DE1069308B - - Google Patents

Description

Bei Maschinen, die nach dem Prinzip der elektrischen Entladung zwischen einer Elektrode und dem Werkstück arbeiten und die als sogenannte Funkenerosionsmaschinen bekannt sind, ist es erforderlich, zur Aufrechterhaltung des Bearbeitungsspaltes, in welchem die elektrischen Funken überspringen, Regelsysteme vorzusehen, die in Abhängigkeit von den elektrischen und geometrischen Größen des Bearbeitungsspaltes den erforderlichen Abstand zwischen Elektrode und Werkstück aufrechterhalten. Die bekannten Einrichtungen dieser Art arbeiten unter Verwendung von Gleichstrommotoren, die ihre Steuerspannungen gegebenenfalls über Verstärker aus den Entladespannungen am Bearbeitungsspalt erhalten. Zur Erzielung einer trägheitsarmen Regelung ist es erforderlich, Motore zu verwenden, die ein sehr geringes Trägheitsmoment aufweisen, d. h, einen sehr kleinen Ankerdurchmesser besitzen. Die bisher für derartige Zwecke verwendeten Gleichstrommotore haben aber vor allem dann, wenn sie infolge der beabsichtigten trägheitsarmen Regelung des Systems sehr klein aufgebaut werden müssen, eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer. Außerdem müssen die Kohlebürsten dieser Motore ständig gewartet werden, was vor allem dann Schwierigkeiten mit sich bringt, wenn infolge notwendiger konstruktiver Maßnahmen an die Motore nachträglich nur schwer heranzukommen ist.

Ein Ausweg aus diesen Schwierigkeiten besteht nun darin, an sich bekannte Wechselstromasynchronmotore für die Vorschubregelung in Funkenerosionsmascliinen heranzuziehen. Diese Motore haben den Vorteil, daß sie keinerlei Wartung bedürfen, viel trägheitsarmer aufgebaut werden können und außerdem nur einem sehr geringen Verschleiß unterliegen. Nun können aber derartige Asynchronmotore nicht ohne weiteres zur Steuerung der Elektrode herangezogen werden, da am Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück keine wohldefinierten Wechselspannungen auftreten, wie sie zur Bewegung derartiger Motore erforderlich sind.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung des Elektroden-Vorschubes an Funkenerosionsmaschinen, und sie besteht darin, daß die Regelabweichungen des Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück mittels eines Meßumformers in eine Wechselspannung veränderlicher Amplitude und Phase umgeformt und, gegebenenfalls nach Verstärkung, zur Steuerung eines den Elektroden-Vorschub bewirkenden Asynchronmotors herangezogen werden. Dabei ist es zweckmäßig, die den Regelabweichungen entsprechenden elektrischen Größen in an sich bekannter Weise unmittelbar am Bearbeitungsspalt abzunehmen und einem als Meßumformer dienenden an sich bekannten Modulator zuzuführen. Dieser Modu-Anordnung
zur Elektroden-Vorschubregelung
an Funkenerosionsmaschineri

Anmelder:

Deutsche Edelstahlwerke
Aktiengesellschaft,

Krefeld, Oberschlesienstr. 16,
und Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft, Berlin-Grunewald, Hohenzollerndamm 150

Dipl.-Ing. Hans Schierholt, Remscheid-Hasten,
ist als Erfinder genannt worden

lator hat die Aufgabe, die elektrische Spannung mit einer vorgegebenen Sollspannung zu vergleichen und die Differenz beider Spannungswerte in eine Wechselspannung entsprechender Amplitude und Phase umzuformen. Diese umgeformte Wechselspannung kann dann über einen Verstärker an die Steuerwicklung des den Elektroden-Vorschub bewirkenden Asynchronmotors angeschlossen werden. Zur Verbesserung der Charakteristik des Regelsystems kann es zweckmäßig sein, mit dem Stellmotor in an sich bekannter Weise einen Tachogenerator zu kuppeln, dessen Ausgangsspannung in den Steuerkreis des Verstärkers zurückgeführt wird. Diese Art Rückkopplung kann in der Weise geschehen, daß die wSpannungswicklung des Tachogenerators gegebenenfalls über elektrische Siebglieder an irgendeiner Stelle in den Steuerkreis des Verstärkers, beispielsweise in eine Gitterleitung oder eine Kathodenleitung, eingeschaltet ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einen besonderen Vorteil aus, der darin besteht, daß durch die Verwendung von Asynchronmotoren die Ansprechzeiten der Regelung wesentlich herabgesetzt werden können und somit eine feinfühligere Vorschubregelung erzielt wird, als dies mit den bisher bekannten Mitteln möglich war.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Schaltanordnung schematisch wiedergegeben.

Der im Prinzip dargestellte Funkengenerator 1 ist mit dem Werkstück 2 und der Elektrode 3 verbunden. Die Elektrode 3 steht mit dem einen Steuergitter der Röhre 5 über den Widerstand 4 in elektrisch

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Claims (4)

leitender Verbindung. Das Werkstück ist über die Sollspannungsquelle 18 mit dem zweiten Gitter der Doppeltriode 5 verbunden. Zur Glättung ist ein Kondensator 6 nach dem Widerstand 4 parallel zwischen Werkstück und Elektrode geschaltet. Über einen Transformator 7 in der Kathodenleitung werden beide Hälften der Doppeltriode mit einer Wechselspannung der vom Stellmotor benötigten Frequenz angesteuert. Die Anoden der Doppelröhre sind über die Primärwicklung eines Gegentakttransformators 8 zusammengeschaltet. Die Sekundärwicklung des Gegentakttransformators ist mit dem Eingang eines normalen Wechselspannungsverstärkers 9 verbunden. Der Ausgang dieses Verstärkers steht mit der Steuerwicklung 13 des als Stellmotor dienenden Asynchronmotors 20 in leitender Verbindung. Das Feld dieses Motors wird durch die Feldwicklung 19, die über den Widerstand.15 und einen parallel geschalteten Kondensator 14 mit der Xetzspannungsquelle verbunden ist, erzeugt. Mit dem Motor gekuppelt ist ein Tachogenerator 21. Die an der Wicklung 23 des Generators entstehende Spannung wird in den Verstärker zur Verbesserung der Regelcharakteristik zurückgeführt. Die Einkopplung dieser Spannung kann an jeder beliebigen Stelle des Steuerweges im Verstärker erfolgen. Der Modulator hat in dieser Schaltung die Aufgabe, die Differenzspannung zwischen der im Kondensator 6 abgegriffenen Gleichspannung und der Sollspannung in Wechsel strom werte umzuformen, deren Amplitude der Größe und deren Phase der Richtung der Spannungsdifferenz entspricht. Diese Wechselspannung tritt an der Sekundärseite des Transformators 8 auf und wird über den Verstärker dem Stellmotor zugeführt. Dabei dient der parallel zum Transformator 8 liegende Kondensator 11 zur Abschwächung der im Modulator entstehenden Oberwellen. Je nach der Phasenlage der Wechselspannung wird im Stellmotor 20 ein rechts oder links gerichtetes Drehfeld erzeugt, das den Stellmotor in der entsprechenden Richtung in Bewegung setzt und die Elektrode auf- oder abwärts bewegt. Patentansprüche:

1. Anordnung zur Regelung des ElektrodenVorschubes an Funkenerosionsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung des Be-

arbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück mittels eines Meßumformers in eine Wechselspannung veränderlicher Amplitude und Phase umgeformt und, gegebenenfalls nach Verstärkung, zur Steuerung eines den Elektroden-Vorschub bewirkenden Asynchronmotors herangezogen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die der Regelabweichung entsprechenden proportionalen elektrischen Größen unmittelbar am Bearbeitungsspalt abgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelabweichung einem als Meßumformer dienenden an sich bekannten Modulator zugeführt werden, der die elektrische Spannung in an sich bekannter Weise mit einer vorgegebenen Sollspannung vergleicht, wobei der Modulator diese elektrischen Größen in eine Wechselspannung entsprechender Amplitude und Phase umformt und diese Wechselspannung, gegebenenfalls nach Verstärkung, einem den Elektroden-Vorschub bewirkenden Asynchronmotor zugeführt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Verstärkers für die den Stellmotor steuernde Spannung der Stellmotor in an sich bekannter Weise mit einem Tachogenerator gekuppelt ist, dessen Ausgangsspannung zur Verbesserung der Kennlinie des Regelsystems in den Steuerkreis des Verstärkers zurückgeführt wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (3) über ein Integrationsglied in elektrisch leitender Verbindung mit dem Steuergitter einer kathodenseitig mit Wechselspannung beaufschlagten Doppeltriode (5) steht, während die Sollspannungsquelle (18) mit dem zweiten Steuergitter und dem Werkstück (2) verbunden ist und beide Anoden der Doppeltriode über einen Gegentakttransformator (8) zusammengeschaltet sind, wobei der Ausgang dieses Transformators über einen Verstärker (9) mit der Steuerwicklung (13) des Asynchronmotors in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 136 907;
»Schriftenreihe des Verlages Technik SVT 186«. . 29, 30.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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