeschaltet. Wenn die Ausgänge dieser Detektoreinheiten in der logischen Schaltung (nicht dargestellt) auf geeignete Weise kombiniert werden, kann ein Steuersignal erzeugt werden, das dem Betrieb der Bearbeitungsvorrichtung am Punkt   0    in Fig. 13 entspricht.

  Durch Anordnung eines geeigneten Betätigungsmittels (nicht dargestellt) kann die Elektrode 1 auf Grund eines solchen Steuersignals in Richtung des Werkstücks 2 bewegt werden.



  Wenn im Entladungsspalt 57 eine beträchtliche Spaltleitfähigkeit vorliegt, arbeitet die Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 11 entlang der Linie A4 in Fig. 13.



  Es ist ersichtlich, dass die Detektoreinheiten DT1 und DT4 im Betrieb stehen, während die Detektoreinheiten DT2, DT3 und DT5 ausgeschaltet sind, wenn solche Bedingungen vorliegen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ausgänge der Detektoreinheiten so in der (nicht dargestellten) logischen Schaltung kombiniert, dass die Elektrode 1 vom Werkstück 2 wegbewegt und Isolierflüssigkeit zwangsweise in den Entladungsspalt 57 eingeführt wird, um dort die Isolation wieder herzustellen.



   Wenn die Entladung im Spalt 57 stabil ist, arbeitet die Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 11 entlang der Linie A3 in Fig. 13. Die Detektoreinheiten DT1, DT2 und DT4 sind eingeschaltet, während die Detektoreinheiten DT5 und DT3 ausgeschaltet sind. Die (nicht dargestellte) logische Schaltung und die (nicht dargestellte) Betätigungseinrichtung sind so angeordnet, dass sie die Elektrode 1 auf Grund des sich aus dieser Wirkungsweise der Detektoreinheiten ergebenden Signals in Richtung des Werkstücks 2 zu bewegen veranlassen.



   Wenn sich die Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 11 entlang der Linie B2 in Fig. 13 bewegt, werden die Detektoreinheiten DT1, DT2, DT4 und DT5 wirksam, während die Detektoreinheit DT3 ausgeschaltet ist.



  Ein auf diese Wirkungsweise der Detektoreinheiten abgestimmtes Steuersignal ist derart beschaffen, dass die Elektrode 1 stationär gehalten oder sehr langsam vom Werkstück 2 wegbewegt wird.



   Wenn die momentane Arbeitsweise der Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 11 der Linie F2 folgt oder durch den Punkt S2 (der einem Kurzschluss im Entladungsspalt 57 entspricht) charakterisiert ist, steht die Detektoreinheit DT5 im Betrieb, während die Detektoreinheiten DT1, DT2, DT3 und DT5 ausgeschaltet sind.



   Wenn die an den Entladungsspalt 57 angelegte Spannung unter einen dem Punkt P gemäss Fig. 13 entsprechenden Wert sinkt, sperrt eine Sperrschaltung gc den Transistor 15, um die Betriebscharakteristik der Bearbeitungsvorrichtung auf den Punkt Q in Fig. 13 zu bringen. Gleichzeitig erzeugt die logische Schaltung ein Steuersignal, das die Elektrode 1 schnell vom Werkstück 2 wegbewegt.

 

   Die Tafel III fasst die vorstehend genannten Arbeitsweisen der Detektoreinheiten und die Steuersignale, die auf Grund dieser Arbeitsweisen der Detektoreinheiten durch die logische Schaltung erzeugt werden, zusammen.



   Tafel III Bedingungen im Detektoreinheiten Entladungsspalt DTl DT2   DTS    DT3 DT4    Loglsches Befehlssignal    Keine Entladung ein aus aus ein aus Elektrode schnell gegen das (am Punkt O) (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) (niedrig) Werkstück bewegen Leitfähigkeit im Arbeits- ein aus aus aus ein spalt (Mitte der Linie A4) (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig) (hoch) Elektrode vom Werkstück Leitfähigkeit im Arbeitsspalt ein aus aus ein ein wegbewegen. Bearbeitungswie oben; Kombinations- (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) (hoch) flüssigkeit im Spalt wechseln.



  variante  
Tafel III (Fortsetzung) Bedingungen im Detektoreinheiten Entladungsspalt DT1 DT2 DT5 DT3 DT4    Logisches Befehissignal    Stabile Entladung ein ein aus aus ein Elektrode sehr langsam zum (Mitte der Linie A3) (hoch) (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) Werkstück bewegen.



  Stabile Entladung ein ein ein aus ein (Mitte der Linie B2) (hoch) (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) Elektrode anhalten.



  Kurzschluss (am Punkt   S2)    aus aus aus aus ein Elektrode schnell vom Werk  (niedrig) (niedrig) (niedrig) (niedrig) (hoch) stück wegbewegen.



   Fig. 12 veranschaulicht die Schaltung bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In dieser Figur wird beim Auftreten eines Kurzschlusses im Entladungsspalt 57 der Kurzschlussstrom auf eine Höhe begrenzt, die unterhalb des Bearbeitungsstromes liegt, indem ein Überbrückungstransistor 61 vorgesehen wird, der auf Grund des Kurzschlusses im Entladungsspalt 57 einen Stromfluss an die Basen von Schalttransistoren 59 und 60, denen ein Widerstand 58 vorgeschaltet ist, veranlasst. Die Schaltung gemäss Fig. 12 ist so aufgebaut, dass die Verminderung des Basisstromes zur gewünschten Begrenzung des Kurzschlussstromes führt.



   Die Ein-Aus-Steuerung des   Überbrückungstransistors    erfolgt unter Auswertung der Polaritätswechsel der Emitter Basis-Spannung am Transistor 61, in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Spannungsteiles, bei dem Widerstände 63 und 64 mit einer Stromquelle parallel geschaltet sind, sowie dem Spannungsabfall über einen zur Stromstärkenbestimmung dienenden Widerstand 62 in einem Bearbei   tllnatromnfd .   



   Fig. 14 zeigt die Leistungscharakteristiken der Vorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 12.



   Bei der Schaltung gemäss Fig. 12 ist eine Detektoreinheit DT6 zwischen der Basis und dem Emitter des Überbrükkungstransistors 61 angeordnet, um zwischen einem ersten Bereich (Linie As in Fig. 14), in dem der Bearbeitungsstrom zunimmt, und einem zweiten Bereich (Linie B3 in Fig. 14), in dem der Bearbeitungsstrom abnimmt, auf Grund einer Ein Aus-Schaltoperation des Transistors 61 zu unterscheiden.



  Die Ausgänge der Detektoreinheiten DT1, DT2 und DT4 bis DT6 werden in geeigneter Weise in einer (nicht dargestellten) logischen Schaltung kombiniert, um geeignete Steuersignale zu halten.



   Die Tafel IV fasst die Arbeitsweise der Detektoreinheiten und die Art der Steuerung bei verschiedenen Betriebsbedingungen im Entladungsspalt 57 zusammen.



   Tafel IV   Betriebsbedingungen im Detektoreinheiten Logisches Befehissignal    Entladungsspalt (Fig. 14)   DT1    DT2 DT3 DT4 DT6 Keine Entladung ein aus ein aus aus Elektrode schnell zum (am Punkt O) (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) (niedrig) Werkstück bewegen.



  Leitfähigkeit im Arbeitsspalt ein aus aus ein aus (Mitte der Linie   Aq)    (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) (niedrig) Elektrode vom Werkstück Leitfähigkeit im Arbeitsspalt ein aus ein ein aus wegbewegen. Bearbeitungswie oben; Kombinations- (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) (niedrig) flüssigkeit im Spalt wechseln.



  variante Stabile Entladung ein ein aus ein aus Elektrode sehr langsam gegen (Mitte der Linie A5) (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) das Werkstück bewegen.



   Elektrode anhalten oder Stabile Entladung ein ein aus ein ein anheben. Anhebebefehl von   (Mitte Entladung en (hoch) (hoch) (niedrig) em (hoch) einer Spaunungsüberwa- (Mitte der Linie B3) (hoch) (hoch) (niedrig)   
Elektrode und Werkstück Kurzschluss   (am Punkt S3)    aus ein aus ein ein Elektrode schnell vom Werk  (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) stück wegbewegen.



   Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können verschiedene Massnahmen bei der Bearbeitung mittels elektrischer Entladungen, beispielsweise die Bestimmung der Richtung und der Geschwindigkeit der Elektrodenbewegung und die   Bearbeitungsflüssigkeitszufuhr,    automatisch festgelegt werden. Durch geeignete Anwendung einer Steuerung mit nichtlinearen Leistungscharakteristiken kann die Nachlaufgefahr völlig ausgeschlossen werden. Wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung mit der in Tabelle IV genannten Spannungsüberwachungseinrichtung ausgerüstet ist, die die am Entladungsspalt liegende Spannung überwacht und betätigt, kann die automatische Steuerung der   Bearbeitungsvorrichtung    wesentlich erleichtert werden.



   Ausserdem kann die Überwachung des Entladungsspaltes so gestaltet werden, dass die Vorrichtung auf kleine Veränderungen der Arbeitsbedingungen anspricht, indem die Empfindlichkeit der Detektoreinheiten DT1 bis DT6 verbessert wird. Wenn die Empfindlichkeit der Detektoreinheit DT2 vervierfacht wird, kann die Elektrode 1 während des Betriebes gemäss der Belastungskennlinie A3 in Fig. 13 in vier ver  schiedene Stufen gesteuert werden, und zwar je für die Abschnitte   A',    A3",   A31,,    und   A3"".    Ebenso kann die Steuerung der Elektrode 1, wenn die Empfindlichkeit der Detektoreinheit DT1 n-mal verbessert wird, in vier verschiedenen Abschnitten der Linie B2 in Fig. 13 verschieden vorgenommen werden.

  Eine solche Verbesserung der Detektoreinheiten kann leicht erzielt werden, indem die Detektoreinheiten mit Schmitt-Trigger-Schaltungen versehen werden und die Vorspannung in der Schmitt-Trigger-Schaltung reguliert wird.



   Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Zustände im Entladungsspalt durch Überwachung der an den Entladungsspalt angelegten Impulsspannungen und des durch den Spalt fliessenden Stromes festgestellt, während spezielle Folgen von an den Entladungsspalt angelegten Impulsen verwendet werden. Wenn im Entladungsspalt ein stehender Lichtbogen brennt, bewirkt das Anlegen einer vergleichsweise niedrigen Spannung, die dem Lichtbogenspannungsabfall von beispielsweise 20 bis 30 Volt entspricht, einen grossen Strom von mehreren zehn oder mehreren hundert Ampere, die durch den Entladungsspalt fliessen. Anderseits wird nach Wiederherstellung der Isolation im Entladungsspalt eine Spannung, die doppelt so hoch wie der Lichtbogenspannungsabfall ist, die Isolation im Entladungsspalt nicht überwinden.



   Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden bei einer Vorrichtung, die mit einer Reihe von periodischen Impulsen arbeitet, Niederspannungsimpulsen in der Form hoher Bearbeitungsströme (grosser Leistung) Hochspannungsimpulse (relativ niedriger Leistung) zum Durchschlagen der Isolation zugeordnet, wobei die Niederspannungsimpulse mit den Hochspannungsimpulsen synchron und in Phase liegend auftreten.

  Dabei sind m Impulse von jeweils n aufeinanderfolgenden periodischen Impulsen (wobei m kleiner als n ist) allein Niederspannungsimpulse, so dass der stehende Lichtbogen und der ohne weiteres am Entladungsspalt einen stehenden Lichtbogen einleitende Zustand (die beide in der Folge als  Lichtbogenbildungszustand  bezeichnet werden) festgestellt werden können, indem kontrolliert wird, ob eine Entladung im Spalt mittels einer solchen Reihe periodischer Impulse bewirkt wird oder nicht.



   Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die durch die Schaltungen gemäss Fig. 15 und 16 veranschaulicht ist, liefert eine Niederspannungsschaltung 65 für hohe Bearbeitungsströme eine Ausgangsspannung, die aus Niederspannungsimpulsen A17 gemäss Fig. 17 besteht, während eine Hochspannungsschaltung 66 zur Überwindung der Isolation eine Ausgangsspannung liefert, wie sie durch die Impulse B17 in Fig. 17 angegeben wird. Bei der genannten Ausführungsform sind die Impulse A17 mit den Impulsen B17 synchron und in Phase, mit der Ausnahme, dass jeder vierte Hochspannungsimpuls unterdrückt ist, was bei der Wellenform B17 dargestellt ist. Die Wellenform C17 gemäss Fig. 17 stellt die Summe der Impulse A17 und B17 dar, wobei jeder vierte Impuls niedriger als die übrigen Impulse ist. Die Wellenform D17 zeigt den Spannungsabfall am Entladungsspalt, beispielsweise am Spalt 57 gemäss Fig. 15.

  Der Abschnitt T1 der Wellenform D17 zeigt den Spannungsverlauf, wenn im Spalt 57 keine Entladung stattfindet. Der Abschnitt T2 zeigt den Spannungsverlauf während einer normalen stabilen Entladung im Spalt 57, wobei klar hervorgeht, dass jeder vierte Niederspannungsimpuls D1 keine Entladung bewirkt.



  Der Abschnitt T3 zeigt den Spannungsverlauf während des    B ogenbildungszustandes  ,    wobei hervorgeht, dass sogar jeder vierte   Niederspannungsimpuls    eine Entladung mit einem Lichtbogenspannungsabfall   D2    bewirkt. Der Abschnitt T4 stellt den Kurzschlusszustand dar. Die Wellenform E17 zeigt den durch den Entladungsspalt 57 fliessenden Strom.



  Es fliesst kein Strom in der Periode, die dem Abschnitt T1 der Spannungswellenform D17 entspricht. Ein Strom fliesst nur während jener Perioden, die den Abschnitten T2 bis T4 der Wellenform D17 entsprechen.



   Geeignete Spannungs- und Strom-Detektoreinheiten DT1 bis DT4 gehen aus den Schaltungen gemäss Fig. 15 und 16 hervor, die mit Niederspannungsimpulsen (für den Bearbeitungsstrom) und Hochspannungsimpulsen für das Durchschlagen der Isolation arbeiten. Die Ausgänge der Detektoreinheiten DT1 bis DT4 werden in einer logischen Schaltung 67a gemäss Fig. 18 kombiniert, um den oben genannten  Bogenbildungszustand  im Entladungsspalt 57 festzustellen.



  Die Beziehung zwischen den Bedingungen im Arbeitsspalt und der Art der Ausgänge der Detektoreinheiten DT1 bis DT4 und der Hochspannungs-Eingangssignale ist in Tafel V dargestellt.

 

   Tafel V Betriebsbedingungen im Detektoreinheiten Entladungsspalt   DTl    DT2 DT3 DT4 Hochspannungseingangssignal Keine Entladung ein aus ein aus ein  (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) Leitfähigkeit im Arbeitsspalt ein aus aus ein ein  (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) (hoch) Kombinationsvariante ein aus ein ein  (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) Stabile Entladung ein ein aus ein ein  (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) Kurzschluss (mit Hoch- aus ein aus ein ein   spannungseingang)    (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) Keine Lichtbogenbildung ein aus aus aus aus  (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig) (niedrig) Lichtbogenbildung aus ein aus aus aus  (niedrig) (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig) Kurzschluss (ohne Hoch- aus ein aus aus aus spannungseingang) (niedrig) (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig)  
Die Arbeitsweise der 

   Detektoreinheiten ist folgende: Die Detektoreinheit DT1 wird eingeschaltet, wenn der zur Herstellung des grossen Bearbeitungsstromes dienende Niederspannungsimpuls einen gewissen gegebenen Wert überschreitet.



   Die Detektoreinheit DT2 wird eingeschaltet, wenn der im Entladungsspalt 57 fliessende Stromimpuls einen bestimmten gegebenen Wert überschreitet. Die Detektoreinheit DT3 wird eingeschaltet, wenn der Hochspannungsimpuls einen bestimmten gegebenen Wert überschreitet. Die Detektoreinheit DT4 wird eingeschaltet, wenn der Hochspannungsimpuls einen im Entladungsspalt 57 fliessenden Strom bewirkt.



   Mit diesen Detektoreinheiten DT1 bis DT4 können drei verschiedene Zustände im Entladungsspalt 57 auf Grund der Beziehungen gemäss Tafel V voneinander unterschieden werden: 1. das Vorliegen einer beträchtlichen Leitfähigkeit im Spalt auf Grund der Ansammlung von Kohleteilchen, 2. der  Bogenbildungszustand  und 3. der stabile Entladungszustand.



   Die Erzeugung von m Niederspannungsimpulsen in jeweils n aufeinanderfolgenden periodischen Impulsen (wobei m kleiner als n ist) kann dadurch erzielt werden, dass intermittierend fehlende Hochspannungsimpulse erzeugt werden. Die Werte von m und n können beliebig sein, solange sie endliche ganze Zahlen sind und m kleiner als n ist. Das heisst, dass n gleich 2 oder grösser und m gleich 1 oder grösser ist.



   Fig. 18 zeigt auch eine Schaltung, die intermittierend fehlende Impulse bewirkt. Ein Impulsgenerator erzeugt eine Reihe von Impulsen mit gleichmässigen Intervallen mit einem Tastverhältnis   A/T,    wobei T die Dauer des gleichmässigen Impulszyklus und die Dauer jedes einzelnen Impulses ist. Ein Ausgang des Impulsgenerators PG wird direkt als Eingang an die Zerhacker-Schaltung 65 (Fig. 15 und 16) im Arbeitsstromkreis gelegt. Ein anderer Ausgang des Impulsgenerators PG wird an eine Flip-Flop-Schaltung 67 angelegt.



   Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 67 liefert das symmetrische Triggersignal einer folgenden Flip-Flop-Schaltung 68 und einen Eingang für eine Dekodiermatrix 72. Bei dem dargestellten Beispiel finden fünf Flip-Flop-Schaltungen, die jeweils als Binärzähler wirken, Anwendung.



   Für jeweils n Ausgangssignale der Binärzähler wird kein Ausgangssignal an die Ausgangsklemme 73 der Dekodiermatrix 72 für m Impulse angelegt. Für diese m Impulse wird ein Tor g geschlossen, um die Abgabe von Hochspannungsimpulsen an die Hochspannungs-Zerhacker-Schaltung 66 zu sperren. Wenn die Ausgangsspannung wieder an der Ausgangsklemme 73 erscheint, wird ein Rückstellimpulsgenerator RPG betätigt, um alle Flip-Flop-Schaltungen 67 bis 71 in den Ausgangszustand zurückzuführen, um die Zählung neuer aufeinanderfolgender n Impulse freizugeben.



   Eine logische Schaltung 67a kombiniert die Ausgangssignale der Detektoreinheiten DT1 bis DT4 und die Ausgangssignale der Dekodiermatrix 72 auf Grund der Beziehung der Tafel V, um die Bedingungen im Entladungsspalt 57 zu bestimmen.



   Fachleuten ist es bekannt. wie die Flip-Flop-Schaltungen 67 bis 71, die Dekodiermatrix 72, die logische Schaltung 67a, das Tor g und der Rückstelleimpulsgenerator RPB für diesen Zweck aufzubauen sind. Dementsprechend wird hier keine ausführliche Beschreibung dieser Teile gegeben.



   Wie im vorstehenden beschrieben ist, können die Bedingungen im Entladungsspalt genau kontrolliert werden, ohne dass der Bearbeitungsvorgang unterbrochen wird, indem m Impulse von jeweils n aufeinanderfolgenden Impulseingängen an eine Hochspannungs-Zerhacker-Schaltung 66 abgegeben werden, um   f:stzustellen,    ob die Entladung nur durch Niederspannungsimpulse im Entladungsspalt erfolgt.



  Eine solche Überwachung des Entladungsspaltzustandes kann mit der automatischen Steuerung der Bearbeitungselektrode der Vorrichtung kombiniert werden, wie es früher beschrieben wurde. Somit kann der Bedarf an erfahrenen Bedienungspersonen beträchtlich verringert werden.



   Es ist auch möglich, den stabilen Entladungszustand des Spaltes 57 vom  Bogenbildungszustand  dadurch zu unterscheiden, dass die Phasenlage der Hochspannungsimpulse gegenüber den Niederspannungsimpulsen geringfügig verschoben wird, so dass geeignete Massnahmen zur automatischen Steuerung des Bearbeitungsvorganges ergriffen werden können, wie z.B. das Sperren der folgenden Hochspannungsimpulse, die Verkürzung der Impulsdauer und das Bewegen der Elektrode.



   Bei einer bekannten mittels elektrischer Entladungen arbeitenden Vorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 19 wurden bisher zwei Verfahren angewandt, um die Lichtbogenbildungsbedingungen im Entladungsspalt 57 festzustellen: 1. Die Lichtbogenbildungsbedingung wird dadurch festgestellt, indem kontrolliert wird, ob die durchschnittliche Spannung am Entladungsspalt während eines gewissen Zeitraumes unterhalb eines gegebenen Wertes liegt, und ob die am Entladungsspalt liegende Spannung innerhalb einer bestimmten Grenze liegt. 2. Die Lichtbogenbildungsbedingung wird dadurch festgestellt, indem der normale Entladungsvorgang daraufhin untersucht wird, ob die Entladung nicht mit der Stirnseite des   Hochsp annungsimpulses    zusammenfällt, was mittels der Wellenformen A20 und B20 in Fig. 20 erläutert ist.



   Die Verfahren 1 und 2 sind jedoch nicht so zuverlässig, weil die Lichtbogenbildungsbedingung nicht direkt feststellbar ist.



   Insbesondere es beim Verfahren 1 auf Grund der Tatsache, dass die normale Entladung auch eine Art Lichtbogenbildung ist (manchmal wird die normale Entladung als Übergangslichtbogenbildung bezeichnet, um sie von einem stehenden Lichtbogen zu unterscheiden), nicht immer leicht, einen stehenden Lichtbogen, der für den Bearbeitungsvorgang schädlich ist, von einem gewünschten Übergangslichtbogen zu unterscheiden. Demgemäss wird dieses Verfahren nur bei einer nicht automatischen Vorrichtung zur Bearbeitung mittels elektrischer Entladungen angewandt, bei der ein vergleichsweise grosses Verhältnis zwischen der zum Durchschlagen der Isolation notwendigen Spannung und dem Lichtbogenspannungsabfall herrscht. Bei diesem Verfahren kann der schädliche stehende Lichtbogen nur festgestellt werden, nachdem dieser eine bestimmte Zeit gebrannt hat.

  Demgemäss ist die bearbeitete Oberfläche unerwünscht rauh, und die Elektrode wird während der Lichtbogendauer übermässig verbraucht. Ausserdem ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit klein.



   Bei dem Verfahren 2 wird der stehende Lichtbogen nur dadurch festgestellt, dass die Stirnseiten der Impulse über einen gegebenen Zeitraum oder eine gegebene Impulszahl summiert und gemessen werden. Wenn vergleichsweise hohe Spannungsimpulse (60 bis 100 Volt) sowohl zum Durchschlagen der Isolation als auch für den Bearbeitungsstrom verwendet werden, findet das Durchschlagen der Isolation ganz zu Anfang des Spannungsimpulses statt, so dass es schwierig wird, beim Verfahren 2 ein genaues Arbeiten der bekannten Detektorvorrichtung zu gewährleisten. Kurz gesagt, kann der schädliche stehende Lichtbogen zu Anfang der Entladung auf der Stirnseite des Spannungsimpulses kaum von dem nützlichen Übergangslichtbogen unterschieden werden, egal ob vom theoretischen oder vom praktischen Standpunkt aus gesehen.

 

   Demgemäss ergab sich ein Bedarf an Mitteln, mit denen zwischen der gewünschten Form der Entladung und einem schädlichen stehenden Lichtbogen bei jedem der Spannungs  impulse unterschieden werden kann. Die Erfindung entspricht diesem Bedarf, indem sie eine verbesserte Vorrichtung schafft, die zwischen der gewünschten Form der Entladung und dem schädlichen stehenden Lichtbogen bei jedem Spannungsimpuls unterscheiden kann, indem eine Spannung (etwa 25 bis 40 Volt), die etwas höher als der Lichtbogenspannungsabfall ist, unmittelbar nach dem Beginn der Entladungspause (Beginn der Aus-Periode) an den Entladungsspalt angelegt wird, um zu kontrollieren, ob im Spalt durch eine solche zusätzliche Spannung eine Entladung stattfindet oder nicht.



   Die Fig. 21 und 22 veranschaulichen Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, und Fig. 22 zeigt Wellenformen von Strömen und Spannungen, einschliesslich der Niederspannungsimpulse P1 zur Herstellung grosser Bearbeitungsströme und der Hochspannungsimpulse P2 zum Durchschlagen der Isolation. Die Rückseiten der Impulse   P1    und P2 liegen praktisch zueinander in Phase.



  Nach einer Nullspannungsperiode   24    (=   T-3,    wobei T die Dauer des Impulszyklus und   A3    die Dauer des   Niedeispan-    nungsimpulses P1 ist), die auf die Rückseite aller Niderspannungsimpulse anschliesst, wird ein Schaltmittel 15 (in Fig. 21 und 22 ein Transistor) zum Zeitpunkt   t1    leitend. Daraufhin wird ein weiteres Schaltmittel 15a (ein Transistor oder eine Vakuumröhre) auf der Hochspannungsseite zum Zeitpunkt t2 leitend, der   um A j    später als   t1    folgt, was aus den Wellenformen A23 und B23 ersichtlich ist. In Fig. 23 stellt die Wellenform C23 die Summen der Impulse   P1    und P2 dar. Die Wellenform D23 stellt die an den Entladungsspalt 57 gelegte Spannung dar.

  Die Wellenform E23 zeigt den durch den Entladungsspalt 57 (Niederspannungsseitenstrom) fliessenden Bearbeitungsstrom. Die Wellenform F23 entspricht dem durch die hochspannungsseitige Schaltung fliessenden Strom.



  Bei der Wellenform D23 tritt die Spannung A' am Entladungsspalt 57 auf, wenn er isoliert ist; die Spannung B', wenn eine beträchtliche Spaltleitfähigkeit auf Grund von darin angesammelten   Kohl ep artikeln    vorliegt; die Spannung C', wenn eine normale Entladung stattfindet; die Spannung   wenn    ein stehender Lichtbogen vorliegt; und die Spannung E', wenn der Entladungsspalt 57 kurzgeschlossen wird.



   Wenn die Isolation am Entladungsspalt nach einer Entladung völlig wiederhergestellt ist, findet im Spalt während des Zeitraums   t1    bis t2 keine Entladung mehr statt. Diese tritt erst nach Aufdrücken des Hochspannungsimpulses zum Zeitpunkt t2 in einem Augenblick zwischen dem Zeitpunkt t2 bis t3 (Wellenform A23 in Fig. 23) erneut auf.

  Wenn sich der Entladungsspalt 57 in dem vorstehend genannten Lichtbogenzustand befinden sollte, bei dem ein stehender Lichtbogen vorliegt oder die Bereitschaft zur Bildung eines stehenden Lichtbogens besteht, beginnt die Entladung über den Spalt 57 unmittelbar nach dem Zeitpunkt   t.    Bei den Schaltungen gemäss Fig. 21 und 22 reicht die Stromquelle 75 für die Niederspannungsimpulse zur Bereitstellung des grossen Bearbeitungsstromes von 25 bis 40 Volt, während der zum Durchschlagen der Isolation dienende Hochspannungs-Impulsgenerator 77 eine Ausgangsspannung von mehr als 100 Volt erzeugt.



   Wenn im Zeitraum   tl    bis t2 gemäss Fig. 23 irgendeine Entladung stattfinden sollte, so kann diese Entladung während des Zeitraumes durch den Spannungsabfall an einem Nebenschlusswiderstand 76 im Bearbeitungsstrompfad festgestellt werden. Die Schaltung gemäss Fig. 21 besitzt darin einen Vorteil, dass die Ausgangsspannung der Bearbeitungsstromquelle 75 niedrig sein kann und dass die niedrigere Stromquellenspannung für den Bearbeitungsstrom die Feststellung des Lichtbogenzustandes leichter macht.



   Der Lichtbogenbildungszustand wird durch Ableiten des schraffierten Teils der Wellenform D" in E23 gemäss Fig. 23 überwacht. Mittels dieser Überwachung des Lichtbogenzustandes kann gleichzeitig die Spaltleitfähigkeit ermittelt werden.



   Fig. 24 zeigt eine Schaltung, die eine logische Schaltung zum Feststellen des Lichtbogenzustandes und eine Impulserzeugungsschaltung für die eine Schaltung gemäss Fig. 21 und 22 besitzende Vorrichtung aufweist. Die Schaltung gemäss Fig. 24 schliesst auch einen Abschnitt 78 zur Begrenzung des Bearbeitungsstromes ein, wie in der Folge beschrieben wird. Ein Multivibrator 79 bestimmt die Dauer T der Spannungsimpulse, und ein Monomultivibrator 80 bestimmt die Dauer   23    der Niederspannungsimpulse und weist Ausgangsklemmen L und M auf, die an den entsprechenden bezeichneten Klemmen der Schaltung gemäss Fig. 21 anzuschliessen sind.

  Ein Monomultivibrator 81 bestimmt die Verzögerungszeit   A,    (Dauer des   Niederspannungsimpulses    allein) von der Stirnseite des Niederspannungsimpulses bis zur korrespondierenden Stirnseite des Hochspannungsimpulses. Ein Multivibrator 82 bestimmt die   Dauer i2    des Hochspannungsimpulses, und die Ausgangsklemmen N und 0 des Monomultivibrators sind an den entsprechend bezeichneten Klemmen der Schaltung gemäss Fig. 21 angeschlossen. Die Zeit   (21    +   22)    wird gewöhnlich so gewählt, dass sie kürzer als die Dauer von A3 ist.



   Das Auftreten der oben genannten Lichtbogenbildungsbedingung kann dadurch festgestellt werden, dass das gleichzeitige Auftreten eines den Sperrzustand eines Transistors 83 im Monomultivibrator 81 (im Zeitraum t1 bis t2) anzeigenden ersten Signals, eines das Auftreten eines Bearbeitungsstromimpulses anzeigenden zweiten Signals (Spannung über den Klemmen P und Q) und eines das Auftreten einer Spannung an den Ausgangsklemmen anzeigenden dritten Signals festgestellt wird. Das gleichzeitige Auftreten dieser drei Signale kann durch den UND-Schaltungsabschnitt der logischen Schaltung festgestellt werden.



   Fig. 25 zeigt das Schaltbild einer Bearbeitungsvorrichtung mittels elektrischer Entladungen, die drei Schaltkreise 84, 85, 86 zur unabhängigen Erzeugung von Niederspannungs Impulsen mittlerer Stromstärke zur Lichtbogenfeststellung, Mittelspannungs-Signalen hoher Stromstärke zur Bearbeitung und Hochspannungs-Impulsen niedriger Stromstärke zum Durchschlagen der Isolation aufweist. Der Schaltstromkreis 84 erzeugt Niederspannungsimpulse, die während des Zeitintervalls   t1    bis t2 gemäss Fig. 23 am Entladungsspalt 57 liegen, um zu prüfen, ob durch eine solche Spannung ein Lichtbogen im Spalt 57 gezündet wird oder nicht. In diesem Sinne ähnelt das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 25 dem vorangehenden Ausführungsbeispiel.



   Die Ausführungsform mit einer Schaltung gemäss Fig. 25 kennzeichnet sich jedoch dadurch, dass die Spannung der Stromquelle 87 sehr niedrig, beispielsweise 20 bis 35 Volt, ist. Der im Schaltstromkreis fliessende Strom kann kleiner als 10 A sein.

 

   Der Schaltstromkreis 85 wird von einem Eingangssignal in Gang gesetzt, das mit einem an den Hochspannungs-Schaltstromkreis 86 gelegten Eingangssignal in Phase ist. Somit stellt die Dauer des Eingangsimpulses   22    ein Zeitintervall t2 bis t3 gemäss Fig. 23 dar. Der Mittelspannungs-Impuls Schaltstromkreis 85 für hohe Stromstärke enthält eine Stromquelle 88, einen Strombegrenzungswiderstand 89, Transistoren 90, Emitterstrombegrenzungswiderstände 91 und eine Diode 92. Die Stromquelle 88 hat eine Ausgangsspannung von 40 bis 100 Volt und liefert einen hohen Bearbeitungsstrom von 10 bis 1000 A. Der Schaltstromkreis 86 erzeugt   Hochspannungshnpulse    von 100 Volt oder höher. Gegenseitige Beeinflussungen zwischen den Schaltstromkreisen 84, 85 und 86 werden durch den Einsatz von Dioden 92, 93 bzw.



  94 in jedem Schaltstromkreis verhindert.  



   Die Tafel VI zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen Grössen, die bei verschiedenen Zuständen im Entladungsspalt festgestellt wurden. Die Tafel VI kennzeichnet sich dadurch, dass sie zwei logische Systeme einschliesst, und zwar ein logisches System für das Zeitintervall   t1    bis t2 und ein weiteres logisches System   füi    das Zeitintervall t2 bis t3.



   Tafel   Vl   
Spannung Spannung Spannung Spannung auf der auf der auf der auf der
Nieder- Nieder Bedingungen im spannungs- spannungs- Hochspan- Hochspan- Intervall zwischen zwei Entladungsspalt seite (zwi- seite (zwi- nungsseite nungsseite Abfühloperationen    schen k und schen P (zwischen U (zwischen V und W in und W in
M in und Q in Fig. 21) Fig. 21)
Fig. 21) Fig. 21)   
Isoliert (keine Entladung bei ein aus aus aus   t1    bis   t       Niederspannungsimpuls .

   (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig)    allein)
Lichtbogenbildung (Ent- ein ein aus aus   tl    bis   t2    ladung mit Niederspannungs- (hoch) (hoch) (niedrig) (niedrig) impuls allein)    Im Abfühlintervall t1      bis t2    ein ein aus aus   t1    bis   t2    kurzgeschlossen (hoch) (hoch) (niedrig) (niedrig)
Schallisolation ein aus ein aus t2 bis t3  (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) ein aus aus ein   t.2    bis   t3   
Spaltleitfähigkeit do., (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch)
Kombinationsvariante ein aus ein ein  (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch)
Entladen (incl.

   stabile Ent- ein ein aus ein   t2    bis t3 ladung und Bogenbildung (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch)    Im Abfühlintervall t bis      t8    aus ein aus ein t2 bis t3 kurzgeschlossen (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch)
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann das Bestehen des oben genannten Lichtbogenzustandes für jeden der Impulse festgestellt werden, indem die Niederspannungsimpulse zur Lichtbogenüberwachung und die Hochspannungsimpulse zum Durchschlagen der Isolation an den Entladungsspalt 57 gelegt werden, wobei zwischen den genannten Impulsarten eine geeignete Phasendifferenz herrscht. Es ist zu beachten, dass die Niederspannungs-Impulse hoher Stromstärke für den Bearbeitungsvorgang auch als Niederspannungs-Impulse mittlerer Stromstärke für die Lichtbogenüberwachung verwendet werden können (Fig. 21 und 22).



   Nach Feststellung des Lichtbogenzustandes für jeden
Impuls können die folgenden Massnahmen ergriffen werden:
Wenn eine Entladung im Zeitintervall   tl    bis t2 (Licht bogenbildungszustand) verursacht wird, unterscheiden sich die Impulsdauern   A3    und   22    um einen   At   entsprechenden
Betrag (um die Rückseite der Impulse zu beschneiden). Bei einer solchermassen verkürzten Impulsdauer kann die Ent ladungsimpulsenergie im isolierten Zustand und im Licht bogenzustand die gleiche sein. Ausserdem verlängert sich das
Zeitintervall   (T-Ä3),    um die Zeit, während welcher kein
Lichtbogen besteht, zu verlängern. Damit verlängert sich auch die zur Isolationswiederherstellung verfügbare Zeit am
Entladungsspalt 57 nach Feststellung des Lichtbogenbil dungszustandes.

  Somit ist die Gefahr, dass der Lichtbogen  über dem Spalt 57 rückzündet, klein.



   Fig. 26 veranschaulicht eine Schaltung zum Festlegen der
Zeitpunkte t3 und t4 (Fig. 23), um die Impulsdauer nach
Feststellung des Lichtbogenzustandes im Zeitintervall   t1    bis    t2 zu    verkürzen.



   Wenn die Lichtbogenbildungsbedingung im gleichen Zeit   ntervall      t1    bis t2 abgefühlt wird, kann ein Signal, das das Bestehen des Lichtbogenbildungszustandes darstellt, für eine bestimmte Zeit in einer Flip-Flop-Schaltung gespeichert werden, so dass der Hochspannungsimpuls blockiert wird und der Lichtbogenfeststellimpuls unmittelbar nach dem Feststellen des Lichtbogenzustandes eingegeben wird. Bei einer solchen Blockierung werden die Impulse unterdrückt und die Isolationswiederherstellung im Entladungsspalt 57 beschleunigt.



   Die Impulssteuerschaltung gemäss Fig. 26 enthält einen Multivibrator 79 zur Feststellung der Periodendauer T, einen monostabilen Multivibrator 80 zur Bestimmung der Dauer   A3,    einen monostabilen Multivibrator 81 zur Bestimmung der   Dauer    und einen weiteren Multivibrator 82 zur Erzeugung von Impulsen mit einer Dauer von etwa   (Ä2-1).    Nach Fest stellung des Lichtbogenzustandes durch eine logische Schal tung 95 wird der monostabile Multivibrator 82 auf Grund eines Signals, das von der logischen Schaltung 95 ausgeht und den Lichtbogenzustand darstellt, betätigt. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 82 wird an ein Transistor
ODER-Schaltung 96 angelegt, die auch Signale vom mono stabilen Multivibrator 80 empfängt. Dadurch wird die Dauer des Ausgangsimpulses verkürzt.



   Fig. 27 zeigt eine Schaltung zum Sperren gewisser Im pulse, wenn ein Lichtbogenzustand im Zeitintervall   t1    bis t2  (Fig. 23) festgestellt wird. Nach Betätigung der logischen
Schaltung 97 auf Grund einer solchen Feststellung, wird eine
Flip-Flop-Schaltung 98 so gestaltet, dass ein ODER-Tor 99  sperrt. Somit wird ein Taktimpuls, der unmittelbar nach dem Feststellen des Lichtbogenzustandes eingegeben wird, gesperrt. Demgemäss werden der Multivibrator 80 zur Bestimmung der Impulsdauer und die anderen Multivibratoren 81 und 81a, die eine Hochspannungs-Zerhacker-Schaltung mit Eingangssignalen speisen, während der Dauer eines Impulses oder eines Zyklus ausser Betrieb gesetzt, nachdem ein Lichtbogenzustand festgestellt worden ist. Folglich liegen an den Klemmen L, M, N und 0 keine Ausgangssignale vor.

  Wenn also bei einem Impuls der Lichtbogenzustand festgestellt wird, wird der nächste Impuls gesperrt. Der Taktimpuls, der unmittelbar dem genannten Impuls folgt, stellt die Flip-Flop Schaltung 98 zurück, um das Tor 99 in seinen leitenden Zustand zu steuern.



   Anderseits wird nach der Feststellung des Lichtbogenzustandes eine Schaltung gemäss Fig. 28 wirksam, welche die Eingangsklemmen X und Y eines zum Entladungsspalt 57 parallel geschalteten Überbrückungstransistors 100 im Zeitintervall t2 bis   t3    oder t2 bis t4 spannungslos macht. Dabei wird die an einem Widerstand 101 liegende Spannung verringert, um den maximalen Bearbeitungsstrom über einen Schalttransistor 15 zu begrenzen. Dadurch wird die Abkühlung der Anoden- und Kathodenpunkte während des Nichtentladungsintervalls ausreichend sichergestellt, um die Wiederherstellung der Isolation im Entladungsspalt zu gewährleisten. Es ist natürlich möglich, diese Stromreduktion mit der vorstehend beschriebenen Verkürzung der Impulsdauer und der Sperrung der Impulse zu kombinieren.



   Wie vorstehend beschrieben ist, unterscheidet sich bei jedem Impuls der Lichtbogenzustand von einer stabilen Entladung. Somit können geeignete Massnahmen auf Grund der Feststellung des Lichtbogenzustandes schnell ergriffen werden, um eine optimale Arbeitsweise der Vorrichtung zu gewährleisten.



   Anstelle der Sperrung eines Impulses unmittelbar nach der Feststellung der Lichtbogenbildung ist es auch möglich, mehrere der anschliessend auftretenden Impulse zu sperren, bis die Lichtbogenbildung unterdrückt ist.



   Ähnlich kann anstelle der Reduktion der maximalen Impulsstromstärke unmittelbar nach dem Feststellen der Lichtbogenbildung nur die Reduktion der Stromstärke bei einer Anzahl von Stromimpulsen vorgesehen werden, bis der Lichtbogen gelöscht ist.



   Beim Verändern der Elektrodenstellung im Entladungsspalt nach dem Feststellen eines Lichtbogenzustandes ist es nützlich, die Elektrodenfläche zum Bestimmen der geeigneten Bearbeitungsintensität oder des geeigneten maximalen Bearbeitungsstromes zu kennen.



   Die Tafel VII zeigt die Beziehungen zwischen den in der Schaltung gemäss Fig. 29 überwachten Signalen und den Bedingungen im Entladungsspalt 57 einer mit einer derartigen Schaltung versehenen Vorrichtung.



   Tafel VII    Bedingungen im Detektoreinheiten Kodierim
Logisches Steuersignal    Entladungsspalt DT1 DT2 DT3 DT4 TR2 pulsdichte Logisches Keine Entladung ein aus ein aus ein dicht kleines z/T verwenden  (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) und langsam speisen Spaltleitfähigkeit ein aus ein ein ein unbestimmt Elektrode anheben und  (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) (hoch) Bearbeitungsflüssigkeit wechseln do.,

   Kombinations- ein aus aus ein ein   unbestinunt    variante (hoch) (niedrig) (niedrig)   (hpch)    (hoch) Unmittelbar nach ein ein aus ein ein dicht kleines z/T verwenden stabiler Entladung (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) und langsam speisen Lichtbogenbildung ein ein aus aus aus unbestimmt Elektrode anheben und  (hoch) (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig)   z/T    oder Strom redu zieren   Kurzgeschlossen    aus ein aus ein ein dicht Elektrode anheben und (TR2 leitend) (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch)   z/T    reduzieren Stabile Entladung (mit ein ein aus ein ein dicht Mit kleinem   z/T    beschnellem Vorschub) (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) arbeiten. Elektroden bereich ist klein.



  Stabile Entladung (mit ein ein aus ein ein spärlich Mit allmählich zunehlangsamem Vorschub (hoch) (hoch) (niedrig) (hoch) (hoch) mendem z/T bearbeiten.

 

  oder angehaltenem Elektrodenbereich ist Servomotor) gross.



  Kurzgeschlossen (mit aus ein aus aus aus dicht Elektrode bei kleinem gesperrtem TR2) (niedrig) (hoch) (niedrig) (niedrig) (niedrig) z/T anheben.



  Elektrodenannä- ein aus ein aus ein dicht Mit kleinem   z/T    arbeiherung an das Werk- (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) ten und Elektrode stück nach Feststellung langsam vorschieben eines Kurzschlusses Elektrode wegziehen ein aus aus ein ein dicht Mit   kleinem    z/T arbeibei hoher Spaltleitfä- (hoch) (niedrig) (niedrig) (hoch) (hoch) ten und Elektrode zuhigkeit rückziehen Elektrode sinkt nach ein aus ein aus ein dicht Speisen, während z/T Auffrischen des Ent- (hoch) (niedrig) (hoch) (niedrig) (hoch) oder reduziert wird ladungsspaltes  
Wenn die Anzahl der Hoch- oder Niederspannungsimpulse oder die Anzahl der Entladungen pro Zeiteinheit gezählt wird, ist das Zählergebnis zum Bearbeitungsvolumen pro Zeiteinheit proportional, vorausgesetzt, dass die Entladung während der Bearbeitung stabil ist,

   weil der Bearbeitungshub bei konstanter Impulsdauer und konstantem maximalem Bearbeitungsstrom konstant ist. Anderseits liefert eine direkt mit dem Servomotor 12 verbundene Kodiereinrichtung 105 gemäss Fig. 30 Impulse, deren Zahl proportional zum durch den Servomotor bewirkten Vorschubweg ist, welcher der Tiefe des Vordringens der Elektrode beim Bearbeitungsvorgang ist. Somit ist der Quotient, der bei der Teilung der Anzahl Entladungen durch die vom Elektrodenvorschub abhängigen Impulse aus der Kodiereinrichtung 105 erhalten wird, eine Grösse, die der während des Bearbeitungsganges wirksamen Elektrodenoberfläche entspricht.



   Fig. 30 veranschaulicht ein Beispiel einer solchen Schaltung zur Bestimmung des Elektrodenbereichs. Die Schaltung enthält eine Oberflächen-Detektoreinheit 106, bestehend aus einer Kodiereinrichtung 105, einem Zeitgeber 107, einer logischen Schaltung 108, Zählwerken 109 und 109a, einer Teileinrichtung 110 und einem Komparator 111. Wenn das Eingangssignal des Komparators 111 grösser als ein vorgewählter Wert ist, wird ein Befehlssignal ausgegeben, wodurch der Leistungsfaktor der Vorrichtung erhöht wird. Wenn der Eingang des Komparators 111 anderseits kleiner als der vorgewählte Wert ist, wird ein Signal ausgegeben, durch das der Leistungsfaktor der Vorrichtung reduziert wird. Demgemäss kann bei einer Vorrichtung mit einer Schaltung gemäss Fig. 30 die maximale Arbeitsleistung auf Grund der Grösse der aktiven Elektrodenoberfläche automatisch gesteuert werden.

  Demzufolge braucht die Bedienungsperson keine Leistungsdaten einzustellen, und entsprechende Mittel für eine solche Einstellung können entfallen.



   Hier ist zu beachten, dass die logische Schaltung in Fig. 30 nur effektive Entladungen im Zuge einer Anzahl stabiler Entladungen zählt, jedoch nicht, wenn eine zu hohe Spaltleitfähigkeit, ein Entladungsfehler oder ein Kurzschluss vorliegt.



  Somit ist der Wert, der der aktiven Elektrodenoberfläche proportional ist, und auf die vorstehend beschriebene Weise erzielt wird, sehr genau. Folglich ist eine sehr zuverlässige und genaue Steuerung möglich.



   Fig. 31 veranschaulicht eine geeignete Schaltung zur Bestimmung der aktiven Elektrodenoberfläche ohne Verwendung des Zeitgebers 107 und der Teileinrichtung 110 gemäss Fig. 30.



   Bei der Schaltung gemäss Fig. 31 ist die Anzahl wirksamer Impulse für die Mindestzähleinheit der Kodiereinrichtung
105, beispielsweise   1/iooo    mm abgestimmt. Wenn sich die Anzahl der erfassten Entladungen für einen Ausgangsimpuls der Kodiereinrichtung 105 erhöht, wird angenommen, dass sich die aktive Elektrodenoberfläche erhöht hat, und es wird der Befehl gegeben, den maximalen Leistungsfaktor   QIT)    der Vorrichtung zu reduzieren.



   In der Schaltung nach Fig. 31 liefert die Kodiereinrichtung
105 für jeden Mindest-Vorschubweg einen Ausgangsimpuls zum Zurückstellen des Zählers 109. Eine mit dem Zähler
109 verbundene Dekodiereinrichtung 112 liefert ein Aus gangssignal, welches einem der Flip-Flops   1131 bits    1134 zu geführt wird, um den Leistungsfaktor festzulegen. Wenn der Ausgang der Dekodiereinrichtung 112 in einem bestimmten Zeitpunkt dem Flip-Flop 1133 zugeführt wird, werden die vorausgehenden Flip-Flops   113l    und 1132 zuvor erregt, während der Flip-Flop 1133 erst in diesem Augenblick erregt wird. Der Flip-Flop 1134 bleibt vorerst unerregt.

  Nach An legen eines Impulses aus der Kodiereinrichtung 105 wird ein monostabiler Multivibrator 114 zugeschaltet, um die Zu stände der Flip-Flops   113,    bis 1134 in weiteren Flip-Flops 1151 bis 1154 zu speichern, so dass der maximale Wert des Leistungsfaktors bestimmt werden kann. Die Flip-Flops 1151 bis 1154 halten die so gespeicherten Werte so lange, bis die nächste Zählung beendet ist, um einen geeigneten maximalen Wert für den Leistungsfaktor auszuwählen. Dann führt ein weiterer monostabiler Multivibrator 116 die Flip-Flops 1131 bis 1134 und das Zählwerk 109 für den Beginn der nächsten Zählung in seine Ausgangsstellung zurück. Somit wird die logische Steuerung auch nach Bestimmung des maximalen Wertes des Leistungsfaktors fortgesetzt. Der momentane Wert des Leistungsfaktors muss nicht unbedingt mit dem so festgelegten maximalen Wert übereinstimmen.



  Tatsächlich liegt der momentane Wert des Leistungsfaktors unter dem maximalen Wert, wenn die Ausgangsimpulse eines Impulsgenerators auf die vorstehend beschriebene Weise infolge der Spitzenwertbildung am Entladungsspalt teilweise gesperrt werden oder wenn die Nichtentladungsdauer zunimmt.



   Somit ermöglicht die Feststellung der aktiven Elektrodenoberfläche oder einer die Elektrodenoberfläche kennzeichnenden Grösse eine vertretbare Bestimmung des maximalen Wertes des Leistungsfaktors und des Bearbeitungsstromes.



  Nebenbei gesagt ist es nicht notwendig, dass der Leistungsfaktor eingestellt werden muss. Mit dem Wissen über die aktive Elektrodenoberfläche kann der Einspritzdruck für die Bearbeitungsflüssigkeit auch auf Grund der so festgestellten Oberfläche automatisch geregelt werden. Während eines Lichtbogenzustandes oder eines Kurzschlusses im Entladungsspalt 57 wird die Elektrode 1 abgehoben und die Zählung am Zählwerk 109 praktisch auf Null zurückgeführt. Dadurch wird der maximale Wert des Leistungsfaktors reduziert. Da der nächste Bearbeitungsvorgang mit einem auf diese Weise reduzierten maximalen Wert des Leistungsfaktors beginnt, ist die Gefahr des Pendelns der Elektrode 1 auf Grund einer zu grossen Vorgabe des Leistungsfaktors völlig ausgeschlossen.



   Bei der beschriebenen Vorrichtung beginnt die Entladung immer mit einem kleinen Leistungsfaktor, und der Bearbeitungsspalt vergrössert sich nicht übermässig rasch, und zwar unabhängig von der vertikalen Bewegung der Elektrode 1, um eine genaue Bearbeitung zu gewährleisten.



   Die Blockschaltbilder gemäss Fig. 30 und 31 zeigen nur die Elemente zur Überwachung der normalen Betriebsbedingungen, während zusätzliche Elemente zur Überwachung ausserordentlicher Betriebsbedingungen aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind.



   Bei mittels elektrischer Entladungen arbeitenden Vorrichtungen werden oft RLC-Schaltungen gemäss Fig. 2 verwendet, bei denen der Strombegrenzungswiderstand 4 und der Induktor 5 in Reihe und der Kondensator 5 parallel zum Entladungsspalt in der Vorrichtung geschaltet sind. Der mit dem Widerstand 4 in Reihe geschaltete Induktor 5 mit vergleichsweise grosser Induktivität bewirkt den geradlinigen Anstieg der Stirnseite der Ladespannungswellenform. Die Beziehung   L  >  O,    25R2C ist bei der RLC-Schaltung für solche Zwecke wohlbekannt. Wenn die Leitfähigkeit im Spalt klein ist, beträgt der Durchschnittswert der anfänglichen Entladespannung gewöhnlich das Doppelte der durchschnittlichen Spannung (oder 2VM). 

  Die Werte der einzelnen Entladespannungen bei Arbeitsbeginn folgen der Gaussschen Verteilungskurve und liegen auf beiden Seiten des vorgenannten Durchschnittswertes in einem Bereich von 30 bis 400 Volt. Wenn jedoch eine beträchtliche Leitfähigkeit G im Entladungsspalt 57 entsteht, wird es schwierig, eine über die Stromquellenspannung hinausgehende Hochspannung durch die RLC-Schaltung zu erzeugen. Die Impulsfrequenz der durch eine solche Schaltung erzeugten Hochspannung wird auch kleiner, wenn die Leitfähigkeit im Spalt G zu  nimmt. In einer Ausführungsvariante der Erfindung wird diese Eigenheit der RLC-Schaltung dazu verwendet, das Vor liegen einer sehr hohen Leitfähigkeit im Spalt nachzuweisen.



   Fig. 33 zeigt eine Schaltung zum Überwachen der Leitfähigkeit im Entladungsspalt. Wie aus Fig. 22 ersichtlich ist,  überschreitet die Ladespannung die normale Spannung    (Vt = E +GR) nicht, wenn der Wert der Leitfähigkeit G   
1    + GR    im Spalt einen bestimmten gegebenen Wert überschreitet.



   Somit nähert sich die Wellenform der Ladespannung derjeni gen einer RC-Ladeschaltung. Wenn das Laden und Entladen stabil sind und die Leitfähigkeit G im Spalt klein ist, ist die
Wahrscheinlichkeit, dass die Ladespannung der RLC-Schal tung den vorstehend genannten normalen Wert (Vt) bei mehr als 50% der Gesamtzahl von Entladungen überschreitet.



   Demgegemäss ist in der bei der beschriebenen Vorrichtung verwendeten Schaltung die eingestellte oder Bezugsspannung eines Komparators 121 (Spannungskomparator) so gewählt, dass sie höher als die vorstehend genannte normale Spannung ist, und ein Vorwahlzähler 122 (Binärsystem oder auf einer ganzen Zahl n beruhendes System) zählt die Ladeimpulse, deren Amplitude über derjenigen der Bezugsspannung am Komparator 121 hinausgeht.



   Ein weiterer Zähler 123 ist vorgesehen, um alle im Spalt 57 stattfindenden Entladungen zu zählen. Demgemäss kann die Differenz zwischen der Zählung aller Entladungen und der Zählung jener Entladungsspannungen, deren Amplitude über derjenigen der Bezugsspannung liegt, gebildet werden.



  Diese Differenz ist ein Mass für die Leitfähigkeit G im Spalt.



  Im Extremfall, wo die Leitfähigkeit G im Spalt sehr gross ist, zählt der Zähler 123 sämtliche Entladungen, während der Zahler 122 nichts zählt
Angenommen sei, dass der Zähler 122 m Entladungen mit Spannungen der vorstehend genannten Grösse zählt, während der Zähler 123 n Entladungen zählt. Daraus ergibt sich, dass die Leitfähigkeit G im Spalt mit der Erhöhung des Verhältnisses n/m zunimmt. Der Wert des Verhältnisses n/m ist gewöhnlich unabhängig von der Kapazität des Kondensators 3 und der Anzahl der Ladungen und Entladungen pro Zeiteinheit, aber er hängt von der durchschnittlichen Bearbeitungsspannung ab. Demgemäss ist es wünschenswert, die Bezugsspannung des Komparators 121 zu ändern, wann immer die Einstellung (Durchschnittswert) des Bearbeitungsstromes geändert wird.

  Bei der Schaltung gemäss Fig. 33 wird der variable Widerstand 124 zum Regulieren des durchschnittlichen Bearbeitungsstromes mit einem weiteren variablen Widerstand 125 gekuppelt betrieben, welcher die Bezugsspannung des Komparators 121 regelt. Bei der praktischen Ausführung der Schaltung gemäss Fig. 33 werden, anstelle einer Berechnung des Verhältnisses n/m die Werte der Zählungen n und m in Dekodiereinrichtungen 126 und 127 vorgewählt. Der Wert der Zählung n ist natürlich immer grösser als der Wert der Zählung m. Wenn normale Entladungen stattfinden, erreicht die tatsächliche Zählung des Zählers 122 zuerst den vorgewählten Wert m. In diesem Augenblick liefert die Dekodiereinrichtung 126 einen Ausgangsimpuls an einen monostabilen Multivibrator 128, um die Zähler 122 und 123 jeweils auf Null zurückzustellen.

  In diesem Falle wird eine Flip-Flop-Schaltung 129 nicht betätigt, und die Klemmen 130 und 130a sind gegenseitig isoliert.



   Nach Auftreten einer beträchtlichen Leitfähigkeit G im Spalt erreicht der Zähler 123 den vorgewählten Wert n, bevor der Zähler 122 seinen vorgewählten Wert m erreicht. Dadurch tritt an der Anschlussstelle 131 ein Signal auf, wodurch der Zustand der Flip-Flop-Schaltung 129 wechselt und eine Verbindung zwischen den Klemmen 130 und 130a hergestellt wird. Somit wird ein Signal erzeugt, das die Anwesenheit einer grossen Spaltleitfähigkeit markiert, und die oben be schriebenen Gegenmassnahmen gemäss Tafel VII werden durch geeignete Mittel getroffen.



   In den Schaltungen gemäss Fig. 33 und 34 werden die Zähler 122 und 123 zusammen mit der Flip-Flop-Schaltung
129 in ihren Ausgangszustand zurückgeführt, nachdem der monostabile Multivibrator 132 die Elektrode 1 gegenüber dem Werkstück hat abheben lassen.



   Die Schaltung gemäss Fig. 34, als Teil einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, ähnelt der Schaltung gemäss Fig. 33 mit der Ausnahme, dass ein unabhängiger Schaltstromkreis als Impulsgenerator für den Bearbeitungsvorgang verwendet wird. Im unabhängigen Schaltstromkreis in Fig. 34 ist eine Induktionsspule 5 mit einem Strombegrenzungswiderstand 4 in Reihe geschaltet und ein Schalttransistor 133 vorgesehen, welcher parallel zum Entladungsspalt 57 zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 geschaltet ist, womit eine RLC-Ladeschaltung geschaffen ist. Anstelle des zum Entladungsspalt 57 parallel geschalteten separaten Kondensators 3 kann eine parallel zur Elektrode 1 und zum Werkstück 2 geschaltete Streukapazität 3' gemäss Fig. 34 vorgesehen sein.

  Wenn sich der Schalttransistor 133 in seinem Sperrzustand befindet, verhält sich der Schaltstromkreis wie eine RLC-Schaltung.



   Bei der Schaltung gemäss Fig. 34 wird einem Komparator
121 eine Bezugsspannung zugeführt, die grösser als die nor    male Durchschnittsspannung (Vt =1 EGR) ist, und der
1 + GR    variable Widerstand 125 gemäss Fig. 33 fehlt. Der Anschluss an den Entladungsspalt erfolgt direkt über die Klemmen 134 und 135. Um die Bezugsspannung des Komparators 121 auf Grund der Veränderung der durchschnittlichen Bearbeitungsspannung zu beeinflussen, ist ein variabler Widerstand 136 vorgesehen, der mit einem weiteren variablen Widerstand 124, der   demin    Fig. 33 gleich bezeichneten Widerstand entspricht, mechanisch gekuppelt ist. Der variable Widerstand 136 erfüllt die gleiche Funktion wie der Widerstand 125 in Fig. 33.

 

   Der Kondensator 3 der RLC-Schaltung kann durch jede andere kapazitive Impedanz ersetzt werden, um die bezügliche Aufgabe im Rahmen der Erfindung zu erfüllen. Die Schaltungen gemäss Fig. 33 und 34 können nach Verbesserung der Empfindlichkeit des Komparators 121 in Verbindung mit einer herkömmlichen RC-Schaltung verwendet werden. In diesem Falle wird die Bezugsspannung im Komparator 21 auf einen Wert festgelegt, der nahe bei, aber etwas unter der Spannung E der Stromquelle liegt. Die Induktionsspule 5 der Schaltung gemäss Fig. 34 kann weggelassen und durch die Streureaktanz des Strombegrenzungswiderstandes 4 ersetzt werden.



   Obwohl die Erfindung teilweise sehr ausführlich beschrieben ist, ist zu beachten, dass die vorliegende Offenbarung nur Ausführungsbeispiele enthält, die durch Variieren von Konstruktionsdetails oder durch die Wahl anderer Kombinationen noch erweitert werden können. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Mittels elektrischer Entladungen arbeitende Bearbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Detektoreinrichtungen (DT1, DT2, DT3, DT4, DT5, DT6) zum Ermitteln von Spannungen und Strömen an einer Anzahl Stellen der Schaltung der Bearbeitungsvorrichtung, eine logische Schaltung (26, 61a, 91, 108), die Ausgangssignale von den Detektoreinrichtungen empfängt und die Ausgangssignale verarbeitet, um die vorhandenen Arbeitsgrössen der Vorrichtung festzustellen, und eine Steuereinrichtung (12), die die Arbeitsweise der Vorrichtung auf Grund von Ausgangssignalen der logischen Schaltung reguliert.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtungen aus einem ersten Spannungsdetektor (7), der die Gleichstromkomponente einer an einen Entladungsspalt zwischen Elektrode (1) und Werkstück (2) angelegten Spannung ermittelt, einem zweiten Spannungsdetektor (6), der die Wechselstromkomponente der genannten Spannung ermittelt, und einem Stromdetektor (8) bestehen, der den im Entladungsspalt (57) fliessenden Strom ermittelt, wobei die genannte logische Schaltung dazu dient, eine einen gegebenen Wert überschreitende Spaltleitfähigkeit festzustellen, und dass die genannte Steuereinrichtung einen die Elektrode steuernden Servomechanismus (12) aufweist, um die Elektrode nach Feststellung der Spaltleitfähigkeit gegenüber dem Werkstück zu bewegen.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtungen einen ersten Spannungsdetektor (24, DT3) zum Überwachen von Hochspannungsimpulsen zum Prüfen des Isolationszustandes oder zum Erfassen von Durchschlägen, einen zweiten Spannungsdetektor (22, DT1) zum Überwachen von Niederspannungsimpulsen zwecks Festlegens des Bearbeitungsstromes, einen ersten Stromdetektor (25, DT4), der vom Isolationszustand oder von Durchschlägen abhängige Stromimpulse überwacht, und einen zweiten Stromdetektor (23, DT2) enthalten, der Bearbeitungsstromimpulse ermittelt, wobei die logische Schaltung dazu dient, eine einen bestimmten Wert überschreitende Spaltleitfähigkeit festzustellen, und die Steuereinrichtung einen die Elektrode steuernden Servomechanismus aufweist,

   um den Elektrodenvorschub entsprechend der Spaltleitfähigkeit gegenüber dem Werkstück zu beeinflussen.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, die mit Hochspannungs-Betätigungsimpulsen, welche zum Durchschlagen der Isolierstrecke dienen und mit Niederspannungsimpulsen arbeitet, die Bearbeitungsstromimpulse bewirken, welch letztere den Hochspannungsimpulsen überlagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass m Impulse von jeweils n aufeinanderfolgenden Betätigungsimpulsen, wobei m kleiner als n ist, nur Niederspannungsimpulse sind, die an den zwischen Elektrode und Werkstück liegenden Entladungsspalt angelegt sind, und dass ein Stromdetektor (DT2) mit dem Entladungsspalt in Reihe geschaltet ist, derart, dass ein im Entladungsspalt brennender Lichtbogen dadurch feststellbar ist, indem die Anwesenheit eines durch den Entladungsspalt fliessenden Stromes auf Grund der m Niederspannungsbetätigungsimpulse festgestellt wird.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, die mit Hochspannungsimpulsen zum Durchschlagen der Isolierstrecke und mit Niederspannungsimpulsen arbeitet, die als Bearbeitungsstromimpulse wirken, dadurch gekennzeichnet, dass ein brennender Lichtbogen mit einer Einrichtung festgestellt wird, in der zwischen den Hochspannungsimpulsen und den Niederspannungsimpulsen ein Phasenunterschied bewirkt wird.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Einrichtung Elemente aufweist, die die Dauer der Impulse auf Grund des festgestellten Lichtbogenzustandes beeinflussen.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel, die die angelegten Impulse an den Entladungsspalt unmittelbar nach Feststellung des Lichtbogenzustandes unterbrechen.

   7. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel, die den maximalen Wert mehrerer Impulse unmittelbar nach Feststellung des Lichtbogenzustandes beein flussen.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch, die mit Betätigungsimpulsen und einer Elektrodenantriebseinrichtung arbeitet, gekennzeichnet durch Mittel zum Feststellen des Arbeitsbereiches der Elektrode, welche die normalen Entladungen in einem gegebenen Zeitraum zählen, zum Messen der Entfernung, über die eine Elektrode im genannten Zeitraum durch die Elektrodenantriebseinrichtung bewegt wird, und zum logischen Kombinieren der Zählung der Entladungen und der gemessenen Entfernung.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel, die den maximalen Wert des Impulsspitzenstromes oder seine prozentuale Einschaltdauer in Abhängigkeit vom festgestellten Arbeitsbereich der Elektrode steuern.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch, die mit einer Ladeeinrichtung, deren Ladespannung von der Leitfähigkeit im Arbeitsspalt abhängt, und mit Betätigungsimpulsen von einer gewissen Bezugsspannung zum Herbeiführen von Entladungen arbeitet, gekennzeichnet durch einen Zähler (123) zum Zählen der der Bearbeitung während eines gegebenen Zeitraumes dienenden Entladungen, und einen Komparatorzähler (122) zur getrennten Zählung von Ladespannungsimpulsen innerhalb des genannten Zeitraumes, deren Spannung höher als eine Bezugsspannung ist, wobei eine logische Schaltung die Leitfähigkeit im Arbeitsspalt der Vorrichtung dadurch bestimmt, dass die Anzahl aller der Bearbeitung dienenden Entladungen mit der Anzahl der Ladespannungsimpulse, deren Spannung höher als die Bezugsspannung ist, verglichen wird.

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, gekennzeichnet durch eine parallel zur Elektrode und zum Werkstück geschaltete Schalteinrichtung (133), um wahlweise den Arbeitsspalt kurzzuschliessen.