DE1094384B

DE1094384B - Schaltanordnung zur Funkenerosion mit Mitteln zur Verhinderung einer Lichtbogenentladung

Info

Publication number: DE1094384B
Application number: DEC10497A
Authority: DE
Inventors: Marc Bruma; Michel Magat
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1954-01-12
Filing date: 1954-12-28
Publication date: 1960-12-08
Also published as: CH328159A; BE534626A; LU33282A1; GB800449A; FR1098174A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Funkenerosion mit einem Speicher für die Entladungsenergie und mit Mitteln, um die Ausbildung einer Lichtbogenentladung im Funkenspalt zu verhindern.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, derartige Schaltanordnungen auszubilden, daß sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen und insbesondere betriebssicherer sind.

Die Erfindung besteht in der Verwendung von Mitteln im Ladekreis zur Unterbrechung der Ladung des Speichers, wenn und solange die Ladestromstärke einen vorausbestimmten Wert übersteigt.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung erfolgt die Ladung des Speichers in an sich bekannter Weise aus einem Wechselstromnetz mittels eines Gleichrichtersystems mit gasgefüllten Röhren mit Steuergitter, und die Mittel zur Unterbrechung der Ladungen beeinflussen die Gitter dieser Röhren. Insbesondere werden die Unterbrechungsmittel in an sich bekannter Weise durch ein der Ladestromstärke bzw. der Ladespannung proportionales Potential gesteuert. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Schaltanordnung gekennzeichnet durch ein elektromechanisches Relais oder eine gittergesteuerte Elektronenröhre, die unter Einwirkung des veränderlichen Potentials den Stromkreis zur Erzeugung der Gitterspannung der gasgefüllten Röhren verändern.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Abwandlung der Fig. 1 ;

Fig. 3 ist das Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild zur Entnahme eines Potentials an einem im Ladestromkreis liegenden Widerstand.

Die Energiequelle wird hier durch ein Drehstromnetz 1 gebildet. Ein inDreieckstern geschalteter Transformator ist mit drei Röhrengleichrichtern 3 a, 3 b, 3 c verbunden. Der NullpunktiV der Sekundärwicklungen des Transformators 2 bildet den mit der Werkzeugelektrode 4 verbundenen Minuspol, während der gemeinsame Punkt M der Kathoden den Pluspol bildet, welcher mit dem Werkstück 5 verbunden ist. Wie bekannt, ist zur Erzielung einer befriedigenden oszillierenden Entladung parallel zum Funkenspalt ein Energiespeicher 6 geschaltet, z. B. ein Kondensator oder eine Verzögerungsleitung, wobei im Ladestromkreis dieses Speichers in Reihe mit ihm eine Selbstinduktionsspule 7 eingeschaltet ist. Die Kapazität C des Kondensators 6 und die Induktivität L der Spule 7 werden zweckmäßig so gewählt, daß gilt:

Schaltanordnung zur Funkenerosion

mit Mitteln zur Verhinderung

einer Lichtbogenentladung

Anmelder:

Centre National de la Recherche
Scientifique, Paris

Vertreter: Dr.-Ing. W. Stuhlmann, Bochum,

und Dr.-Ing. B. Bloch,

_1S Berlin-Wilmersdorf, Ballenstedter Str. 17,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom. 12. Januar 1954

Maxe Bruma, Pavillons-sous-Bois, Seine,
und Michel Magat, Bourg-la-Reine, Seine (Frankreich), _2g sind als Erfinder genannt worden

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Wie bereits ausgeführt, sind die drei Röhren 3 a, 3b,3c vorzugsweise gasgefüllte Gasentladungsstrecken mit wenigstens einem Steuergitter, z. B. Thyratrone.

Zur Erzeugung des notwendigen, zur Ladestromstärke proportionalen Potentials ist ein Widerstand 8 vorgesehen. Die Steuervorrichtung wird dadurch vervollständigt, daß parallel zu dem Widerstände in Reihe mit einem Regelwiderstand 10 die Spule 9 eines Relais gelegt wird. Die drei Gitter der Thyratrone werden über Widerstände 11 a, 11 b, 11 c und einen von einem Kondensator 13 überbrückten gemeinsamen Widerstand 12 mit dem gemeinsamen Punkt M der Kathoden verbunden. Der Relaisanker 9 α der Spule 9 schließt den Stromkreis einer Gitterspannungsquelle, z.B. einer Batterie 14, über den Widerstand 12.

Wie aus dem Schaltbild hervorgeht, ist die Stromquelle 14 nur über den Widerstand 12 geschlossen, wobei sie den Gittern der Thyratrone eine negative Vor-Spannung erteilt, wenn die Spule 9 ihren Anker anzieht. Diese Spule wird durch die Spannung erregt, welche an den Klemmen des Widerstandes 8 erscheint und den Wert RI hat, wobei R der Wert des Widerstands und / der Mittelwert des Ladestroms des

009 677/398

Speicherorgans 6 ist. Dieser Strom ist ein pulsierender Gleichstrom. Das Relais 9-9 α besitzt eine gewisse Trägheit.

Der Regelwiderstand 10 gestattet, die Erregung der Spule 9 so zu dosieren, daß sie für den Anzug des Ankers 9 ο ungenügend ist, solange der Ladestrom / unterhalb des Wertes I_cc (entsprechend dem Kurzschluß- oder Lichtbogenstrom) oder eines geeigneten Bruchteils dieses Wertes (z.B. 0,8I_cc) bleibt. Sobald dagegen dieser Strom den so gewählten Wert erreicht, wird der Anker 9 α angezogen, was die sofortige Anlegung einer negativen Vorspannung an die Gitter der Röhren 3 a, 3b, 3 c zur Folge hat, welche den Stromdurchgang durch die Röhren sofort unterbricht und so den durch die Werkzeugelektrode und das Werkstück fließenden Strom zu Null macht. Wenn der Strom I zu Null geworden ist, beträgt auch die Spannung an den Klemmen des Widerstandes 8 Null. Die Spule 9 wird daher nicht mehr erregt und läßt ihren Anker 9 a abfallen. ao

Der den Widerstand 12 überbrückende Kondensator 13 dient dazu, die Vorspannung an dessen Klemmen einige Zeit nach dem Abfallen des Ankers 9 α aufrechtzuerhalten, wodurch ein Flattern des Relais vermieden wird.

Nach öffnung des Stromkreises der Stromquelle 14 erhalten die Gitter der Röhren 3 a, 3 b, 3 c von neuem ein Potential, welches in der Nähe des Potentials der Kathode Hegt und die Wiederherstellung des Stroms in dem Ladekreis des Speicherorgans 6 und somit der Funkenentladung gestattet.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführung des zwischen dem Punkt M und dem Werkstück 5 liegenden Teils der Schaltung der Fig. 1, bei welcher das elektromagnetische Relais 9-9 α durch ein Thyratron 15 mit vorzugsweise kalter Kathode ersetzt ist. Die Röhre 15 kann gleichzeitig als Relais und als Gleichrichter dienen, so daß sie unter Ersatz der Stromquelle 14 unmittelbar aus einem Wechselstromnetz gespeist werden kann. Das Gitter der Röhre 15 erhält durch den an den Klemmen des Widerstands 8 erscheinenden Spannungsabfall über den Spannungsteiler 17 und die Widerstände 18 und 19 eine Vorspannung, die ermöglicht, an das Gitter über den Strombegrenzungswiderstand 20 eine Spannung mit einer solchen Amplitude anzulegen, daß die Zündung der Röhre 15 für einen wie oben gewählten Wert von / erfolgt. Im Augenblick der Zündung erscheint eine Vorspannung an dem Widerstand 12, welche wie oben auf die Gitter der Röhren3α, 3b, 3c übertragen wird. Die Kapazitat 13 verhindert auch hier eine Unstabilität des Rohres 15.

Fig. 3 zeigt eine andere erfindungsgemäße Schaltung, bei welcher die Energiezufuhr zu dem Ladekreis durch die Potentialdifferenz gesteuert wird, welche parallel zu den Klemmen der Strecke Werkzeugelektrode—Werkstück (und somit auch parallel zu dem Energiespeicher 6) abgenommen wird. Dies erfolgt durch ein Integrationssystem mit einem Widerstand 21 und einem Kondensator 22. Die integrierte mittlere Potentialdifferenz ist gegen eine durch die über den Widerstand 24 geschlossene Stromquelle 23 gelieferte regelbare Potentialdifferenz geschaltet, wodurch die Spule 9 eines Minimalspannungsrelais erregt wird. Der Schieber des Widerstands 24 ist so eingestellt, daß der Anker 9a angezogen wird, wenn diese mittlere Spannung unter einen dem Übergang des intermittierenden Betriebes auf den Lichtbogenbetrieb entsprechenden kritischen Wert fällt. Dieser kritische Wert liegt bei etwa 30% der Maximalspannung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück. Infolge der über denWiderstand26 geschlossenen Spannungsquelle 25 wird dann ein Sperrpotential an die Gitter der Thyratrone angelegt. Der Ladestrom des Energiespeichers 6 wird dann unterbrochen, wodurch die Ausbildung einer kontinuierlichen stabilen Entladung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück verhindert wird. Dieser .Strom wird selbsttätig wieder eingeschaltet, sobald die Spannung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück von neuem diesen kritischen Wert überschreitet.

Diese Schaltung unterscheidet sich von der der Fig. 1 noch durch die Benutzung eines Transformators 2 in Scott-Schaltung, welcher bei Speisung aus dem Drehstromnetz die Verwertung einer vierten Gleichrichterröhre 3 d gestattet.

Die Frequenz der dem Energiespeicher 6 gelieferten pulsierenden gleichgerichteten Welle kann größer als in dem vorhergehenden Fall sein (z. B. 200 Entladungen je Sekunde anstatt 150), so daß mittels dieses Stromkreises unter sonst gleichen Umständen zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück eine 33°/oige größere Leistung übertragen werden kann.

Die Schaltanordnung kann im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden. So können z. B. mehrere Einzelröhren durch einen einzigen Quecksilberdampfgleichrichter mit die Rolle von Steuergittern spielenden Zündelektroden beliebiger bekannter Bauart ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung zur Funkenerosion mit einem Speicher für die Entladungsenergie und mit Mitteln, um die Ausbildung einer Lichtbogenentladung im Funkenspalt zu verhindern, gekennzeichnet, durch die Verwendung von Mitteln im Ladekreis zur Unterbrechung der Ladung des Speichers (6), wenn und solange die Ladestromstärke einen vorausbestimmten Wert übersteigt.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung des Speichers (6) in an sich bekannter Weise aus einem Wechselstromnetz (1) mittels eines Gleichrichtersystems mit gasgefüllten Röhren (3 α bis 3 c) mit Steuergitter erfolgt und daß Mittel zur Unterbrechung der Ladungen die Gitter dieser Röhren (3 a bis 3 c) beeinflussen.

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsmittel in an sich bekannter Weise durch ein der Ladestromstärke bzw. der Ladespannung proportionales Potential gesteuert werden.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein elektromechanisches Relais oder eine gittergesteuerte Elektronenröhre (15), die unter der Einwirkung des veränderlichen Potentiates den Stromkreis zur Erzeugung der Gitterspannung der gasgefüllten Röhren (3) verändern.

In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 515 354.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 009 739.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 009 677/398 11.60