DE102008058754A1

DE102008058754A1 - Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung

Info

Publication number: DE102008058754A1
Application number: DE200810058754
Authority: DE
Original assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Es wird ein Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken (5), insbesondere Walzen, vorgeschlagen, wobei an mindestens eine Elektrode (11) mittels mindestens eines Generators eine Zündspannung angelegt wird, um einen Funkenüberschlag zwischen einer Werkstückoberfläche (13) und der Elektrode (11) herbeizuführen, wobei zwischen der Werkstückoberfläche (13) und der Elektrode (11) ein Dielektrikum (9) vorgesehen ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Zündspannung einen Wert von größer oder gleich 300 Volt hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13, sowie eine Vorrichtung zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 25.
Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung sind bekannt. Sie dienen dazu, die Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere einer Walze, derart zu beeinflussen, dass diese – innerhalb festgelegter Toleranzen – eine konstante Oberflächenrauheit aufweist. Bei dem bekannten Verfahren wird an mindestens eine Elektrode mittels mindestens eines Generators eine Zündspannung angelegt, um einen Funkenüberschlag zwischen der Werkstückoberfläche und der Elektrode herbeizuführen. Dabei ist zwischen der Werkstückoberfläche und der Elektrode ein Dielektrikum vorgesehen. Um den Durchsatz zu erhöhen, werden in bekannten Verfahren typischerweise mehrere parallel arbeitende Elektroden eingesetzt. An diese wird eine Zündspannung angelegt, die typischerweise weniger als 300 Volt beträgt. In Zusammenhang mit der Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums ergibt sich so ein definierter Abstand, unterhalb dessen ein Funkenüberschlag, also eine Funkenentladung, stattfinden kann. Um diesen Abstand ein- beziehungsweise nachstellen zu können ist es bekannt, einzelne Elektroden auf jeweils ihnen zugeordnete einzelne Halter zu montieren, wobei diese Halter relativ zur Werk stückoberfläche verlagerbar sind. Hier werden häufig baugleiche Einheiten eingesetzt, die die Elektrode, den Antrieb sowie den Generator zur Erzeugung der Zündspannung umfassen. Es kann dann für jede Elektrode der optimale Abstand für den Funkenüberschlag eingestellt werden. Es zeigt sich, dass aufgrund der niedrigen verwendeten Zündspannung von unter 300 Volt nur ein sehr geringer Spaltabstand von wenigen Hundertstel eines Millimeters gegeben ist, bei dem ein Funkenüberschlag stattfinden kann. Das Toleranzband für diesen Abstand liegt in der gleichen Größenordnung. Eine Regelung, die den Abstand einer Elektrode zur der Werkstückoberfläche so regeln soll, dass bei Anlegen der Zündspannung stets ein Funkenüberschlag stattfindet, muss daher sehr schnell und sensibel ausgebildet sein. Kann die Regelung nämlich Unregelmäßigkeiten die beispielsweise durch einen unpräzisen Rundlauf des Werkstücks oder Unregelmäßigkeiten in der Werkstückoberfläche gegeben sind, nicht folgen, ergibt sich eine unregelmäßige Bearbeitung der Oberfläche, so dass keine konstante Oberflächenrauheit erreicht wird.
In gewissem Umfang ist es möglich, diesen Nachteil durch die Zugabe eines Additivs zum Dielektrikum abzumildern. Dieses hat die Funktion, die Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums zu senken. Daher springt der Zündfunke schon bei einem größeren Abstand der Elektrode zur Werkstückoberfläche über, wenn man von einer konstanten Zündspannung ausgeht. Als Additiv kann beispielsweise Graphit verwendet werden. Durch die Vergrößerung des kritischen Abstands vergrößert sich auch das Toleranzband, innerhalb dessen ein Funkenüberschlag stattfinden kann. Der Regelungsmechanismus für den Elektrodenabstand kann daher träger und weniger feinfühlig ausgebildet werden, so dass sich insbesondere eine stabilere Regelung ergibt.
Nachteilig ist hierbei allerdings, dass die Konzentration des Additivs im Dielektrikum nur mit relativ großem Aufwand konstant gehalten werden kann. Da bei der Bearbeitung der Oberfläche mit dem erosiven Verfahren Partikel abgetragen werden, ist ein Filter vorgesehen, durch den das Dielektrikum während des Prozesses gefiltert und von Abtragspartikeln befreit wird. Da die Abtragspartikel in der gleichen Größenordnung wie der Additivzusatz liegt, wird also auch das Additiv durch den Filter herausgefiltert. Insgesamt entsteht so ein erhöhter Wartungsaufwand für die Maschine, da einerseits die Additivkonzentration überwacht werden muss, andererseits die Maschine durch das Additiv verschmutzt, beziehungsweise der Filter häufiger gewechselt werden muss. Darüber hinaus muss das Werkstück nach der Bearbeitung gesäubert werden, weil das Additiv darauf als Rückstand zurückbleibt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Zündspannung einen Wert von größer oder gleich 300 Volt hat. Bei dem Verfahren wird also die Zündspannung erhöht, wodurch sich auch der Abstand zwischen der Elektrode und der Werkstückoberfläche, bei dem ein Funkenüberschlag stattfinden kann, erhöht. Gleichzeitig erhöht sich auch das Toleranzband, innerhalb dessen ein Funkenüberschlag bei gegebener Zündspannung erreicht werden kann. Es ist daher möglich, eine Abstandsregelung bezüglich des Elektrodenabstands von der Werkstückoberfläche träger und weniger feinfühlig auszubilden, als dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, ohne ein Additiv zum Dielektrikum hinzugeben zu müssen.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei dem die an die mindestens eine Elektrode angelegt Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von dem Abstand der mindestens einen Elektrode zur Werkstückoberfläche geregelt wird. Hierbei wird also keine fest vorgegebene Zündspannung an die mindestens eine Elektrode angelegt, sondern die Zündspannung kann variiert werden, je nach dem, ob bei einem gegebenen Abstand der Elektrode zur Werkstückoberfläche ein Funkenüberschlag erfolgt oder nicht. Erfolgt zum Beispiel bei einem vorgegebenen Elektrodenabstand kein Funkenüberschlag, kann die Spannung erhöht werden, bis ein Überschlag erfolgt. Alternativ kann auch der Abstand der Elektrode zur Werkstückoberfläche variiert werden, bis ein Überschlag erfolgt, wobei gleichzeitig die Zündspannung konstant gehalten wird. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn erfindungsgemäß bereits eine vergleichsweise hohe Zündspannung angelegt ist, und trotzdem noch kein Überschlag erfolgt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen Elektrode und Werkstückoberfläche zu verringern, ohne zunächst die Zündspannung weiter zu erhöhen. Schließlich kann die angelegte Zündspannung aber auch in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und in Abhängigkeit von dem Abstand der mindestens einen Elektrode zur Werkstückoberfläche geregelt werden. Es kann zum Beispiel definiert werden, innerhalb welchen Abstandsbereichs ein bestimmtes Toleranzband von Zündspannungen zulässig ist. Müsste dieses Toleranzband überschritten werden, um einen Überschlag zu erzielen, kann zunächst der Abstand verringert werden. Erfolgt umgekehrt bei einem gegebenen Abstand kein Überschlag und ist gleichzeitig das Toleranzband der vorgegebenen Spannungen noch nicht ausgeschöpft, kann die Spannung erhöht werden, um einen Überschlag herbeizuführen.
In der Praxis zeigt sich, dass die Halterung der Elektroden auf jeweils einzeln verlagerbaren Haltern sehr teuer und in der Fertigung aufwändig ist. Es sind daher auch Verfahren bekannt, bei denen mehrere Elektroden und gegebenenfalls auch Generatoren auf einem Halter montiert sind, wobei dieser verlagerbar ist, so dass die auf ihm montierten Elektroden gemeinsam verlagert werden können. Es sind also verschiedene Elektroden zu mindestens einer Gruppe zusammengefasst, wobei die Elektroden einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind und wobei der Abstand der Elektroden einer Gruppe von der Werkstückoberfläche durch Verlagerung des gemeinsamen Halters eingestellt wird. Prinzipiell ergeben sich hier bezüglich der Regelung der Elektrodenposition dieselben Nachteile, die bereits beschrieben wurden. Darüber hinaus sollen allerdings möglichst alle Elektroden einer Gruppe einen konstanten Abstand zur Werkstückoberfläche aufweisen. Daraus resultieren große Ansprüche an die Genauigkeit der Elektrodenlänge und/oder die Genauigkeit der Anbringung der Elektroden auf dem gemeinsamen Elektrodenhalter. Kommt es hier zu Unregelmäßigkeiten im Rundlauf des Werkstücks und/oder der Werkstückoberfläche, die sich so auswirken, dass sich bezüglich der verschiedenen Elektroden unterschiedliche Abstände ergeben, so können diese Unregelmäßigkeiten nicht ausgeglichen werden. Es ergibt sich dann kein gleichmäßiger Funkenüberschlag über alle Elektroden eines gemeinsamen Halters. Dies führt dazu, dass sich Elektroden mit höherer Funkenüberschlagsfrequenz stärker erwärmen als Elektroden, bei denen seltener ein Überschlag stattfindet, wobei sich die wärmeren Elektroden stärker ausdehnen als die kälteren. Dies führt zu einer Verstärkung des ungleichmäßigen Funkenüberschlags. Außerdem können in die einzelnen Elektroden Schlackepartikel eingebrannt werden, was sich ebenfalls negativ auf die Gleichmäßigkeit der Elektrodenlänge einer Gruppe von Elektroden auswirkt. Auch dies erhöht die Tendenz zu einem ungleichmäßigen Funkenüberschlag. Insgesamt führt dies zu einer mangelhaften Homogenität der Oberflächenrauheit über die gesamte Oberfläche des Werkstücks.
In gewissen Grenzen kann auch dieser Effekt durch Zugabe eines Additivs zum Dielektrikum eingedämmt werden. Durch die Vergrößerung des Toleranzbands der Zündspannungen, bei denen ein Funkenüberschlag erfolgt, wirkt sich eine kleine Unregelmäßigkeit in der Elektrodenlänge zunächst nicht auf die Qualität der bearbeiten Oberfläche aus, da ein Überschlag an jeder Elektrode einer Gruppe stattfindet. Werden allerdings die Längenunterschiede der Elektroden zu groß, kann auch das Additiv einen gleichmäßigen Funkenüberschlag nicht mehr herbeiführen. Außerdem ergeben sich selbstverständlich auch bezüglich des Additivs die bereits erwähnten Nachteile. Auch betreffend der Stabilität einer Regelung der Position der Elektrodengruppe ergeben sich die bereits erwähnten Nachteile.
Es ist daher weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das es erlaubt, verschiedene Elektroden zumindest einer Gruppe zusammenzufassen, wobei die Elektroden einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, ohne dass sich die genannten Nachteile einstellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Zündspannung für jede einzelne Elektrode unabhängig von den an den anderen Elektroden derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen gewählt wird. Auf diese Weise ist es möglich, einen Unterschied in der Länge der einzelnen Elektroden bei gegebener Position des gemeinsamen Halters dadurch auszugleichen, dass an die kürzeren Elektroden eine höhere Spannung angelegt wird als an die längeren Elektroden. In gewissen Grenzen kann so ein gleichmäßiger Funkenüberschlag über alle Elektroden sichergestellt werden, ohne dass die Position des Halters verändert werden muss und ohne dass es nötig ist, dem Dielektrikum ein Additiv zuzuführen. Auf diese Weise vergrößert sich auch das Toleranzband bezüglich der Halterposition, so dass hier eine trägere Regelung vorgesehen sein kann.
Bevorzugt wird auch ein Verfahren, bei dem die Zündspannung einen Wert größer oder gleich 300 Volt hat.
Besonders bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Zündspannung einen Wert zwischen 300 und 1000 Volt hat.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei dem durch Variation der Stromstärke und/oder der Zeit über die die Zündspannung angelegt wird, eine auf die Werkstückoberfläche übertragene Energiemenge bei variabler Zündspannung konstant gehalten wird. Letztendlich ist die auf die Werkstückoberfläche übertragene Energiemenge für die im Rahmen des Verfahrens erzielte Oberflächenrauheit verantwortlich. Hierüber lässt sich nämlich einstellen, wie groß die Partikel sind, die von der Oberfläche abgetragen werden, beziehungsweise wie groß der Bereich ist, aus dem Partikel abgetragen werden. Wird die Zündspannung bei gleichzeitig konstant gehaltener Stromstärke und konstant gehaltener Zeit für den Überschlag variiert, ändert sich der Energieeintrag auf die Oberfläche. Hierdurch würde eine je nach Zündspannung variierende Oberflächenrauheit resultieren. Ziel des Verfahrens ist es jedoch, eine möglichst homogene Oberflächenrauheit auf der Werkstückoberfläche zu erzeugen. Es ist daher vorteilhaft, über eine Variation der Stromstärke und/oder der Zeit, über die die Zündspannung angelegt wird, die auf die Werkstückoberfläche übertragene Energiemenge konstant zu halten, so dass auch ein gleichmäßige Oberflächenrauheit auf dem Werkstück erreicht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken zu schaffen, bei der die bereits genannten Nachteile nicht auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen. Sie umfasst mindestens eine Gruppe von Elektroden, wobei die Elektroden einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden einer Gruppe von der Werkstückoberfläche durch Verlagerung des gemeinsamen Halters einstellbar ist. Sie umfasst weiterhin eine Aufnahme zur Halterung eines Werkstücks sowie mindestens einen Generator zur Erzeugung einer Zündspannung an mindestens einer Elektrode. Der Halter der mindestens einen Gruppe von Elektroden ist dabei relativ zu einer Oberfläche des Werkstücks verlagerbar. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zündspannung für jede Elektrode unabhängig von den an den anderen Elektroden derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen wählbar ist. Es ergeben sich hieraus die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit den Verfahren nach den Ansprüchen 1 beziehungsweise 7 angesprochen wurden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 25. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Halter jeweils eine Haltereinrichtung für jede einzelne Elektrode umfasst, die relativ zu dem Halter und relativ zu der Werkstückoberfläche verlagerbar ist, wobei der Abstand jeder einzelnen Elektrode zur Werkstückoberfläche durch Verlagerung der der Elektrode zugeordneten Halteeinrichtung einstellbar ist. Hier ist also auf dem gemeinsamen Halter für eine Gruppe von Elektroden jeweils eine separate Halteeinrichtung für jede einzelne Elektrode vorgesehen, mit Hilfe derer bei gegebener Position des Halters der Abstand jeder einzelnen Elektrode zur Werkstückoberfläche einstellbar ist. Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem gemeinsamen Halter, auf den die Elektroden starr fixiert sind, den Vorteil, dass nicht notwendigerweise die Zündspannung, die an die Elektroden angelegt wird, variiert werden muss, sondern dass stattdessen der individuelle Abstand der Elektroden zur Werkstückoberfläche nachgestellt werden kann, so dass sich ein gleichmäßiger Funkenüberschlag ergibt. Insbesondere sollen Unterschiede im Abstand der einzelnen Elektroden zu der Werkstückoberfläche ausgeglichen werden, so dass im Wesentlichen alle Elektroden einer Gruppe den gleichen Abstand zur Werkstückoberfläche aufweisen. Gegenüber einer Vorrichtung, bei der jede einzelne Elektrode einen separaten Halter aufweist, hat das hier angesprochene Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass es konstruktiv einfacher aufgebaut sein kann und weniger Teile umfasst. So ist beispielsweise die Verstelleinrichtung, die die Position einer Elektrode relativ zu dem Halter einer Elektrodengruppe verstellt, typischerweise kleiner ausgebildet als die Ver stelleinrichtung für den Halter der Gruppe. Es kann hier auch ein sehr viel kleinerer Verstellweg realisiert sein, weil die Elektrodenposition durch die Position des Halters der Gruppe von Elektroden grob vorgegeben wird. Die Halteeinrichtung der einzelnen Elektroden einer Gruppe dient lediglich dazu, die minimalen Positionsunterschiede zwischen den Elektroden auszugleichen. Daher kann die hier angesprochene verlagerbare Halteeinrichtung sehr klein und kompakt ausfallen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Übersicht über eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung, und
2 eine schematische Darstellung eines Halters, der eine Gruppe von Elektroden trägt.
1 zeigt eine Vorrichtung 1, mittels derer ein Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken, insbesondere Walzen, durchführbar ist. Es ist eine Aufnahme 3 angedeutet, die der Halterung eines Werkstücks 5 dient, das hier als Walze ausgebildet ist. Das Werkstück 5 befindet sich zumindest teilweise in einer Wanne 7, die mit einem Dielektrikum 9 gefüllt ist. Es ist eine Oberfläche F des Dielektrikums angedeutet, so dass erkennbar ist, dass das als Walze ausgebildete Werkstück 5 hier bis etwas oberhalb seiner Längsachse A in das Dielektrikum eingetaucht ist. Es ist auch möglich, das Werkstück 5 vollständig in das Dielektrikum 9 einzutauchen. Andererseits ist es ebenfalls möglich, das Werkstück 5 nur bis zu einer geringeren Tie fe, beispielsweise bis unterhalb seiner Längsachse A in das Dielektrikum 9 einzutauchen.
Es ist mindestens eine Elektrode 11 vorgesehen, an die mittels mindestens eines hier nicht dargestellten Generators eine Zündspannung anlegbar ist. Die Elektrode 11 dient damit der funkenerosiven Bearbeitung einer äußeren Umfangsfläche 13 – also einer Oberfläche – des Werkstücks 5. Die Elektrode 11 ist auf einem Halter 15 montiert, der relativ zur äußeren Umfangsfläche 13 des Werkstücks 5 verlagerbar ist. Auf diese Weise kann der Abstand der mindestens einen Elektrode 11 von der äußeren Umfangsfläche 13 eingestellt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel taucht die Elektrode 11 vollständig in das Dielektrikum 9 ein. Auf diese Weise ist zwischen der Werkstückoberfläche, also der äußeren Umfangsfläche 13, und der mindestens einen Elektrode 11 das Dielektrikum 9 vorgesehen. Bei einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Elektrode 11 nicht in das Dielektrikum eintaucht. In diesem Fall kann das Werkstück 5 durch seine Rotation um die Längsachse A an seiner äußeren Umfangsfläche 13 Dielektrikum 9 mitführen, dass sich dann zwischen der Elektrode 11 und der Äußeren Umfangsfläche 13 befindet. Bei einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass mittels einer Zufuhr das Dielektrikum 9 seitlich oder von oben auf das Werkstück 5 aufgebracht wird, sodass es an der äußeren Umfangsfläche 13 nach unten abläuft. Auch in diesem Fall befindet sich das Dielektrikum 9 zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 13.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Dielektrikum 9 über die Kanten 17, 17' ab. Es wird in einem nicht dargestellten Filter gefiltert, wobei der Wanne 7 kontinuierlich frisch gefiltertes Dielektrikum 9 zugeführt wird. Auf diese Weise wird ein Kreislauf realisiert, der sicherstellt, dass das Dielektrikum 9 nicht von bei der Bearbeitung abgetragenen Partikeln verschmutzt wird.
Wie bereits angedeutet, wird an die mindestens eine Elektrode 11 mittels mindestens eines Generators eine Zündspannung angelegt, um einen Funkenüberschlag zwischen der äußeren Umfangsfläche 13 und der Elektrode 11 herbeizuführen. Hierbei ergeben sich bei den bekannten Vorrichtungen bzw. Verfahren die schon erwähnten Nachteile, insbesondere der Nachteil, dass ein sehr kleiner Abstand zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 13 in einen sehr engen Toleranzband eingehalten werden muss, damit ein Funke überschlagen kann. Dies ergibt sich aus der in den bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen verwendeten kleinen Zündspannung, die typischerweise einen Wert kleiner 300 Volt aufweist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendet daher eine Zündspannung, die einen Wert von größer oder gleich 300 Volt aufweist. Hierdurch findet ein Funkenüberschlag von der Elektrode 11 auf die äußere Umfangsfläche 13 des Werkstücks 5 bereits bei einem größeren Abstand der Elektrode 11 von der Umfangsfläche 13 statt. Ebenso erhöht sich das zur Verfügung stehende Toleranzband, sodass eine Abstandsregelung träger und unempfindlicher ausgebildet sein kann, wodurch insbesondere eine stabilere Regelung möglich ist.
Die mindestens eine Elektrode 11 kann auf einem separaten Halter 15 getrennt von möglicherweise vorhandenen anderen Elektroden montiert sein. Der Abstand der Elektrode 11 ist dann unabhängig von den anderen Elektroden einstellbar.
Bevorzugt ist jeder Elektrode 11 ein eigener Generator zur Erzeugung einer Zündspannung zugeordnet. Es ist aber auch möglich, für mehrere Elektroden einen gemeinsamen Generator vorzusehen, wobei mithilfe einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise eines variablen Spannungsteilerelements die Zündspannung an jeder Elektrode unabhängig von den anderen Elektroden angelegt werden kann.
Bevorzugt wird auch, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung der Zündspannungen und/oder des Stroms durch die mindestens eine Elektrode 11 vorgesehen ist. Auf diese Weise sind also entweder die Zündspannungen und die Ströme durch die Elektroden oder gegebenenfalls jeweils nur einer dieser Parameter erfassbar. Es ist auch möglich, von einer Elektrode die Zündspannung zu erfassen, während von einer anderen Elektrode der durch sie während der Entladung fließende Strom erfasst wird.
Vorzugsweise ist ein Sensor zur Erfassung der Position des mindestens einen Halters 15 relativ zur Werkstückoberfläche, also der äußeren Oberfläche 13, vorgesehen. Es kann hier zum einen eine Absolutposition des Halters 15 bestimmt werden, wobei die Relativposition zu der Werkstückoberfläche dann mithilfe von Informationen über die Geometrie – hier insbesondere dem Durchmesser – des Werkstücks 5 sowie dessen absoluter Position auf der Vorrichtung 1 berechnet werden kann. Es ist aber auch möglich, einen Sensor vorzusehen, der direkt die Relativposition zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 13, beispielsweise mittels Ultra schall, Infrarot- und/oder Laserstrahlung oder sonst einem geeigneten Mittel, gegebenenfalls auch mechanisch erfasst. Dies hat den Vorteil, dass Unregelmäßigkeiten der Werkstückoberfläche beziehungsweise Ungenauigkeiten der Positionierung oder des Rundlaufs des Werkstücks 5 während des Verfahrens erfasst und gegebenenfalls ausgeglichen werden können.
Bevorzugt ist ein Regelkreis vorgesehen, der der Regelung der Zündspannung, die an der mindestens einen Elektrode 11 anliegt, in Abhängigkeit vom Auftreten eines Funkenüberschlags dient. Ein Funkenüberschlag kann wahlweise durch einen Spannungseinbruch, der an der Elektrode 11 anliegenden Spannung, oder über einen Anstieg des durch die Elektrode 11 fließenden Stroms detektiert werden. Erfolgt bei Anlegen einer gegebenen Zündspannung kein Funkenüberschlag, kann die Zündspannung erhöht werden, bis ein Überschlag erfolgt. Dies kann schrittweise oder auch kontinuierlich geschehen.
Vorzugsweise wird weiterhin ein Regelkreis vorgesehen, der der Regelung der Zündspannung in Abhängigkeit von der Position des Halters 15 relativ zur äußeren Umfangfläche 13 dient. So kann beispielsweise die Zündspannung erhöht werden, wenn der Abstand zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 13 einen größeren Wert aufweist, beziehungsweise die Zündspannung kann erniedrigt werden, wenn hier ein kleinerer Abstand vorliegt. Insbesondere kann es aber sinnvoll sein, die Regelung der Zündspannung sowohl in Abhängigkeit von der Position des Halters 15 als auch in Abhängigkeit vom Auftreten eines Funkenüberschlags durchzuführen. Es können dann beispielsweise Abstandsbereiche definiert werden, innerhalb derer bestimmte Werte einer Zündspannung tolerier bar sind. Bei einem gegebenen Abstand der Elektrode 11 zur äußeren Umfangsfläche 13 wird dann die Zündspannung nur bis zu einer vordefinierten Obergrenze hoch geregelt, um einen Überschlag zu induzieren.
Bevorzugt wird auch ein Regelkreis vorgesehen, der die Position des Halters relativ zur Werkstückoberfläche in Abhängigkeit vom Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von einem aktuellen Wert der Zündspannung regelt. Wenn also beispielsweise bei einem bestimmten Abstand bei Anlegen einer vordefinierten maximalen Zündspannung kein Funkenüberschlag erfolgt, kann der Abstand der Elektrode 11 zur äußeren Umfangsfläche 13 verringert werden, um einen Überschlag zu induzieren.
In besonders bevorzugter Weise werden die verschiedenen hier angesprochenen Regelungsarten miteinander kombiniert, sodass sowohl die Zündspannung in Abhängigkeit der Halterposition und des Auftretens eines Überschlags geregelt werden kann, als auch die Halterposition in Abhängigkeit vom Auftreten eines Überschlags und in Abhängigkeit von der aktuellen Zündspannung variiert werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, stets in einem vorgegebenen Parameterraum zu arbeiten, der sowohl einen optimalen Abstandsbereich als auch einen – vom aktuellen Abstand abhängigen – optimalen Spannungsbereich umfasst.
Jedenfalls kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren der Abstand der mindestens einen Elektroden 11 von der äußeren Umfangsfläche 13 in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der aktuell an der mindestens einen Elektrode 11 anliegenden Zündspannung geregelt werden.
Weiterhin kann die an die mindestens eine Elektrode angelegte Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von dem Abstand der mindestens einen Elektrode 11 zur Werkstückoberfläche geregelt werden.
Vorzugsweise hat die Zündspannung einen Wert von mindestens 300 Volt. Sie ist also insbesondere größer oder gleich 300 Volt. Besonders bevorzugt wird eine Zündspannung mit einem Wert zwischen 300 und 1.000 Volt. Generell wird festgestellt, dass der Abstand zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 113 umso größer gewählt werden kann, je höher die Zündspannung ist, die an die mindestens eine Elektrode 11 angelegt wird. Hierbei vergrößert sich auch das Toleranzband, das bezüglich des Abstands eingehalten werden muss, um einen Funkenüberschlag zu gewährleisten. Je höher also die angelegte Zündspannung ist, desto träger und unempfindlicher können die Regelungskreise zur Regelung der Zündspannung beziehungsweise des Elektrodenabstands ausgebildet sein. Die angesprochenen Regelungen werden also mit steigendem Zündspannungsbereich stabiler.
Bezüglich der zu erzielenden Rauigkeit der äußeren Umfangsfläche 13 ist letztendlich der Energiebetrag entscheidend, der bei einem Funkenüberschlag in die Umfangsfläche 13 eingebracht wird. Um also über die gesamte Umfangsfläche 13 eine homogene Rauigkeit erzielen zu können, wird dieser Energieeintrag vorzugsweise unabhängig von der Variation des Elektrodenabstands beziehungsweise der Zündspannung konstant gehalten. Hierzu wird entweder die Stromstärke der Funkenentladung variiert, oder es wird die Zeit verändert, über die die Zündspannung angelegt wird, sodass sich auch die Zeit ändert, über die die Entladung stattfindet. Es können auch beide Parameter verändert werden, sodass bei gegebener Zündspannung beispielsweise eine höhere Stromstärke und gleichzeitig eine kürzere Zeit für die Entladung gewählt wird. Wesentlich ist lediglich, dass die bei der Entladung auf die Werkstückoberfläche übertragene Energiemenge stets konstant gehalten wird, sodass bei der Bearbeitung des Werkstücks 5 über die gesamte äußere Umfangsfläche 13 eine homogene Oberflächenrauheit gewährleistet ist.
In Zusammenhang mit 1 wurde bisher ein Ausführungsbeispiel angesprochen, bei dem eine Elektrode 11 auf einem Halter 15 verlagerbar montiert ist. Es können hier auch mehrere Elektroden vorgesehen sein, die jeweils auf separaten Haltern unabhängig voneinander verlagerbar montiert sind. Für jede einzelne dieser Elektroden beziehungsweise dieser Halter sind dann vorzugsweise die bereits besprochenen Sensoren und Regelkreise vorgesehen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann mindestens eine Gruppe von Elektroden vorgesehen sein, wobei die Elektroden einer Gruppe jeweils auf einen gemeinsamen Halter angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind. Auch dieses Ausführungsbeispiel ist mit der schematischen Darstellung der 1 vereinbar, weil hier gegebenenfalls die anderen Elektroden durch die sichtbare Elektrode 11 verdeckt würden, sodass sie auf der Zeichnung nicht zutage treten.
Der Abstand der Elektroden einer Gruppe von der Werkstückoberfläche ist dann durch Verlagerung des gemeinsamen Halters einstellbar.
Bei einem solchen Ausführungsbeispiel ergibt sich die bereits angesprochene Problematik, dass aufgrund verschiedener Einflüsse, beispielsweise Fertigungstoleranzen, Montagetoleranzen, Einbrennen von Schlackepartikeln oder Temperaturdifferenzen der verschiedenen Elektroden, verschiedene Abstände der einzelnen Elektroden einer Gruppe von der Werkstückoberfläche vorliegen können. Es ergibt sich dann kein gemeinsamer Funkenüberschlag bei einer vorgegebenen gemeinsamen Zündspannung. Dies führt wiederum zu einer Verschlechterung der Homogenität der Rauigkeit der Umfangsfläche 13 des bearbeiteten Werkstücks 5.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zündspannung für jede einzelne Elektrode einer Gruppe unabhängig von den an den anderen Elektroden derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen gewählt wird. Geht man von einem mittleren Abstand der Elektroden einer Gruppe und einer mittleren angelegten Zündspannung aus, so ergibt sich also insbesondere, dass bei einer Elektrode, deren Abstand nach unten vom Mittelwert abweicht, eine Zündspannung vorgesehen sein, die ebenfalls nach unten vom Mittelwert der Zündspannungen abweicht. Umgekehrt kann bei einer Elektrode, deren Abstand nach oben vom Mittelwert der Abstände abweicht eine Zündspannung vorgesehen sein, die ebenfalls nach oben vom Mittelwert der Zündspannungen abweicht. Auf diese Weise ist es möglich, unabhängig von den tatsächlich vorliegenden verschiedenen Abständen einen gleichmäßigen Funkenüberschlag über alle Elektroden einer Gruppe zu gewährleisten.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halters 15, der eine Gruppe von vier Elektroden 11' bis 11'''' trägt. In der Darstellung der 2 weisen alle Elektroden 11' bis 11'''' die gleiche Länge und damit auch den gleichen Abstand zur hier nicht dargestellten äußeren Umfangsfläche 13 des Werkstücks 5 auf. Weicht aber beispiels weise der Abstand der Elektrode 11' von der Umfangsfläche 13 so von dem mittleren Abstand der Elektroden 11' bis 11'''' ab, dass er größer als dieser ist, so kann an die Elektrode 11' eine erhöhte Zündspannung angelegt werden, sodass auch hier ein Funkenüberschlag gewährleistet ist, ohne dass deswegen der Abstand des gemeinsamen Halters 15 relativ zur Umfangsfläche 13 verändert werden muss.
Alles, was bisher zu einer Regelung des Elektrodenabstands über eine Verlagerung des Halters 15 gesagt wurde, gilt in diesem Ausführungsbeispiel für den mittleren Elektrodenabstand der Elektroden 11' bis 11'''', der durch eine bestimmte Position des gemeinsamen Halters 15 relativ zur äußeren Umfangsfläche 13 realisiert wird. Auch die an eine einzelne Elektrode angelegte Zündspannung kann nicht nur in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags, sondern auch in Abhängigkeit von der Position des gemeinsamen Halters geregelt werden. Bevorzugt wird aber auch, wenn der Abstand des gemeinsamen Halters der Gruppe von Elektroden zumindest in Abhängigkeit von einer mittleren, an den Elektroden 11' bis 11'''' anliegenden Zündspannung geregelt werden kann. Es ergibt sich dann eine analoge Betrachtungsweise zu derjenigen, die in Zusammenhang mit den einzelnen Elektrodenhaltern besprochen wurden. Diese Betrachtungsweise bezüglich der Parameterräume, die die Abstände beziehungsweise Zündspannungen betreffend definiert werden können, wird lediglich insoweit ergänzt, dass hier bei gegebenem Abstand des gemeinsamen Halters 15 den einzelnen Elektroden 11' bis 11'''' erlaubt wird, von einer mittleren Zündspannung abzuweichen.
Bevorzugt kann aber auch vorgesehen sein, dass der gemeinsame Halter 15 einer Gruppe von Elektroden eine hier nicht dargestellte Haltereinrichtung für jede einzelne Elektrode umfasst, wobei die jeweilige Haltereinrichtung einer Elektrode relativ zu dem gemeinsamen Halter 15 und relativ zu der Werkstückoberfläche, also der äußeren Umfangsfläche 13, verlagerbar ist. Hierbei kann also der Abstand jeder einzelnen der Elektroden 11' bis 11'''' zur äußeren Umfangsfläche 13 durch Verlagerung der der betreffenden Elektrode zugeordneten Haltereinrichtung individuell geregelt werden. Dies kann in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der an die Elektrode angelegten Zündspannung erfolgen. Hierzu können völlig analog die bereits besprochenen Sensoren und Regelungskreise eingesetzt werden. Lediglich muss quasi der globalen Abstandsregelung für den gemeinsamen Halter 15 eine Anzahl von Unterregelungen überlagert werden, die die Individualabstände der Elektroden 11' bis 11'''' regeln.
Aus 2 wird klar, dass diese Haltereinrichtungen sehr viel kleiner ausfallen können als der gemeinsame Halter 15. Es ist nämlich ausreichend, wenn sie in einem vorderen Bereich 19 des Halters 15 vorgesehen sind, sodass sie unmittelbar der Halterung der Elektroden 11' bis 11'''' dienen. Sie müssen auch nur einen relativ kleinen Verlagerungsweg aufweisen, da sie lediglich einem Ausgleich von unterschiedlichen Abständen zur äußeren Umfangsfläche 13 der einzelnen Elektroden 11' bis 11'''' dienen. Hieraus wird deutlich, dass ein solches Ausführungsbeispiel sehr viel einfacher und kostengünstiger aufgebaut werden kann, als eine Lösung, die individuelle Halter 15 für jede einzelne Elektrode 11 umfasst.
Insgesamt wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe also gelöst durch ein Verfahren, bei dem mindestens eine auf einem individuellen Halter 15 montierte Elektrode 11 mit einer erhöhten Zündspannung in einem Bereich größer oder gleich 300 Volt betrieben wird. Aufgrund der größeren Zündspannung kann eine größere Breite des Spalts zwischen der Elektrode 11 und der äußeren Umfangsfläche 13 des Werkstücks 5 gewählt werden, wodurch insbesondere der Spalt besser gespült werden kann. Dies führt auch zu einem besseren Austausch des Dielektrikums im Arbeitsspalt. Hierdurch erhöht sich die Stabilität des Prozesses, weil die Qualität des Dielektrikums konstant bleibt. Außerdem wird eine größere Sauberkeit der Werkstückoberfläche erreicht. Die Regelung des durch Verlagerung des Halters 15 eingestellten Abstands der Elektrode 11 von der Werkstückoberfläche fällt stabiler aus, weil durch die erhöhte Zündspannung ein größerer Toleranzbereich bezüglich des Abstands gegeben ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren, bei dem verschiedene Elektroden zu mindestens einer Gruppe zusammengefasst sind, wobei die Elektroden einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter 15 angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden 11' bis 11'''' einer Gruppe von der Werkstückoberfläche durch Verlagerung des gemeinsamen Halters eingestellt wird. Hierbei wird die Zündspannung für jede einzelne Elektrode unabhängig von den an anderen Elektroden derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen gewählt. Alternativ können an dem gemeinsamen Halter auch Haltereinrichtungen für jede einzelne Elektrode der Gruppe vorgesehen sein, wobei statt einer Variation der Zündspannung der individuelle Abstand der einzelnen Elektroden über die Haltereinrichtungen variiert wird. Bei ei nem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, die individuelle Ansteuerung der Zündspannung der einzelnen Elektroden einer Gruppe mit der individuellen Ansteuerung der Haltereinrichtungen der Elektroden zu kombinieren.
Durch die beiden zuletzt genannten Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen oder eine Kombination dieser kann vermieden werden, dass kleine Schwankungen in der Werkstück-Elektrode-Entfernung durch die Abstandsregelung für den gemeinsamen Halter 15 ausgeregelt werden müssen. Solche Schwankungen können beispielsweise durch thermische Ausdehnung der Elektroden oder durch eingebrannte Schlackepartikel verursacht werden. Die Regelung für die Position des gemeinsamen Halters 15 kann also stabiler ausgebildet sein. Wird darüber hinaus eine erhöhte Zündspannung im Bereich größer oder gleich 300 Volt verwendet, wirkt sich dies auch positiv auf die gegebenenfalls vorhandene Abstandsregelung für die individuellen Haltereinrichtungen der einzelnen Elektroden 11' bis 11'''' aus. Auch hier kann also durch die erhöhte Zündspannung eine trägere und weniger sensible, also insgesamt stabilere Regelung vorgesehen sein.
Hierdurch verringert sich vorteilhaft auch die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen einer Elektrode 11 und dem Werkstück 5. Durch die stabilere Regelung wird nämlich die Wahrscheinlichkeit eines Überschwingens bei der Positionsansteuerung verringert, sodass eine Kontaktierung des Werkstücks 5 durch die mindestens eine Elektrode 11 weniger wahrscheinlich wird.
Bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen können jeweils Regelungskreise vorgesehen sein, die den Abstand der mindestens einen Elektrode 11 von der Werkstückoberfläche 13 in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der aktuell an der mindestens einen Elektrode anliegenden Zündspannung regeln. Außerdem können Regelkreise vorgesehen sein, die die an die mindestens eine Elektrode 11 angelegte Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von dem Abstand der mindestens einen Elektrode 11 zur Werkstückoberfläche 13 regeln. Dies gilt genau so für eine Regelung des Abstands des gemeinsamen Halters 15 einer Gruppe von Elektroden 11' bis 11'''' sowie für die Regelung der Individualabstände der Elektroden 11' bis 11'''', wenn diese auf ihnen jeweils zugeordneten Haltereinrichtungen montiert sind. Einer auf einem gemeinsamen Halter angeordneten Gruppe von den Elektroden 11' bis 11'''' kann eine gemeinsame, erhöhte Zündspannung in einem Bereich größer oder gleich 300 Volt zugewiesen werden, die einzelnen Elektroden 11' bis 11'''' können aber auch bezüglich ihrer Zündspannung individuell angesteuert werden.
Insgesamt zeigt sich, dass die hier vorgestellten Ausführungsbeispiele auf vielfältige Weise kombiniert werden könne, ohne dass die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe verlassen gestellt wird.

Claims

Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken (5), insbesondere Walzen, wobei an – mindestens eine Elektrode (11) mittels – mindestens eines Generators – eine Zündspannung angelegt wird, – um einen Funkenüberschlag zwischen einer Werkstückoberfläche (13) und der mindestens einen Elektrode (11) herbeizuführen, wobei – zwischen der Werkstückoberfläche (13) und der mindestens einen Elektrode (11) ein Dielektrikum (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Zündspannung einen Wert von größer oder gleich 300 Volt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (11) auf einem verlagerbaren Halter (15) montiert ist, wobei der Abstand der mindestens einen Elektrode (11) von der Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung des Halters (15) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der mindestens einen Elektrode (11) von der Werkstückoberfläche (13) in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Fun kenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der aktuell an der mindestens einen Elektrode (11) anliegenden Zündspannung geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an die mindestens eine Elektrode (11) angelegte Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von dem Abstand der mindestens einen Elektrode (11) zur Werkstückoberfläche (13) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') vorgesehen ist, wobei die Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter (15) angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe von der Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung des gemeinsamen Halters (15) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an die mindestens eine Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') angelegte Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der Position des Halters (15) relativ zur Werkstückoberfläche (13) geregelt wird.
Verfahren zur funkenerosiven Oberflächenbearbeitung von elektrisch leitfähigen Werkstücken (5), insbesondere Walzen, wobei an – mindestens eine Elektrode (11) mittels – mindestens eines Generators – eine Zündspannung angelegt wird, – um einen Funkenüberschlag zwischen einer Werkstückoberfläche (13) und der mindestens einen Elektrode (11) herbeizuführen, wobei – zwischen der Werkstückoberfläche (13) und der mindestens einen Elektrode (11) ein Dielektrikum (9) vorgesehen ist, und wobei – verschiedene Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') zu mindestens einer Gruppe zusammengefasst sind, wobei die Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter (15) angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe von der Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung des gemeinsamen Halters (15) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Zündspannung für jede einzelne Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') unabhängig von den an den anderen Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an eine Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') angelegte Zündspannung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der Position des gemeinsamen Halters (11', 11'', 11''', 11'''') der Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11''''), der die Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zugeordnet ist, relativ zu der Werkstückoberfläche (13) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halter (15) jeweils eine Halteeinrichtung für jede einzelne Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') umfasst, die relativ zu dem Halter (15) und relativ zu der Werkstückoberfläche (13) verlagerbar ist, wobei der Abstand jeder einzelnen Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zur Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung der der Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zugeordneten Halteeinrichtung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der an die Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') angelegte Zündspannung geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung einen Wert größer oder gleich 300 Volt hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung einen Wert zwischen 300 und 1000 Volt hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Variation der Stromstärke und/oder der Zeit, über die die Zündspannung angelegt wird, eine auf die Werkstückoberfläche (13) übertragene Energiemenge bei variabler Zündspannung konstant gehalten wird.
Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, umfassend – mindestens eine Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') wobei die Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter (15) angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe von der Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung des gemeinsamen Halters (15) einstellbar ist, – eine Aufnahme (3) zur Halterung eines Werkstücks (5), – mindestens einen Generator zur Erzeugung einer Zündspannung an mindestens einer Elektrode (11', 11'', 11''', 11''''), – wobei der Halter (15) der mindestens einen Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') relativ zu einer Oberfläche (13) des Werkstücks verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Zündspannung für jede Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') unabhängig von den an den anderen Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen wählbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') jeweils ein Generator zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein variables Spannungsteilerelement, mittels dessen an jeder Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') eine Zündspannung unabhängig von den Zündspannungen der anderen Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') anlegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor zur Erfassung der Zündspannungen und/oder des Stroms durch mindestens eine Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''').
Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor zur Erfassung der Position des mindestens einen Halters (15) relativ zur Werkstückoberfläche (13).
Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Regelkreis zur Regelung der Zündspannung in Abhängigkeit vom Auftreten eines Funkenüberschlags.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, gekennzeichnet durch einen Regelkreis zur Regelung der Zündspannung in Abhängigkeit von der Position des Halters (15) relativ zur Werkstückoberfläche.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch einen Regelkreis zur Regelung der Position des Halters (15) relativ zur Werkstückoberfläche (13) in Abhängigkeit vom Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von einem aktuellen Wert der Zündspannung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halter (15) jeweils eine Halteeinrichtung für jede einzelne Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') umfasst, die relativ zu dem Halter (15) und relativ zu der Werkstückoberfläche (13) verlagerbar ist, wobei mindestens ein Sensor zum Erfassen der Position der einzelnen Halteeinrichtungen relativ zu dem Halter (15) und/oder relativ zu der Werkstückoberfläche (13) vorgesehen ist, und wobei der Abstand jeder einzelnen Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zur Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung der der Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zugeordneten Halteeinrichtung in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Funkenüberschlags und/oder in Abhängigkeit von der an die Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') angelegte Zündspannung regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung einen Wert größer oder gleich 300 Volt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung einen Wert zwischen 300 und 1000 Volt hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der Stromstärke und/oder der Zeit, über die die Zündspannung anlegbar ist, vorgesehen ist, so dass eine auf die Werkstückoberfläche (13) übertragene Energiemenge bei variabler Zündspannung auf einen konstanten Wert regelbar ist.
Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, umfassend – mindestens eine Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') wobei die Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe jeweils auf einem gemeinsamen Halter (15) angeordnet und gemeinsam verlagerbar sind, und wobei der Abstand der Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') einer Gruppe von der Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung des gemeinsamen Halters (15) einstellbar ist, – eine Aufnahme (3) zur Halterung eines Werkstücks (5), – mindestens einen Generator zur Erzeugung einer Zündspannung an mindestens einer Elektrode (11', 11'', 11''', 11''''), – wobei der Halter (15) der mindestens einen Gruppe von Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') relativ zu einer Oberfläche (13) des Werkstücks verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der mindestens eine Halter (15) jeweils eine Halteeinrichtung für jede einzelne Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') umfasst, die relativ zu dem Halter (15) und relativ zu der Werkstückoberfläche (13) verlagerbar ist, wobei der Abstand jeder einzelnen Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zur Werkstückoberfläche (13) durch Verlagerung der der Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') zugeordneten Halteeinrichtung einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannung für jede Elektrode (11', 11'', 11''', 11'''') unabhängig von den an den anderen Elektroden (11', 11'', 11''', 11'''') derselben oder anderer Gruppen anliegenden Zündspannungen wählbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, gekennzeichnet durch mindestens eines der Merkmale der Ansprüche 14 bis 24.