DE1100203B

DE1100203B - Vorschubeinrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Funkenstreckenlaenge in Metallbearbeitungsmaschinen nach dem Funkenerosionsprinzip

Info

Publication number: DE1100203B
Application number: DED15908A
Authority: DE
Inventors: Carl Ballhausen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1952-10-04
Filing date: 1952-10-04
Publication date: 1961-02-23
Also published as: BE523243A; FR1088709A; CH320024A; GB728803A; LU32387A1; US2761050A

Description

Die abtragende Bearbeitung elektrisch leitender Werkstoffe in Funkenerosionsmaschinen geschieht bekanntlich in der Weise, daß zwischen einer Elektrode, der sogenannten Werkzeugelektrode, und dem Werkstück mittels geeigneter elektrischer Schalteinrichtungen Funkenentladungen erzeugt werden. Durch die erodierende Wirkung der elektrischen Funken wird das Werkstück entsprechend der Form der Elektrode einer Art spanabhebenden Bearbeitung unterworfen. Da während des Bearbeitungsvorganges durch die Abtragung des Materials der Elektrode sowie des Werkstückes eine Vergrößerung des Spaltes eintritt, ist es zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Mindestabstandes zwischen Elektrode und Werkstück und damit zur Einstellung einer bestimmten Funkenstreckenlänge erforderlich, die Elektrode mehr oder weniger stark nachzuführen.

Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Elektrodenhalterung auf einem Schlitten anzubringen, den eine Spindel (über eine Schraubenmutter) bewegt. Auf der Spindel ist ein Zahnrad angebracht, das von einem durch Leonardsatz getriebenen Gleichstrommotor gedreht wird. Durch die elektrische Schaltung werden Drehzahl und Drehrichtung des Motors bestimmt. Die richtige Vorschubgeschwindigkeit wird eingehalten, wenn der Elektrodenabstand der eingestellten Spannung entspricht.

Um eine feinfühlige und schnelle Umkehr der Bewegungsrichtung der Elektrode zu ermöglichen, wird die Vorschubeinrichtung zur selbsttätigen Regelung der Funkenstreckenlänge mit einem in Abhängigkeit von der Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück gesteuerten Motor, der auf eine drehbar gelagerte Schraubenspindel einwirkt, an der eine Schraubenmutter mit der Elektrode befestigt ist, gemäß der Erfindung derart aufgebaut, daß die Schraubenspindel mit zwei im Abstand voneinander angebrachten Reibscheiben versehen ist, zwischen denen ein Reibrad auf der Antriebswelle des unter dem Einfluß zweier Elektromagnete nach der einen oder anderen Seite schwenkbaren, stets in gleichem Drehsinn umlaufenden Motors derart angebracht ist, daß es beim Ansprechen des einen Elektromagnets an die eine, beim Ansprechen des anderen an die andere Reibscheibe gedrückt wird.

Die obere Reibscheibe kann dabei zweckmäßigerweise der Rückzugsbewegung der Elektrode dienen.

Es sind zwar schon Vorrichtungen bekanntgeworden, in welchen zur Nachführung von Lichtbogenschweißelektroden verschiebbare Reibscheiben vorgesehen sind, die der Einstellung der gewünschten Geschwindigkeit der von einem Motor mit fester Drehzahl auf das Getriebe zu übertragenden Drehbewegung dienen. Eine plötzliche Umkehr der Drehbewegung Vorschubeinrichtung zur selbsttätigen

Regelung der Funkenstreckenlänge

in Metallbearbeitungsmaschinen

nach dem Funkenerosionsprinzip

Anmelder:
ίο Deutsche Edelstahlwerke

Aktiengesellschaft,
Krefeld, Oberschlesienstr. 16

Carl Ballhausen, Krefeld,
ist als Erfinder genannt worden

und damit eine Rückführung der Elektrode, wie sie bei der funkenerosiven Bearbeitung ständig erforderlich ist, kann mit den bekannten Vorrichtungen jedoch nicht erzielt werden.

Die Elektrode 101 und das Werkstück 102 sind an die Stromquelle A angeschlossen. Zwischen Elektrode und Werkstück wird ein elektrischer Funken gezogen, der die erodierende und damit werkstoffabtragende Wirkung ausübt. Die Elektrode ist durch einen Arm an einer Mutter 103 befestigt, die eine Spindel 104 mit feingängigem Gewinde umschließt. Für die Elektrode ist noch eine Geradführung vorgesehen, die in der schematischen Darstellung der Übersicht halber fortgelassen ist. Je nach Rechts- oder Linksdrehung der Spindel wird über die Mutter die Elektrode gehoben oder gesenkt.

Die Spindel 104 ist drehbar bei 105 und 106 gelagert, und auf ihr sind zwei Reibscheiben 107 und 108 befestigt. Der axiale Abstand der beiden Scheiben

♦° 107 und 108 ist um einen gewissen Betrag größer gewählt als der Durchmesser des Reibrades 109, das sich zwischen den beiden Reibscheiben befindet.

Das Reibrad 109 sitzt auf der Welle des Motors 110, der um die Achse 111 schwenkbar ist. Es ist ersichtlich, daß durch die Schwenkbewegung um den Drehpunkt 111 das Motorreibrad 109 wahlweise zum Anliegen an die Reibscheibe 107 oder 108 gebracht werden kann. Der stetig im gleichen Drehsinn umlaufende Motor vermag daher infolge der Schwenkbarkeit der Spindel verschiedene Drehrichtung zu vermitteln, wodurch die Elektrode entweder angehoben oder nach unten geführt wird. Befindet sich die Reibscheibe 109 in der Mittelstellung, bleibt die Elektrode in Ruhe.

109 527/481

Um die Schwenkbewegung des Motors 110 hervorzurufen, ist dieser an der der Reibscheibe 109 entgegengesetzten Seite mit einem Anker 112 versehen, der sich im Wirkbereich der Elektromagnete 113 und 114 befindet. Je nachdem, welcher der beiden Magnete erregt ist, wird der Anker nach oben oder nach unten gezogen und bewirkt auf diese Weise die Schwenkbewegung des Motors 110. Die Erregung erfolgt von einer beliebigen Stromquelle C aus, an die mittels der Kontakte 115 und 116 die Magnete 113 und 114 wahlweise durch das Relais 117 angeschlossen werden. Die eine der zwei Spulen des Relais 117 ist an die Funkenstrecke zwischen Elektrode 101 und Werkstück 102 angeschlossen. Die andere Spule ist angeschlossen an eine Fremdspannung B, deren Größe durch das Potentiometer 118 eingestellt werden kann. Die beiden Wicklungen des Relais sind gegensinnig geführt, so daß das Relais sich jeweils in Ruhe- oder Mittelstellung befindet, wenn die Spannungen A und B gleich groß sind. Durch die wahlweise Betätigung der Kontakte 115 und 116 bzw. durch das Einspielen des Relais auf die Mittelstellung wird das Schwenken des Motors 110 und damit die Links- und Rechtsdrehung bzw. das Stillstehen der Elektrodenspindel bewirkt.

Der Motor 110 läuft stetig und gleichsinnig um, wobei die gewünschte Drehzahl durch ein Untersetzungsgetriebe festgelegt ist. Um.die Drehzahl an den Erosionsvorgang einstellbar anzupassen, kann es zweckmäßig sein, den Motor und damit sein Reibrad 109 in Achsrichtung verschiebbar anzuordnen, so daß das Reibrad 109 auf verschiedene Radien der Scheiben 106 und 108 einwirken kann. Es ist hierbei zweckmäßig, auch die Magnete 113 und 114 verschiebbar anzuordnen.

Es ist an sich gleichgültig, ob die untere oder obere Scheibe den Rückzug der Elektrode bewirkt. Es hat sich aber gezeigt, daß es vorteilhaft ist, die obere Scheibe 108 die Rückzugsbewegung bewirken zu lassen. Bereits durch das Anpressen des Reibrades 109 an die Scheibe 108 wird nämlich infolge des geringen Spiels der Spindel in den Lagern 105 und 106 ein axiales Anheben der Spindel und damit auch der Elektrode 101 bewirkt. Dadurch werden Kurzschlüsse, die sich durch Metallteilchen an der Arbeitsstelle zwischen Elektrode 101 und dem Werkstück 102 bilden können, bereits durch ein kurzes Anheben des Reibrades 109 beseitigt, ohne daß eine Drehung der Spindel und damit eine ausgesprochene Aufwärtsbewegung der Elektrode 101 erforderlich ist.

Unter Vermeidung von Zahnrädern und elektrischen Kupplungen ist bei einfachster elektrischer Schaltung eine in mechanischer Hinsicht einfache und störungssichere Einrichtung geschaffen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorschubeinrichtung zur selbsttätigen Regelung der Funkenstreckenlänge in Metallbearbeitungsmaschinen nach dem Funkenerosionsprinzip mit einem in Abhängigkeit von der Spannung zwischen Elektrode und Werkstück gesteuerten Motor, der auf eine drehbar gelagerte Schraubenspindel einwirkt, an der eine Schraubenmutter mit der Elektrode befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenspindel (104) mit zwei im Abstand voneinander angebrachten Reibscheiben (107, 108) versehen ist, zwischen denen ein Reibrad (109) auf der Antriebswelle des unter dem Einfluß zweier Elektromagnete (113, 114) nach der einen oder anderen Seite schwenkbaren, stets in gleichem Drehsinn umlaufenden Motors (110) derart angebracht ist, daß es beim Ansprechen des einen Elektromagnets an die eine, beim Ansprechen des anderen an die andere Reihscheibe gedruckt wird.

2. Vorschubeinrichtung. nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen derartigen Aufbau, daß die obere Reibscheibe (108) der Rückzugsbewegung der Elektrode (101) dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 533 150, 741 249;

deutsche Patentanmeldung S 8634 VIIId/21h (bekanntgemacht am 27. 8. 1953);

USA.-Patentschriften Nr. 2 488 987, 2 469 790;

Zeitschrift »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, 1953, Heft 5, S. 236 bis 243;

Zeitschrift »American-Machinist«, März 1952, S. 136 bis 141.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen