DE1031906B - Vorrichtung fuer Elektroden-Vorschub-Regelung mittels Magnetspule bei Funken-Erosions-Maschinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zur elektrischen Bearbeitung leitender Materialien mittels Funkenentladungen, die im wesentlichen aus einem Kondensator besteht, dessen eine Klemme an eine das Werkzeug bildende Elektrode und dessen andere Klemme an das zu bearbeitende Werkstück angeschlossen ist. Ferner enthält diese Maschine eine Gleichstromquelle zum Aufladen des Kondensators und einen Servomechanismus, der dazu dient, während der Bearbeitung die Elektrode in einem vorbestimmten Abstand vom Werkstück zu halten.

Bei diesen Maschinen ist es im allgemeinen schwierig, Kurzschlüsse zwischen Werkstück und Elektrode zu verhindern; jeder Kurzschluß erzeugt auf der bearbeiteten Fläche des Werkstücks einen kleinen Krater aus geschmolzenem Metall, so daß es nicht einfach ist, eine saubere Bearbeitung zu erzielen. Bekanntlich muß die Elektrode in sehr geringem, in der Größenordnung von einigen Hundertstel Millimeter liegendem Abstand vom Werkstück gehalten werden und darf mit dessen Oberfläche niemals in unmittelbare Berührung kommen. Die bekannten mechanischen bzw. hydraulischen, nicht automatischen Vorschubantriebe haben sich daher nicht bewährt.

Bei den bekannten Maschinen mit automatischer Vorschubregelung wird die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück zur Steuerung des Servomechanismus verwendet, der den gewünschten Abstand zwischen Elektrode und Werkstück sichern soll. Die Spannung nimmt ab, sobald sich die Elektrode dem Arbeitsstück nähert, und nimmt zu, wenn sie sich von diesem entfernt. Es ist unerläßlich, daß die Ansprechzeit des Servomechanismus möglichst kurz ist, so daß eine erhebliche Kraft zur ausreichend raschen Verstellung der Elektrode notwendig ist. Der Servomechanismus der bekannten Maschinen besteht im allgemeinen aus einer komplizierten elektronischen Einrichtung, um die Schwankungen der Spannung zu verstärken und die für die Verstellung der Elektrode erforderliche Kraft zu schaffen; das Gewicht der Elektrodeneinspannung darf dabei eine bestimmte Grenze nicht überschreiten, so daß die Einspannung bei relativ langen und dünnen Elektroden oft nicht starr genug gemacht werden kann und die Elektrode infolge von Schwingungen unsaubere Schnitte ausführt.

Es ist auch bereits bekannt, Elektromagnete zur Regelung des Elektrodenvorschubs anzuwenden, wobei die Elektrode mit dem beweglichen Kern in Verbindung steht; es werden auch zwei Spulen nebeneinander für den Magnet verwendet, von denen die eine aus einer konstanten Vergleichsspannung und die andere von der veränderlichen Spannung am Funkenspalt beaufschlagt wird.

Vorrichtung
für Elektroden-Vorschub-Regelung

mittels Magnetspule
bei Funken-Erosions-Maschinen

Anmelder:

Ateliers des Charmilles S.A.,
Genf (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Mayer, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Hüttenweg 15

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 10. September 1954

Nicolas Mironoff, Genf (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezweckt, die bekannten Vorrichtungen zu verbessern, indem sie eine starre Elektrodeneinspannung bei feinfühliger und dennoch großer Verstellkraft schafft.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Elektroden-Vorschub-Regelung mittels Magnetspule bei Funken-Erosions-Maschinen, und die Erfindung besteht darin, daß die in bekannter Weise von der mittleren Spannung zwischen Elektrode und Werkstück abgeleiteten Spannungen eine mit mindestens einer Spule und einem beweglichen Kern versehene elektromagnetische Einrichtung steuern, solche einen hydraulischen Verteiler betätigt, der einen hydraulischen Antriebskreis für die Verstellung der Elektrode steuert.

Bei vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist die Elektrode an einer verschiebbaren Kolbenstange angebracht, deren Verstellung unterschiedlich große Volumenänderungen in zwei Arbeitskammern hervorruft, wobei der hydraulische Kreis eine Pumpe für Drucköl, eine Zuführungsleitung für das öl in die genannten Kammern, eine weitere ölzuleitung zum Verteiler sowie eine Stauscheibe im Kreis des zum Verteiler fließenden Öles enthält und daß dieser Verteiler eine das öl zu einem Behälter zurückführende Öffnung von regelbarem Querschnitt sowie eine Zweigleitung zwischen Blende und Verteiler zur Zuführung des Öles in die zweite Kammer besitzt, deren Volumenschwankung für eine gegebene Verstellung

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der Stange größer ist als die Volumenschwankung der ersten Kammer. Die Zweigleitung kann auch eine Durchgangsöffnung kleineren Querschnitts als die Hauptleitung aufweisen, und die Durchgangsöffnung kann in einem Schieber untergebracht sein, der die Zweigleitung abschließt und dessen Ruhelage durch zwei entgegengesetzt wirkende Federn gegeben ist.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar ist Fig. 1 das elektrische Schaltbild, Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine und Fig. 3 ein Schnitt durch den Servomechanismus, der die Elektrodenverstellungen steuert.

meters 5 eingestellt werden kann. Die von der Elektrode E abgeleitete Spannung hat die Form einer Sägezahnkurve, da ja die Spannung des Kondensators C allmählich zunimmt und im Augenblick der Entladung plötzlich auf Null abfällt. Da jedoch die Frequenz der Entladungen eine ziemlich hohe ist, ist der die Spule 3 durchfließende Strom im wesentlichen konstant und gleich jenem, der fließen würde, wenn die Spule an einen Punkt angeschlossen wäre, der auf ίο der mittleren Spannung zwischen Elektrode und Werkstück liegt.

Die Spule 4 wird von einem Strom von den Klemmen A und B aus durchflossen, der über einen Widerstand 6, einen Eisenwasserstoffwiderstand 7 und eine

Der elektrische Stromkreis der Maschine besteht 15 Selbstinduktionsspule 8 geführt ist, die in Serie geaus einem Kondensator C (Fig. 1), von dem eine schaltet und zur Konstanthaltung dieses Stromes be-Klemme an die das Werkzeug bildende Elektrode E
und die andere Klemme an das Werkstück P ange

schlossen ist. Dieser Kondensator wird von einer an

stimmt sind.

Fig. 3 zeigt im Schnitt diese elektromagnetische

Einrichtung, die an einem beweglichen Arm 22 der die Klemmen A und B gelegten Spannungsquelle auf- 20 Maschine sitzt. Die Einrichtung ist in einem am Arm geladen, wobei die Klemme A in bekannter Weise 22 befestigten Zylinder 23 eingeschlossen, in dessen über einen Widerstand R und eine in Serie geschaltete
Selbstinduktionsspule L an den Kondensator geinnerem ein Teil 24 verschiebbar ist, der mittels eines sich mit seinem Außenrand auf den Zylinder 23 stütlegt ist. zenden Ring 25 in seiner Stellung gehalten wird und

Das Werkstück P befindet sich im Innern einer mit 25 einen Gewindeteil enthält, der mit einem Inneneiner dielektrischen Flüssigkeit, beispielsweise Pe- gewinde des Teiles 24 im Eingriff steht. Die Drehung

des Teiles 24 wird durch eine Schraube 26 verhindert, deren Ende in eine Nut des Teiles 24 eingreift.

Der magnetische Kreis des Verteilers besteht aus

troleum, gefüllten Wanne 20. Die Elektrode E muß
um einige Hundertstel Millimeter von der zu bearbeitenden Fläche abstehen. Wird eine Gleichstromquelle
an die Klemmen A und B gelegt, so nimmt die Span- 30 dem ortsfesten Kern 2, mit scheibenförmigem oberem

nung im Kondensator allmählich zu, und wenn sie Ende 27, das sich gegen einen zylindrischen Teil 28

einen ausreichend hohen Wert erreicht, springt unter aus magnetisierbarem Material abstützt, dessen

Entladung des Kondensators ein Funke von der Elek- Unterteil um das Ende des Kerns 2 herum einen ring-

trode E zu dem Werkstück P über. Dieser Funke trägt förmigen Luftspalt mit parallelen Rändern bildet. Der eine geringe Menge Material von dem Werkstück P 35 Kern 1 weist einen ringförmigen Teil auf, damit er

ab. Der Kondensator wird erneut aufgeladen, und der in diesen Spalt hineingezogen werden kann, und ist

Zyklus beginnt von vorn; die Frequenz der Entladun- durch Federlamellen 9 elastisch aufgehängt, deren

gen kann eine sehr hohe, beispielsweise mehrere 10 000 Enden in zwei mit dem zylindrischen Teil 28 vereinten

je Sekunde sein. Zapfen 10 festgelegt sind. Die Lamellen 9 sichern

Um derartig hohe Frequenzen zu erzielen, ist es in 40 gleichzeitig die Zentrierung des beweglichen Kerns 1

einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, den in bezug auf den feststehenden Kern 2.

Wert der Selbstinduktionsspule so groß zu wählen, Die Festlegung des magnetischen Kreises im Teil

daß die Schwingungsdauer der Halbwelle des Kon- 24 ist durch einen Gewindenippel 29 gesichert, der in

densator-Ladekreises gleich ist mindestens dem Dop- diesen Teil eingeschraubt ist und sich an die End-

pelten der Entladungsdauer, wie dies in der deutschen 45 scheibe des Kerns 2 anlegt.

Patentanmeldung A 21642 VIIId/21h im einzelnen Der bewegliche Kern 1 steht mit seinem Unterteil dargelegt ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mit dem Schieber 11 eines hydraulischen Verteilers 12 der Erfindung mit einer elektrischen Einrichtung, um in Berührung. Eine Feder 13 hält diesen Schieber 11 die Elektrode von dem Werkstück periodisch zu ent- in Berührung mit dem Kern 1. Der Verteiler 12 fernen und wieder in die Arbeitsstellung zurückzu- 50 steuert einen hydraulischen Kreis, der aus der Zufühführen, wobei die Schwingungsdauer dieser Bewegung rungsleitung 14 für öl unter Druck und aus einer erheblich größer ist als diejenige der Kondensatorentladung, ist die Anordnung so getroffen, daß die
elektrische Einrichtung Mittel zur periodischen Betätigung eines Kontaktes enthält, um die Stärke des 55 Wert zu halten. Diese Leitung 14 steht mit einer die Spule der elektromagnetischen Einrichtung durch- Kammer 17 in Verbindung, in der ein mit einer fließenden konstanten Stromes zu ändern.

In Fig. 1 ist die elektromagnetische Einrichtung
schematisch veranschaulicht. Sie enthält einen beweglichen Kern 1, der unter der magnetischen Wirkung 60 Elektrode E dient und daher vom Rohr 31 durch eine eines ortsfesten, von zwei Spulen 3 und 4 umgebenen (nicht dargestellte) Isolierschicht getrennt ist. Das Kerns 2 steht.

Ein Ende der Spule 3 ist an die Elektrode E, das andere Ende in bekannter Weise an den Gleitkontakt

eines Potentiometers 5 angeschlossen, das an den 65 19 ebenfalls isoliert. Diese hat, wie dargestellt, ober-

Klemmen A und B liegt. Man erkennt, daß die an halb des Kolbens 18 einen kleineren Querschnitt als

Leitung 15 zur ölabfuhr besteht. Ein Federventil 16 ist zwischen die Leitungen 14 und 15 geschaltet, um den Druck in der Leitung 14 auf einem bestimmten

hohlen Stange 19 versehener Kolben 18 verschiebbar ist. Durch diese Stange 19 reicht eine von einem Rohr umgebene Stange 30, die zur Stromzuführung zur

die Verbindung zwischen Kondensator C und Werkstück P herstellende Rohr 31 ist an dieses durch ein biegsames Kabel 49 angeschlossen und von der Stange

dieser Spule angelegte Spannung von der Differenz der zwischen der Elektrode und dem Werkstück auftretenden Spannung und einer konstanten Spannung gebildet wird, deren Wert mit Hilfe des Potentio-

unterhalb. Oberhalb des Kolbens 18 befindet sich eine Kammer 32, deren durch eine Verstellung des Kolbens 18 hervorgerufene Volumenänderung ungefähr das Doppelte der Volumenänderung der Kammer 17

ist, denn die elektromagnetische Einrichtung spricht schon dann an, wenn sich auch nur eine schwache Tendenz zu Kurzschlußbildungen bemerklich macht. Auf der Zweigleitung 35 ist ein Gehäuse mit einem verschiebbaren Schieber angeordnet, dessen Ruhestellung durch zwei Schraubenfedern 37 und 38 gesichert wird, welche in entgegengesetztem Sinne wirken. Dieser Schieber 36 hat eine kleinere Durchgangs-

dieser Leitung entstehende ölstrom die Verstellung des Schiebers 36 entgegen der im übrigen recht geringen Wirkung der beiden Federn 37 und 38 hervor. Auf diese Weise können die Verstellungen der Elektrode sehr rasch erfolgen, wenn sie nur geringe Amplitude haben. Wenn jedoch die Elektrode erheblich verstellt werden soll, beispielsweise wenn sie am Ende der Bearbeitung vom Werkstück abzuziehen ist

beträgt. Mit anderen Worten, die obere Ringfläche Kammer 32 sehr rasche Druckschwankungen bei gedes Kolbens 18 ist annähernd doppelt so groß wie ringen Spannungsschwankungen an der Spule 3 entdessen untere Ringfläche. stehen.

Das durch die Leitung 14 zutretende Öl kann eine Der erflndungsgemäße Servomechanismus ermög-

Stauscheibe 33 durchqueren, um durch die Leitung 34 5 licht daher rasche Bewegungen der Elektrode E, wozum Verteiler 12 zu gelangen. Das öl fließt sodann durch praktisch jede Kurzschlußgefahr ausgeschaltet durch eine von dem Schieber 11 gebildete Öffnung
mit regelbarem Querschnitt und durch die Ableitung
15 fort. Die Einstellung des elektromagnetischen Verteilers wird derart bewerkstelligt, daß bei im ge- ίο
wünschten Abstand vom Werkstück P befindlicher
Elektrode E der Querschnitt der regelbaren Öffnung
des Verteilers 12 gleich jenem der Stauscheibe 33 ist.
Diese Einstellung ist einfach durch Auf- oder Abschrauben des Ringes 25 ausführbar, wodurch sich die 15. öffnung als die Zweigleitung 35, damit die Verstellganze elektromagnetische Einrichtung in bezug auf geschwindigkeit des Kolbens 18 für Verstellungen den Verteiler 12 in vertikaler Richtung verstellt. großer Amplitude begrenzt wird. Wenn nämlich wäh-

Man erkennt also, daß der Druck des Öles in der rend der Bearbeitung die Stellung der Elektrode ge-Leitung 34 die Hälfte des Druckes in der Leitung 14 ändert werden soll, darf sie nur kleine Verstellungen ausmacht, da der Druckabfall infolge des Verlustes 20 erleiden; falls sich eine plötzliche Druckänderung in in der Stauscheibe 33 gleich jenem ist, der durch den der Leitung 35 fühlbar macht, ruft der dadurch in Verteiler 12 hervorgebracht wird, und ferner sieht
man, daß der Druck in der Leitung 15 gleich Null ist.
Zwischen Stauscheibe 33 und Verteiler 12 ist eine
Zweigleitung 35 angeordnet, die Öl in die zweite 25
Kammer 32 führt. Da der Druck in dieser Kammer
nur die Hälfte des Druckes beträgt, der in der Kammer 17 herrscht, und da die obere, wirksame Fläche
des Kolbens 18 doppelt so groß ist wie seine wirksame
untere Fläche, so ergibt sich, daß die auf die beiden 30 oder wenn sie zu Beginn der Bearbeitung mit dem Kolbenflächen ausgeübten absoluten Drücke gleich, Werkstück in Kontakt gebracht werden soll, so veraber von entgegengesetztem Vorzeichen sind, so daß stellt der ölstrom den Schieber 36, bis dieser mit die Elektrode unbeweglich bleibt. einem seiner Enden gegen das Gehäuse stößt; in

Nimmt der Abstand zwischen Elektrode und Werk- diesem Augenblick ist die Abgabe von öl in die Leistück infolge Materialabtragung zu, dann steigt auch 35 tung 35 durch die im Schlitten 36 vorgesehene Durchdie mittlere Spannung zwischen diesen beiden Teilen, gangsöffnung kleinen Querschnitts eingeschränkt. Der und es entsteht eine Schwankung des die Spule 3
durchfließenden Stromes. Der Wicklungssinn ist derart gewählt, daß diese Schwankung das Einziehen des
beweglichen Kerns 1 in den Luftspalt des magneti- 40
sehen Kreises herabsetzt, wodurch der Schieber 11 des
Verteilers 12 nach unten verstellt wird. Der Durchflußquerschnitt des Öles im Verteiler 12 nimmt daraufhin ab, und es entsteht dadurch eine Druckerhöhung
in der Leitung 34, welche durch die Leitung 35 auf 45
die Kammer 32 übertragen wird. Der auf die obere
Kolbenfläche 18 ausgeübte Druck ist alsdann größer
als jener an der Unterfläche, wodurch sich dieser Kolben verstellt und die Annäherung der Elektrode E an
das Werkstück P hervorruft. 5° ganzen Arm 22 nach oben verstellen will, hebt man

Wenn jedoch der Abstand zwischen Elektrode und den Hebel 47 an, wodurch das durch 14 zutretende Werkstück etwa infolge einer zwischen diesen Teilen Öl unter Druck in die Kammer 42 einströmen kann, entstehenden, metallische Ablagerung im Abnehmen Diese Stellung ist in Fig. 3 veranschaulicht. Eine in begriffen ist, so wird die mittlere Spannung ab- der Zeichnung nicht dargestellte Feder führt den nehmen, und die Spule 3 wird die magnetische An- 55 Hahn 44 in seine Ruhelage zurück, bei der er jede ziehung auf den beweglichen Kern 1 verstärken. Dar- Verbindung zwischen den Leitungen 43, 45 und 46 aus ergibt sich eine Verstellung des Schiebers 11 nach unterbricht. Um den Arm 22 zu senken, drückt man oben und eine Zunahme des Durchtrittsquerschnitts den Hebel 47 nach abwärts, wodurch die Leitungen im Verteiler 12, wodurch eine Druckverminderung in 43 und 46 in Verbindung kommen und das Drucköl der Kammer 32 hervorgebracht wird. Die auf den 60 aus der Kammer 42 durch die Ableitung 15 wegfließen Kolben 18 wirkende Druckdifferenz hat also das Be- kann.

streben, ihn nach aufwärts zu bewegen und daher die Aus Fig. 3 ist auch ersichtlich, daß die Stromzufüh-

Elektrode E vom Werkstück P zu entfernen. Da die rung zur Elektrode E durch ein bifilares Kabel 48 erim Verteiler 12 selbst in Bewegung gesetzten Massen folgt, dessen Enden an die Stange 30 bzw. an das sehr gering sind, weil ja die einzigen beweglichen 6g Rohr 31 angeschlossen sind. Das Kabel steckt in einer Teile vom Schieber 11, der Feder 13 und dem beweg- schlauchartigen Metallhülle 50. Die bifilare Anordlichen Kern 1 gebildet werden, und da ferner eine nung mit metallischer Hülle dient einerseits dazu, sehr geringe Verstellung des Schiebers 11 eine erheb- störende Hochfrequenzemissionen zu verhindern, und liehe Veränderung im Durchtrittsquerschnitt des Ver- andererseits die Selbstinduktion des Entladekreises teilers 12 hervorruft, so erkennt man, daß in der 70 des Kondensators C möglichst herabzusetzen. Selbst-

Querschnitt dieses Durchganges wird so gewählt, daß für die Bewegungen großer Amplituden der Elektrode die gewünschte Verstellgeschwindigkeit erzielt wird.

Der Arm 22 ist auf einem Ständer 39 des Maschinensockels 40 (Fig. 2) verschiebbar. Der Ständer 39 weist eine kolbenartige, in einem mit dem Arm 22 fest verbundenen Zylinder 42 (Fig. 3) bewegliche Stange 41 auf.

Das obere Ende dieses Zylinders 42 kann mittels einer Leitung 43, eines Hahnes 44 und Leitungen 45, 46 mit den Leitungen 14 oder 15 nach Wunsch verbunden werden. Der Hahn 44 wird von einem in Fig. 2 dargestellten Hebel 47 betätigt. Wenn man den

verständlich würde man die gleichen Ergebnisse erhalten, wenn das bifilare Kabel durch ein Koaxialkabel ersetzt würde.

Die "Vorderwand des Ständers 39 trägt sämtliche Steuerorgane der Maschine, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Unter diesen sieht man einen Hauptschalter 51 mit drei Stellungen 0, I, II. In Stellung 0 ist die Spannungsquelle mit den Klemmen A und B (Fig. 1) nicht verbunden. Wird der Schalter 51 in die

findet. Der Servomechanismus wird also eine Verstellung der Elektrode in Richtung zum Werkstück hervorbringen, und diese Verstellung findet verhältnismäßig langsam statt, sobald sich der Schlitten 36 in seiner oberen Endstellung befindet, in welcher die Feder 37 zusammengedrückt ist, wie dies vorhin erläutert wurde. Im Augenblick, wo die Elektrode E auf sehr kurze Entfernung an das Werkstück P herangekommen ist, erfolgen die Entladungen, und der

Stellung I gebracht, so wird die Spannungsquelle an io Servomechanismus hält die Elektrode in der ge- A und B gelegt, so daß sich der Hilfsmechanismus wünschten Stellung fest, wie dies früher gezeigt unter Spannung befindet, der Kondensator C jedoch wurde.

mit der Elektrode E nicht verbunden ist, wie man dies Die Bearbeitung nach Oberflächengüte erfolgt ent-

aus Fig. 1 erkennt. ' sprechend der Festlegung durch den Hebel 54 und den

Eine Lampe 52, z. B. grün, leuchtet auf, um die 15 Knopf 55. Grundsätzlich ist der Knopf 55 so einge-Stellung I des Schalters 51 anzuzeigen. Wird dieser stellt, daß der Widerstand R seinen maximalen Wert in die Stellung II gebracht, dann wird die Verbindung erhält. Man dreht alsdann den Knopf, um den Widerzwischen Elektrode E und Kondensator C hergestellt, stand zu verkleinern und dadurch den Ladestrom des und die Bearbeitung kann vor sich gehen. Diese Stel- Kondensators und damit auch die Frequenz der Entlung wird beispielsweise durch eine rote Lampe 53 20 ladungen zu vergrößern. Die Grenze der Frequenz für angezeigt. die Bearbeitung hängt von zahlreichen Faktoren, ins-

Oberhalb des Schalters 51 befindet sich ein Hebel besondere von der Form und den Abmessungen der 54 zur Auswahl eines von verschiedenen Bearbei- Elektrode ab. Wenn man durch Drehen des Knopfes tungsgraden. Zu diesem Zweck ist der Hebel 54 an 55 den Arbeitsstrom zu weitgehend vergrößert, so einen (nicht dargestellten) Schalter angeschlossen, der 25 daß die optimale Frequenzgrenze überschritten wird,

in den Stromkreis verschiedene Kapazitätswerte des Kondensators C einführen läßt. Praktisch sieht man bekanntlich Kondensatoren von verschiedener Kapazität vor, die man einzeln oder zusammen parallel zur

so entstehen zuerst geringfügige Kurzschlüsse, welche den Ladestrom und damit auch den Spannungsabfall durch den Widerstand zum Schwanken bringen. Der Zeiger des Voltmeters V beginnt alsdann zu schwin-

Elektrode E und zu dem Werkstück P schalten kann. 30 gen, wodurch erkenntlich wird, daß man den stabilen Ein Knopf 55 dient zur Änderung des Wider- Betriebszustand überschritten hat. Es genügt alsdann,

den Knopf um eine Stufe zurückzudrehen, um den Arbeitsstrom zu verkleinern, und die Maschine im stabilen Zustand arbeiten zu lassen.

bindung zwischen Kondensator C und Elektrode E unterbrochen wird und diese an Erde gelegt wird. Der Servomechanismus steuert demzufolge selbsttätig den

Standes R. Dieser ist in Fig. 1 als variabler veranschaulicht, wird jedoch vorzugsweise von mehreren
Widerständen gebildet, die aufeinanderfolgend mittels
eines mit dem Knopf 55 betätigten Schalters parallel 35 Wenn die Bearbeitung beendet ist, wird der Schalgeschaltet werden können. ter 51 auf Stellung I zurückgestellt, wodurch die Ver-

Schließlich befindet sich oberhalb des Knopfes 55 noch ein Voltmeter V, das an den Anschlußpunkt des Widerstandes R und der Selbstinduktionsspule L und

an die Klemme B der Spannungsquelle geschaltet ist, 40 Rückzug der Elektrode vom Werkstück P.

wobei diese Klemme B einen Punkt von gleichem Um die periodischen Rückziehungen der Elektrode

Potential bildet. Dieses Voltmeter dient in bekannter während der Bearbeitung zu steuern, ist der Hebel 57

Weise zur Überwachung der Gleichmäßigkeit des mit einem Unterbrecher 58 verbunden, der über die

Arbeitens der Maschine. Elemente 6, 7, 8 eine Einrichtung parallelschalten

Unterhalb des Hauptschalters 51 befinden sich noch 45 läßt, die zwei Regelwiderstände Rl und R2, einen

zwei Hebel 56, 57, von denen einer mit Hilfe einer Kondensator Cl und ein Ruherelais 59 enthält,

bekannten Einrichtung zur Zirkulation des in der Man sieht, daß im Augenblick des Schließens des

Schale 20 enthaltenen Petroleums dient, wogegen der Kontaktes 58 der Kondensator C1 sich mit der Poten-

andere Hebel 57 zur Steuerung periodischer Rück- tialdifferenz entsprechend dem Spannungsabfall in

ziehbewegungen der Elektrode dient, um die Erneue- 50 den Elementen 6, 7 und 8 auflädt. Dieser Ladestrom

rung des Petroleums zwischen dem Elektrodenende und der durch i?2 und 59 fließende Strom summieren

und der zu bearbeitenden Fläche zu erleichtern^ Diese sich zu dem Strom, der die Spule 4 durchfließt, wo-

Einrichtung wird späterhin in ihren Einzelheiten be- durch eine Verstellung des Kerns 1 herbeigeführt

schrieben. wird, welcher den Abzug der Elektrode steuert. Die

Um die Maschine in Betrieb zu setzen, stellt man 55 Spannung an dem Kondensator C1 nimmt infolge des

den Schalter 51 auf Stellung I, nachdem das Werk- Widerstandes Rl allmählich zu, und wenn sie ge-

stück P in der Schale 20 befestigt, diese mit Petroleum nügend hoch ist, ruft sie ein Anziehen des Ankers 60

gefüllt und das Ende des Rohres mit der Elektrode E des Relais 59 hervor, denn sie bringt einen Strom in

gewünschter Form verbunden worden ist. Da die dem Kreis zum Fließen, der von den Widerständen

Elektrode E durch den Schalter 51 an Erde liegt, 60 Rl und R2 und der Wicklung des Relais 59 gebildet

gleicht der die Spule 3 durchfließende Strom jenem, ist. Sobald der Anker 60 angezogen ist, nimmt der

der bei einem Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück entstehen würde. Der Servomechanismus zieht demzufolge die Elektrode vom Werkstück P ab und hält sie in weitestem Abstand.

Wenn der Schalter 51 in die Stellung II gebracht wird, ist die Verbindung der Elektrode mit dem Kondensator C hergestellt, und die Spannung an den Klemmen des letzteren ist größer als die mittlere BeStrom durch die Spule 4 seinen normalen Wert wieder an, und die Elektrode wird in Arbeitsstellung zum Werkstück P gebracht. Die Bearbeitung setzt sich daher während einer durch die Entladezeit des Kondensators Cl in die Widerstände Rl und R2 und durch die Charakteristik der Auslösung des Relais 59 bestimmten Periode fort. Sobald der Anker 60 freigegeben ist, entsteht eine neue Ladung des Konden-

triebsspannung, da ja noch keine Entladung statt- 70 sators Cl, und der Arbeitszyklus beginnt von neuem.

Als Variante kann das Voltmeter V zur Beobachtung der Stabilität der Arbeit der Maschine parallel zur Spule 3 der elektromagnetischen Einrichtung geschaltet werden.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Elektroden-Vorschub-Regelung mittels Magnetspule bei Funken-Erosions-Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise von der mittleren Spannung zwischen Elektrode (E) und Werkstück (P) abgeleiteten Spannungen eine mit mindestens einer Spule

» (3) und einem beweglichen Kern (1) versehene ft", elektromagnetische Einrichtung (1 bis 4) steuern, ψψ welche einen hydraulischen Verteiler (11, 12, 13)

' betätigt, der einen hydraulischen Antriebskreis für die Verstellung der Elektrode (E) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (JB) an einer verschiebbaren Kolbenstange (19) angebracht ist, deren Verstellung unterschiedlich große Volumenänderungen in zwei Arbeitskammern (YI, 32) hervorruft, und daß der hydraulische Kreis eine Pumpe für Drucköl, eine Zuführungsleitung (14) für das öl in die genannten Kammern, eine weitere ölzuleitung (34) zum Verteiler (11,12) sowie eine Stauscheibe (33) im Kreis des zum Verteiler (11, 12) fließenden Öles enthält und daß dieser Verteiler eine das öl zu einem Behälter zurückführende Öffnung von regelbarem Querschnitt sowie eine Zweigleitung (35) zwischen Blende (32) und Verteiler (11, 12) zur Zuführung des Öles in die zweite Kammer (32) besitzt, deren Volumen-Schwankung für eine gegebene Verstellung der Stange größer ist als die Volumenschwankung der ersten Kammer (17).

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitung (35) eine Durchgangsöffnung kleineren Querschnitts als die Hauptleitung aufweist und diese Durchgangsöffnung in einem Schlitten (36) untergebracht ist, der die Zweigleitung (35) abschließt ί und dessen Ruhelage durch zwei entgegengesetzt wirkende Federn (37, 38) gegeben ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei der zwischen dem Kondensator und der ihn aufladenden Gleichstromquelle ein veränderbarer Widerstand und eine Selbstinduktionsspule in Reihe geschaltet sind, über welche der Kondensator aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität der Selbstinduktionsspule (L) so groß gewählt ist, daß die Schwingungsdauer einer Halbwelle des Kondensator-Ladekreises mindestens gleich dem Doppelten der Entladungsdauer des Kondensators in dem die Elektrode und das Werkstück enthaltenden Kreis ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4 mit einer elektrischen Einrichtung, um die Elektrode von dem Werkstück periodisch zu entfernen und wieder in die Arbeitsstellung zurückzuführen, wobei die Schwingungsdauer dieser Bewegung erheblich größer ist als diejenige der Kondensatorentladung, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Einrichtung (59, 60, Rl, Cl) Mittel zur periodischen Betätigung eines Kontaktes (60) enthält, um die Stärke des die Spule (4) der elektromagnetischen Einrichtung (1 bis 4) durchfließenden konstanten Stromes zu ändern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung (1 bis 4) aus einem in einen Luftspalt mit parallelen Rändern hineinragenden Kern (1) besteht und der Luftspalt in einem magnetischen Feld liegt, das in bekannter Weise von einer an die genannte Bezugsspannung angeschlossenen Spule (3) erzeugt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 741 249, 741 290;
schweizerische Patentschrift Nr. 273 469;
USA.-Patentschrift Nr. 2 501 954;
belgische Patentschrift Nr. 510 988;
französische Patentschrift Nr. 1 065 986;
britische Patentschrift Nr. 637 793;
»Schriftenreihe des Verlages Technik« (SVT), 186, . 7, 8, 17 bis 20, 30.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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