DE1219143B

DE1219143B - Hydraulic servo device used to adjust the electrode of an electrical discharge machine

Info

Publication number: DE1219143B
Application number: DEA30517A
Authority: DE
Inventors: Jean Pfau
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1957-10-11
Filing date: 1958-10-11
Publication date: 1966-06-16

Description

Zur Verstellung der Elektrode einer Elektroerosionsmaschine dienende hydraulische Servovorrichtung Die Erfindung betrifft eine zur Verstellung der Elektrode einer Elektroerosionsmaschine dienende hydraulische Servovorrichtung, deren hydraulischer Motor aus einem Differentialkolben besteht, der in einem Zylinder hin und herbeweglich angeordnet ist und in zwei Kammern ungleiche gegensinnige Volumenänderungen hervorruft, wobei die Kammern jeweils durch die Wände des Zylinders und die beiden entgegengesetzten Stirnflächen des Kolbens begrenzt sind und die Kammer mit der kleineren Volumenänderung unmittelbar mit einer Flüssigkeitsquelle konstanten Drucks in Verbindung steht, während die Kammer mit der größeren Volumenänderung einerseits mit dieser Quelle über eine eingeschnürte Leitung konstanten Querschnitts und andererseits mit einer Auslaßöffnung in Verbindung steht, deren Querschnitt mit einem elektrisch verstellbaren Verschlußorgan regelbar ist.Used to adjust the electrode of an electrical discharge machine hydraulic servo device The invention relates to a device for adjusting the electrode an electric discharge machine serving hydraulic servo device, the hydraulic Engine consists of a differential piston that moves back and forth in a cylinder is arranged and causes unequal, opposite volume changes in two chambers, the chambers each passing through the walls of the cylinder and the two opposite one another The end faces of the piston are limited and the chamber with the smaller change in volume is in direct contact with a constant pressure fluid source, while the chamber with the greater volume change on the one hand with this source via a constricted line of constant cross-section and on the other hand with a Outlet opening is in communication, whose cross-section with an electrically adjustable Closure organ is adjustable.

Derartige hydraulische Servovorrichtungen sind an sich bekannt. So ist beispielsweise eine hydraulische Servovorrichtung mit elektrischer Steuerung und Druckmittelquelle bekanntgeworden, bei der das elektromagnetisch betätigte Verschlußorgan so angeordnet ist, daß die Rückstellkraft durch die Wirkung des Druckmittels auf das Verschlußorgan erzeugt wird. Ferner sind elektrodynamische Steuersysteme für hydraulische Verteilerventile bekannt.Such hydraulic servo devices are known per se. So is, for example, a hydraulic servo device with electrical control and pressure medium source has become known in which the electromagnetically actuated closure member is arranged so that the restoring force due to the action of the pressure medium the closure member is generated. Furthermore, electrodynamic control systems are for hydraulic distribution valves known.

Derartige Servovorrichtungen benutzt man beispielsweise in Elektroerosionsmaschinen, bei denen die Servovorrichtung sofort ansprechen und mit sehr großer Genauigkeit Verschiebungen um sehr kleine Beträge steuern muß.Such servo devices are used, for example, in electrical discharge machines, in which the servo device respond immediately and with great accuracy Must control shifts by very small amounts.

Beim Betrieb einer Fertigbearbeitungsmaschine, die nach dem Prinzip der Elektroerosion arbeitet, wird der Abstand zwischen dem Werkstück und der Elektrode, der von der Servovorrichtung konstant gehalten werden muß, tatsächlich sehr klein und erreicht Werte in der Größenordnung von 5 bis 20 Mikron. Gelangt eine stromleitende Verunreinigung zwischen dieElektrode und das zu bearbeitende Werkstück, dann verursacht diese plötzlich eine erhebliche Verkürzung der Funkenstrecke, und die Servovorrichtung muß ein sehr schnelles Zurückziehen der Elektrode bewirken, um die Bildung eines Kurzschlusses und Oberflächenzerstörungen zu vermeiden, die im allgemeinen die Folge solcher Störungen sind.When operating a finishing machine that works on the principle the electrical discharge machining works, the distance between the workpiece and the electrode, which must be kept constant by the servo device is actually very small and reaches values on the order of 5 to 20 microns. Got a conductive one Contamination between the electrode and the workpiece to be machined, then caused this suddenly a significant shortening of the spark gap, and the servo device must cause the electrode to withdraw very quickly in order to form a Avoid short-circuiting and surface damage, which are generally the result such disorders are.

Bei den bisher bekanntgewordenen Servovorrichtungen dieser Art hat man immer versucht, den Querschnitt der Auslaßöffnung ausschließlich in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuersignal zu ändern und die Rückwirkungen des Druckmittels auf das Schließorgan nach Möglichkeit zu unterdrücken. Die Mehrzahl der Vorrichtungen mit regelbarer Speisung bestehen aus einer zylindrischen Spindel oder einem zylindrischen Kolben, der sich in axialer Richtung in einer Bohrung verschiebt, um eine oder mehrere Öffnungen in der Wand dieser Bohrung zu schließen, und eignet sich nicht gut für diejenigen Fälle, in denen eine große Reaktionsgeschwindigkeit und eine große Genauigkeit erforderlich sind, wie z. B. bei der Elektroerosion, denn sie unterliegen der bekannten Wirkung des Klebens, das ihr Ansprechen unregelmäßig und zu langsam werden läßt.In the previously known servo devices of this type one always tries to depend exclusively on the cross section of the outlet opening from the electrical control signal to change and the repercussions of the pressure medium to suppress the closing element if possible. The majority of the devices with adjustable power supply consist of a cylindrical spindle or a cylindrical spindle Piston that moves axially in a bore by one or more Openings in the wall of this hole close, and does not work well for those cases where a great speed of response and great accuracy are required, such as B. in electrical discharge machining, because they are subject to the known Effect of sticking, which makes their response irregular and too slow.

Um die Auswirkungen des Klebens der Spindel zu vermeiden, ist es erforderlich, auf eine elektromechanische Steuervorrichtung großer Leistung zurückzugreifen, derartige Vorrichtungen haben aber eine zu lange Reaktionszeit. Um eine genügend kurze Ansprechzeit zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Einrichtung, welche die elektrischen Steuersignale in mechanische Leistung umwandelt, eine kleine Ausgangsleistung hat.To avoid the effects of sticking the spindle it is necessary to to have recourse to an electromechanical control device of high performance, such However, devices have too long a response time. A sufficiently short response time To achieve, it is necessary that the device which the electrical Converts control signals into mechanical power, has a small output power.

Es sind ferner Servovorrichtungen bekannt, bei denen zwei Rohrleitungen ein Druckmittel in zwei Kammern leiten, um auf zwei einander gegenüberliegende Flächen eines Kolbens zu wirken, von denen jede eine Auslaßöffnung besitzt. Die beiden Öffnungen sind einandergegenüberliegend angeordnet, und zwischen ihnen ist ein bewegliches Abschlußorgan so untergebracht, daß es eine Öffnung freilegt, während es die andere schließt, und umgekehrt. Das Abschlußorgan besteht aus einer Platte oder einer gelenkig angebrachten Klappe. Diese Konstruktion ermöglicht es, die Wirkung des Klebens der Spindeln zu vermeiden, aber ihre Regelung ist sehr empfindlich, denn die Mittelstellung der Klappe, die von einer Feder festgelegt wird, deren Rückstellkraft groß ist im Vergleich zu den Rückwirkungen des Druckmittels auf die Klappe, muß mit größter Genauigkeit festgelegt werden.There are also known servo devices in which two pipelines direct a pressure medium in two chambers in order to two opposite surfaces of a piston, each of which has an outlet port. The two openings are arranged opposite each other, and between them is a movable one Closing organ housed so that it exposes one opening while it exposes the other closes, and vice versa. The closing organ consists of a plate or an articulated one attached flap. This construction allows the effect of gluing the Avoid spindles, but their scheme is very sensitive, because the middle position of the flap, which is determined by a spring, its restoring force is large compared to the repercussions of the pressure medium on the flap, must be determined with the greatest possible accuracy.

Im übrigen können die Servovorrichtungen dieser Art nur eine sehr kleine Leistung abgeben. Schließlich ist ein Druckregler mit elektromagnetischer Steuerung bekannt, bei welchem das bewegliche Organ ein Tauchkolben ist, und die Mündung der hydraulischen Steuereinrichtung mit Hilfe einer Kugel erfolgt, auf welche die elektromagnetische Steuerung einwirkt. Die auf den Kern eines solchen Tauchkolbens ausgeübte magnetische Kraft ist aber nicht nur von der Stärke des Erregerstroms allein abhängig, sondern auch noch von der Größe des Luftspalts in dem magnetischen Kreis. Die auf das Verschlußorgan ausgeübte Kraft kann also dort nicht unabhängig von der Stellung des Verschlußorgans sein.Incidentally, the servo devices of this type can only be very deliver small power. Finally, there is a pressure regulator with electromagnetic Control known, in which the movable member is a plunger, and the Muzzle of the hydraulic control device takes place with the help of a ball on which the electromagnetic control acts. The one on the core of such a plunger The magnetic force exerted is not only dependent on the strength of the excitation current solely dependent, but also on the size of the air gap in the magnetic Circle. The force exerted on the closure member can therefore not be independent there be on the position of the closure member.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Servovorrichtung der oben geschilderten Art zu schaffen, welche nicht nur die Nachteile der bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen vermeidet, sondern auch einen einfachen Aufbau zeigt und besonders betriebssicher ist.The invention is based on the object of a hydraulic servo device of the type described above, which not only has the disadvantages of the previous avoids known devices, but also shows a simple structure and is particularly reliable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verschlußorgan so ausgebildet ist, daß darauf nur zwei veränderliche Kräfte wirken, von denen die erste von einer bei Elektroerosionsmaschinen zur Steuerung von hydraulischen Verteilerschiebern bekannten elektrodynamischen Vorrichtung in der Weise erzeugt wird, daß die Stärke der von ihr ausgeübten Kraft praktisch unabhängig von der jeweiligen Stellung des Verschlußorgans ist, während die zweite Kraft von dem auf das Verschlußorgan wirkenden Druckmittel ausgeübt wird, die im entgegengesetzten Sinne wirkt wie die Kraft der elektrodynamischen Vorrichtung, wobei das Verschlußorgan zusätzlich noch einer Kraft unterstellt werden kann, die im Bereich der betriebsmäßigen Verschiebungen dieses Organs praktisch konstant ist.This object is achieved according to the invention in that the closure member is designed so that only two variable forces act on it, of which the the first of one in EDM machines for controlling hydraulic distributor slides known electrodynamic device is generated in such a way that the strength the force exerted by it practically independent of the respective position of the Closure element is, while the second force is from that acting on the closure element Pressure medium is exerted, which acts in the opposite sense as the force of the electrodynamic device, the closure member also having a force can be assumed that in the area of operational shifts this Organ is practically constant.

Vorzugsweise wird die Servovorrichtung nach der Erfindung mit einer weiteren Drosselstelle in der Verbindungsleitung der Kammer größerer Volumenänderung mit der Auslaßöffnung und der 'eingeschnürten Druckmittelzufuhr versehen; vorteilhaft ist hierbei der Querschnitt dieser weiteren Drosselstelle einstellbar.Preferably, the servo device according to the invention with a Another throttle point in the connecting line of the chamber of greater volume change provided with the outlet opening and the 'constricted pressure medium supply; advantageous the cross section of this further throttle point is adjustable.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der hydraulischen Servovorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt; sie dient zur Steuerung der Arbeitselektrode in einer Elektroerosionsmaschine. Es ist F i g. 1 die Ansicht eines Längsschnitts durch die gesamte Servovorrichtung, Fig.2 die Ansicht eines Teilschnitts in größerem Maßstab und F i g. 3 die Ansicht eines Schnitts durch eine elektrodynamische Steuervorrichtung.In the drawing is an embodiment of the hydraulic servo device shown according to the invention, for example; it is used to control the working electrode in an electrical discharge machine. It is F i g. 1 is a view of a longitudinal section through the entire servo device, Figure 2 is a view of a partial section in a larger Scale and fig. 3 is a view of a section through an electrodynamic control device.

Die in F i g. 1 dargestellte Servovorrichtung enthält eine Druckmittelquelle, die aus einem Vorratsbehälter 1 und einer Pumpe 2 besteht. Letztere pumpt die Flüssigkeit in eine Hauptleitung 3, die eine Einschnürung 4 mit ganz bestimmtem Querschnitt aufweist, ferner in eine Vorrichtung mit regelbarer Fördermenge, um Flüssigkeit austreten zu lassen. Die Vorrichtung zur regelbaren Speisung besitzt eine elektrodynamische Steuervorrichtung 5 mit einem Stift 6, der einen veränderbaren Druck auf ein schwingendes Abschlußorgan, in diesem Fall eine kleine Kugel 7, ausübt. Der von dem Stift 6 ausgeübte Druck sucht die Kugel 7 auf eine Öffnung 8 hin zu verschieben, durch welche das Druckmittel entweichen kann. Die durch die Öffnung 8 ausgetretene Flüssigkeit gelangt durch eine Leitung 9 zurück zu dem Vorratsbehälter 1. Der Druck unterhalb der Verengung 4 wird durch ein Auslaßventil in Gestalt eines Kegels 10, der unter dem Einfluß einer Feder 12 gegen einen Ventilsitz 11 drückt, konstant gehalten. Diese Feder stützt sich einerseits auf den Kegel 10 und andererseits gegen einen Schraubstöpsel13 ab, der die Anbringung und die Wegnahme des Auslaßventils ermöglicht. Die Flüssigkeit, die dadurch aus dem Auslaßventil herausgekommen ist, daß der Kegel 10 gegen die Wirkung der Feder 12 verschoben worden ist, gelangt durch eine in die Leitung 9 einmündende Leitung 14 zurück zu dem Vorratsbehälter 1.The in F i g. The servo device shown in FIG. 1 contains a pressure medium source which consists of a storage container 1 and a pump 2. The latter pumps the liquid into a main line 3, which has a constriction 4 with a very specific cross-section, and also into a device with a controllable delivery rate in order to allow liquid to escape. The device for the controllable supply has an electrodynamic control device 5 with a pin 6 which exerts a variable pressure on a vibrating closing element, in this case a small ball 7. The pressure exerted by the pin 6 seeks to move the ball 7 towards an opening 8 through which the pressure medium can escape. The liquid that has escaped through the opening 8 returns to the reservoir 1 through a line 9. The pressure below the constriction 4 is kept constant by an outlet valve in the form of a cone 10 which presses against a valve seat 11 under the influence of a spring 12. This spring is supported on the one hand on the cone 10 and on the other hand against a screw plug 13, which enables the attachment and removal of the outlet valve. The liquid that has come out of the outlet valve as a result of the cone 10 having been displaced against the action of the spring 12 returns to the storage container 1 through a line 14 opening into the line 9.

Die Servorvorrichtung enthält ferner einen in einem Zylinder 16 hin und her gehenden Differentialkolben 15. Die Verschiebungen dieses Kolbens 15 verursachen Änderungen ungleichen Volumens und entgegengesetzten Sinps in zwei Kammern 17 und 18, die jeweils durch die Wände des Zylinders 16 und eine Oberfläche des Kolbens 15 begrenzt sind. Der Kolben besteht mit einer Kolbenstange 19 aus einem Stück, die vollständig durch den Zylinder 16 hindurchgeht und an ein Element angeschlossen ist, dessen Verschiebung die hydraulische Vorrichtung herbeiführen muß. Die Stange 19 geht durch zwei Verschlußstücke 20 und 21 mit Dichtungsvorrichtung 22 hindurch, welche die beiden Enden des Zylinders 16 abschließen. Am unteren Ende der Kolbenstange 19 ist eine als Werkzeug dienende Elektrode mit Hilfe nicht dargestellter Verbindungsstücke befestigt.The servo device also includes a differential piston 15 reciprocating in a cylinder 16. The displacements of this piston 15 cause changes in unequal volume and opposite sinps in two chambers 17 and 18, each bounded by the walls of the cylinder 16 and a surface of the piston 15 are. The piston consists of one piece with a piston rod 19 which passes completely through the cylinder 16 and is connected to an element whose displacement must be brought about by the hydraulic device. The rod 19 passes through two locking pieces 20 and 21 with sealing device 22, which close the two ends of the cylinder 16. At the lower end of the piston rod 19, an electrode serving as a tool is attached with the aid of connecting pieces (not shown).

Die Kammer 17 steht über eine Leitung 23 unterhalb der Einschnürung 4 mit der Hauptleitung 3 in Verbindung, während die Kammer 18 stromabwärts von der Einschnürung 4 über eine Leitung 24 mit der Hauptleitung 3 in Verbindung steht. Die Leitung 24 stellt ein Drosselorgan dar, dessen Querschnitt mit Hilfe einer Schraube 25 regelbar ist. Diese Schraube trägt einen zylindrischen Teil 26, der einen Kolben darstellt, der in eine Schraubhülse 27 eingreift, die zwei Ausnehmungen 28 und. 29 verschiedener Breite aufweist und in F i g. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Die Schraubhülse 27 trägt an ihrem unteren Ende ein Gewinde, damit sie in eine Gewindebohrung in einem Block 30 eingeschraubt werden kann, der an dem Zylinder 16 befestigt ist und in den die Leitungen 23 und 24 und ein Teil der Leitung 3 gebohrt sind. Dieser Block enthält auch das Auslaßventil und die Vorrichtung zur regelbaren Flüssigkeitsversorgung. Der zylindrische Teil 26 der Schraube 25 greift durch einen Dichtungsring 31 hindurch, der verhindert, daß die Flüssigkeit nach außen durchsickern kann.The chamber 17 is via a line 23 below the constriction 4 with the main line 3 in communication, while the chamber 18 downstream of the Constriction 4 is connected to the main line 3 via a line 24. The line 24 represents a throttle element, the cross section of which with the aid of a screw 25 is adjustable. This screw carries a cylindrical part 26 which has a piston represents, which engages in a screw sleeve 27, the two recesses 28 and. 29 of different widths and in FIG. 2 is shown in cross section. The screw sleeve 27 has a thread at its lower end so that it can be inserted into a threaded hole can be screwed into a block 30 attached to the cylinder 16 and in which the lines 23 and 24 and part of the line 3 are drilled. This The block also contains the outlet valve and the device for the controllable liquid supply. The cylindrical part 26 of the screw 25 engages through a sealing ring 31, which prevents the liquid from seeping through to the outside.

Die elektrodynamische Steuervorrichtung 5 ist in F i g. 3 im Schnitt dargestellt. Sie besteht aus einem elektromechanischen Wandler mit einer beweglichen Spule 32, die in einem magnetischen Feld angeordnet ist. Dieses magnetische Feld besteht in einem kreisringförmigen Luftspalt 33 zwischen zwei Teilen 34 und 35, von denen wenigstens der eine ein Permanentmagnet sein kann. Die Spule 32 ist auf dem zylindrischen Teil eines glockenförmigen Spulenträgers 36 angeordnet, der an dem Stift 6 befestigt ist. Der Stift bewegt sich in einer Bohrung eines Haltestücks 37 auf- und abwärts und ist kraftschlüssig mit einer Membran 38 verbunden, die an ihrem äußeren Rand zwischen das Haltestück 37 und einen Isolierring 39 eingespannt ist, der seinerseits mit Hilfe von Schrauben 40 zwischen den Teilen 35 und 37 gehalten ist. Die Membran 38 hat den Zweck, den Stift 6 und damit auch die Spule 32 in einer ganz bestimmten Stellung nachgiebig zu halten. Der Stift 6 hat außerdem noch einen Teil 41, der sich in einer Bohrung des Teils 34 hin- und herbewegt. Zwei Klemmen 42, von denen in der Zeichnung nur eine zu sehen ist, sind in den Isolierring 39 eingelassen und stellen die elektrischen Verbindungen zwischen der Spule 32 und ihrem Steuerstromkreis her, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.The electrodynamic control device 5 is shown in FIG. 3 on average shown. It consists of an electromechanical converter with a movable one Coil 32 which is arranged in a magnetic field. This magnetic field consists in an annular air gap 33 between two share 34 and 35, at least one of which can be a permanent magnet. The sink 32 is arranged on the cylindrical part of a bell-shaped bobbin 36, which is attached to the pin 6. The pin moves in a bore of a holding piece 37 up and down and is positively connected to a membrane 38 which is attached to its outer edge is clamped between the holding piece 37 and an insulating ring 39 which in turn is held between parts 35 and 37 with the aid of screws 40 is. The membrane 38 has the purpose of the pin 6 and thus also the coil 32 in one to hold a certain position yielding. The pin 6 also has one Part 41 which moves back and forth in a bore in part 34. Two clamps 42, only one of which can be seen in the drawing, are in the insulating ring 39 recessed and make the electrical connections between the coil 32 and their control circuit, which is not shown in the drawing.

Sobald die Pumpe 2 zu arbeiten beginnt, nimmt der Druck in dem ersten Teil der Leitung 3 und in der Kammer zu, bis er einen durch das Auslaßventil bestimmten Wert erreicht hat. Die Flüssigkeit strömt durch die Einschnürung 4 hindurch, und der Druck hinter der Einschnürung ist infolge des in ihr auftretenden Druckverlustes schwächer als vor der Einschnürung. Der Druck hinter der Einschnürung 4, der durch die Leitung 24 in die Kammer 18 übertragen wird, hängt von der die Einschnürung 4 durchströmenden Flüssigkeitsmenge ab, die durch den von der elektrodynamischen Vorrichtung 5 auf die Kugel 4 ausgeübten Druck geregelt wird. Weil das Verhältnis der Drücke in den Kammern umgekehrt proportional dem Verhältnis der wirksamen Oberflächen des Differentialkolbens zueinander ist, stellt sich ein Gleichgewicht ein, und der Kolben verschiebt sich nicht. Ändert man den von dem Stift 6 auf die Kugel 7 ausgeübten Druck, was dadurch geschieht, daß man die Stärke des die Spule 32 durchfließenden Stroms ändert, dann ändert sich auch der Druck der Flüssigkeit hinter der Einschnürung 4, so daß eine Verschiebung des Differentialkolbens eintritt.As soon as the pump 2 starts to work, the pressure in the first one increases Part of the line 3 and in the chamber until he determined one through the outlet valve Has reached value. The liquid flows through the constriction 4, and the pressure behind the constriction is due to the pressure loss occurring in it weaker than before the constriction. The pressure behind the constriction 4, the the conduit 24 is transferred into the chamber 18 depends on the constriction 4 from the amount of liquid flowing through, which is caused by the electrodynamic Device 5 on the ball 4 pressure exerted is regulated. Because the relationship the pressures in the chambers are inversely proportional to the ratio of the effective surfaces of the differential piston is to each other, an equilibrium is established, and the The piston does not move. If the one exerted on the ball 7 by the pin 6 is changed Pressure, which is done by the strength of the coil 32 flowing through If the current changes, then the pressure of the liquid behind the constriction also changes 4, so that a displacement of the differential piston occurs.

Die Vorrichtung mit regelbarer Flüssigkeitsmenge ist äußerst vorteilhaft, weil bei ihrer Montage keinerlei Präzisionsarbeit erforderlich ist. Die Rückstellkraft der Membran 38 ist sehr schwach gehalten, so daß der von dem Stift 6 ausgeübte Druck praktisch einzig und allein durch die Stärke des durch die Spule 32 geschickten Stroms bestimmt wird. Die von dem Stift 6 ausgeübte Druckkraft hängt nicht oder praktisch nicht von der Stellung dieses Stiftes ab. Die Kugel 7 steht also unter dem Einfluß zweier einander entgegenwirkender Kräfte, von denen die eine die Folge des Flüssigkeitsdrucks ist, der bestrebt ist, sie von der ®ffnung 8 wegzudrücken, während die andere Kraft von der elektrodynamischen Steuervorrichtung 5 ausgeübt wird. Es ergibt sich also ein direkter funktioneller Zusammenhang zwischen dem Druck hinter der Einschnürung 4 und dem Steuerstrom der elektrodynamischen Vorrichtung 5. Die Kugel 7 nimmt automatisch die erforderliche Stellung zu der öffnung 8 ein, weil der Druck hinter der Einschnürung 4 genau demjenigen Druck entspricht, der durch die Stärke des Steuerstroms bestimmt ist. Die Vorrichtung mit regelbarer Flüssigkeitsmenge ist im übrigen deswegen besonders vorteilhaft, weil die Kugel 7 schwebend angeordnet ist, so daß sie praktisch keinen Reibungskräften ausgesetzt ist, welche die Empfindlichkeit der Gesamtanordnung beeinflussen könnten.The device with adjustable amount of liquid is extremely advantageous, because no precision work is required in their assembly. The restoring force the membrane 38 is kept very weak, so that the pressure exerted by the pin 6 practically solely by the strength of what is sent through the coil 32 Current is determined. The pressing force exerted by the pin 6 does not hang or practically does not depend on the position of this pen. The ball 7 is therefore below the influence of two opposing forces, one of which is the consequence is the fluid pressure that tries to push it away from the opening 8, while the other force exerted by the electrodynamic control device 5 will. So there is a direct functional relationship between the pressure behind the constriction 4 and the control current of the electrodynamic device 5. The ball 7 automatically assumes the required position in relation to the opening 8, because the pressure behind the constriction 4 corresponds exactly to the pressure that is determined by the strength of the control current. The device with adjustable amount of liquid is also particularly advantageous because the ball 7 is arranged in a floating manner is so that it is practically not subjected to frictional forces which affect the sensitivity could affect the overall arrangement.

Die Drosselstelle mit änderbarem Querschnitt, die von der Schraube 25 und der Schraubhülse 27 gebildet ist, ermöglicht es, bei konstantem Steuerstrom der elektrodynamischen Vorrichtung 5 eine konstante Geschwindigkeit des Kolbens 15 zu erzielen. Dieses Drosselorgan ließe sich jedoch vermeiden, und für diesen Fall würde ein konstanter Erregerstrom der Vorrichtung 5 einen konstanten Druck in der Kammer 18 hervorrufen und festlegen. Da der Druck in der Kammer 17 ebenfalls konstant ist, würde auch die auf den Kolben 15 wirkende resultierende Kraft konstant sein, und die Bewegung des Kolbens wäre gleichförmig beschleunigt, und um so eher könnte man die Flüssigkeits- bzw. Druckverluste in den Leitungen vernachlässigen.The throttle point with changeable cross-section, which is created by the screw 25 and the screw sleeve 27 is formed, it enables a constant control current of the electrodynamic device 5 a constant speed of the piston 15 to achieve. However, this throttling device could be avoided, and for this In this case, a constant excitation current of the device 5 would have a constant pressure cause in the chamber 18 and set. Since the pressure in the chamber 17 also is constant, the resulting force acting on the piston 15 would also be constant be, and the movement of the piston would be accelerated uniformly, and all the sooner one could neglect the fluid and pressure losses in the lines.

Durch Drehen der Schraube 25 kann man die zu einem in der Kammer gegebenen Druck gewünschte Geschwindigkeit des Kolbens 15 erzielen. Darüber hinaus erhält man infolge der Viskosität der Flüssigkeit eine bestimmte Einstellung der Regelung, bei der die Geschwindigkeit des Kolbens 15 eine lineare Funktion des Steuerstroms der elektrodynamischen Vorrichtung 5 ist. Diese Linearität erhält man auf einfache Weise und ohne die subtilen Regulierungen, wie sie bei den eingangs erwähnten Servovorrichtungen mit zwei einander gegenüberliegenden Auslaßöffnungen erforderlich sind.By turning the screw 25 you can give the one in the chamber Achieve the desired speed of the piston 15 pressure. It also receives due to the viscosity of the liquid, a certain setting of the control is required, at which the speed of the piston 15 is a linear function of the control current of the electrodynamic device 5 is. This linearity can be obtained in a simple Wise and without the subtle adjustments as they are in the servo devices mentioned at the beginning with two opposite outlet openings are required.

Außer dem Vorteil, der sich aus der linearen Änderung des Drucks in der Leitung 24 als Funktion des Steuerstroms ergibt, ist noch ein besonderer Vorteil _ der elektrodynamischen Vorrichtung 5 zu erwähnen, der darin zu sehen ist, daß einerseits die mechanische Trägheit äußerst gering ist und andererseits die Induktivität der Spule 32 einen sehr kleinen Wert aufweist. Die Zeitkonstante der Spule ist sehr klein, so daß enorm rasche Reaktionen der Servovorrichtung erzielt werden können. Versuche haben gezeigt, daß man eine Ansprechzeit in der Größenordnung von 4 Millisekunden für die gesamte Servovorrichtung erzielen kann, wobei diese Zeit vom Anlegen des elektrischen Signals an die elektrodynamische Steuereinrichtung an bis zum Erreichen von 90 % der durch die Stärke des Steuerstroms festgelegten Geschwindigkeit des Kolbens 15 gerechnet ist.Besides the benefit of the linear change in pressure in the line 24 results as a function of the control current is another particular advantage _ to mention the electrodynamic device 5, which can be seen in that on the one hand the mechanical inertia is extremely low and on the other hand the inductance of the coil 32 has a very small value. The time constant of the coil is very small, so that extremely rapid reactions of the servo device can be achieved. Tests have shown that one can achieve a response time on the order of 4 milliseconds can achieve for the entire servo device, this time from applying the electrical signal to the electrodynamic control device until it is reached of 90% of the speed of the Piston 15 is calculated.

Sehr vorteilhaft ist es auch, daß man die Geschwindigkeit des Kolbens abhängig von den Arten der Bearbeitung in den Elektroerosionsmaschinen ändern kann, um für die verschiedenen Bereiche die gleichen Stabilisationsbedingungen der Servovorrichtung aufrechtzuerhalten, obwohl der Abstand von der Elektrode zum Werkstück für grobe Stücke oder Versuchsstücke größer ist als für feine Stücke und fertig zu bearbeitende Werkstücke. Für die Feinregelbereiche ist es von Wichtigkeit, die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens 5 zu begrenzen und dabei doch eine möglichst kurze Reaktionszeit einzuhalten. Diese Regelung der Kolbengeschwindigkeit wird auf einfachste Weise durch Betätigung der Schraube 25 erzielt, um die in dem Drosselorgan in der Leitung 24 vorgesehene Ausnehmung einzustellen. Dieses Drosselorgan erzeugt eine hydraulische Bremsung, die mit derjenigen in hydraulischen Dämpfungsvorrichtungen vergleichbar ist.It is also very beneficial that you can control the speed of the piston can change depending on the types of machining in the electrical discharge machines, in order to have the same stabilization conditions of the servo device for the different areas maintain, although the distance from the electrode to the workpiece for rough Pieces or test pieces is larger than for fine pieces and pieces to be finished Work pieces. The shift speed is important for the fine control ranges of the piston 5 while maintaining the shortest possible response time. This regulation of the piston speed is carried out in the simplest way by actuation the screw 25 achieved to that provided in the throttle member in the line 24 Adjust recess. This throttle organ generates a hydraulic one Braking comparable to that in hydraulic damping devices is.

Es muß noch erwähnt werden, daß die Verschiebungen der Kugel?, die erforderlich sind, um die relativ großen Änderungen des Drucks hinter der Einschnürung 4 hervorzurufen, sehr klein sind, beispielsweise größenordnungsmäßig lho Millimeter.It must also be mentioned that the displacements of the sphere? That are required to accommodate the relatively large changes in pressure behind the constriction 4, are very small, for example on the order of lho millimeters.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann natürlich auf mannigfache Weise abgeändert werden; so könnte z. B. die Kugel 7 der Einrichtung zur regelbaren Speisung durch eine am Ende des Stiftes 6 befestigte Nadel ersetzt werden. In diesem Fall würde allerdings die erforderliche Präzision beim Zusammenbau der elektrodynamischen Vorrichtung, insbesondere im Hinblick auf ihre Einstellung zu der Öffnung 8 sehr viel größer sein als im Fall der soeben an Hand eines Ausführungsbeispiels beschriebenen Konstruktion. Das Drosselorgan mit einstellbarem Querschnitt könnte auch in der Leitung 23 anstatt in der Leitung 24 angeordnet werden. Da jedoch die Fördermenge in der Leitung 23 für eine bestimmte Geschwindigkeit des Kolbens geringer ist als in der Leitung 24, müßte die Drosseleinrichtung mit regelbarem Querschnitt in der Leitung 24 zur Erzielung der gleichen Wirkung einen kleineren Querschnitt haben als diejenige in der Leitung 23.The device according to the invention can of course be varied in many ways Be modified in a manner; so could z. B. the ball 7 of the device for adjustable Supply can be replaced by a needle attached to the end of the pin 6. In this However, the required precision when assembling the electrodynamic Device, especially with regard to its adjustment to the opening 8 very much be much larger than in the case of the one just described with reference to an exemplary embodiment Construction. The throttle member with adjustable cross-section could also be in the Line 23 can be arranged instead of in line 24. However, as the flow rate in the line 23 for a certain speed of the piston is less than in the line 24, the throttle device with a controllable cross-section would have to be in the Line 24 have a smaller cross-section to achieve the same effect than the one on line 23.

Im Fall einer Elektroerosionsmaschine großer Leistung, die mit einer oder mehreren verhältnismäßig schweren Elektroden ausgerüstet werden kann, ist es erforderlich, daß die .Servovorrichtung eine große Kraft ausüben kann, um genügend rasche Verschiebungen einer oder mehrerer Elektroden bewerkstelligen zu können. Vergrößert man den Druck oder die Fördermenge der Pumpe 2, um die von dem Differentialkolben ausübbare Kraft vergrößern zu können, dann muß man auch die Leistung der elektrodynamischen Steuervorrichtung 5 vergrößern. Vom konstruktiven .Standpunkt aus gesehen, ist es jedoch nicht zweckmäßig, eine bestimmte Leistung der elektrodynamischen Vorrichtung zu überschreiten, und es ist vorteilhafter, wenn die Servovorrichtung einen von dem Differentialkolben 15 gesteuerten hydraulischen Verteiler besitzt, der die Arbeit eines hydraulischen Motors regelt, dessen Leistung größer als die Leistung des Differentialkolbens ist. Dieser hydraulische Motor ist mit mindestens einer als Werkzeug dienenden Elektrode gekuppelt, um deren Verschiebungen zu steuern; da die Verschiebung des Differentialkolbens 15 durch eine äußere Einwirkung stark gebremst wird, übt der Kolben eine Kraft aus, die von der Größe der von der elektrodynamischen Steuervorrichtung auf die Kugel ? ausgeübten Kraft abhängt. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn der von dem Differentialkolben 15 gesteuerte hydraulische Verteiler von einer Vorrichtung mit regelbarer Fördermenge derselben Art gebildet ist wie die von der elektrodynamischen Vorrichtung 5 gesteuerte. Der hydraulische Motor sollte also aus einem Differentialkolben, größerer Abmessungen bestehen, als sie der Kolben 15 aufweist.In the case of a high-performance electric discharge machine equipped with a or several relatively heavy electrodes, it is required that the .Servo device can exert a large force to sufficient to be able to accomplish rapid displacements of one or more electrodes. If the pressure or the delivery rate of the pump 2 is increased by that of the differential piston To be able to increase the exertable force, one must also increase the power of the electrodynamic Enlarge control device 5. From a constructive point of view, it is however, it is not expedient to have a certain performance of the electrodynamic device to exceed, and it is more advantageous if the servo device is one of the differential piston 15 has controlled hydraulic distributor that does the work regulates a hydraulic motor, the power of which is greater than the power of the differential piston is. This hydraulic motor has at least one electrode serving as a tool coupled to control their displacements; because the displacement of the differential piston 15 is strongly braked by an external influence, the piston exerts a force that of the size of the electrodynamic control device on the sphere ? exerted force depends. It is therefore advantageous if the differential piston 15 controlled hydraulic distributors from a device with adjustable flow rate of the same type as that controlled by the electrodynamic device 5. The hydraulic motor should therefore consist of a differential piston, larger dimensions exist than the piston 15 has.

Claims

Claims: 1. To adjust the electrode of an electrical discharge machine Serving hydraulic servo device, the hydraulic motor of which consists of a differential piston consists, which is reciprocally arranged in a cylinder and in two Chambers causes unequal changes in volume in opposite directions, the chambers in each case through the walls of the cylinder and the two opposite end faces of the Pistons are limited and the chamber with the smaller change in volume immediately is in communication with a constant pressure fluid source, while the Chamber with the larger change in volume on the one hand with this source via a constricted Line of constant cross section and on the other hand with an outlet opening in connection stands, the cross-section of which can be regulated with an electrically adjustable closure member is, characterized in that the closure member (7) is designed in such a way is that there are only two variable forces acting on it, the first of which is one in electrical discharge machines to control hydraulic distributor slides known electrodynamic device (5) is generated in such a way that the Strength of the force exerted by it practically independent of the respective position of the closure member (7), while the second force of the on the closure member (7) acting pressure medium is exerted, which acts in the opposite sense as the force of the electrodynamic device (5), the closure member in addition a force can still be assumed that is in the area of operational shifts this organ is practically constant.

2. Servo device according to claim 1 with a Another throttle point in the connecting line of the chamber of greater volume change with the outlet opening and the constricted pressure medium supply, characterized in that that the cross section of this further throttle point (28) is adjustable.

3. Servo device according to claims 1 and 2, characterized in that the throttle points (4, 28) and the electrodynamic control device (5 to 8) including their mutual Connecting lines (3, 24) are housed in a single block (30) which is attached to the cylinder (16) in which the differential piston (15) moved back and forth.

4. Servo device according to Claims 1 to 3, in which a spring-loaded outlet valve limiting the maximum pressure of the liquid source is provided, characterized in that this outlet valve (10 to 12) is also housed in the block (30). Documents considered: German Patent No. 842 572; Austrian Patent No. 189 894; French Patent Nos. 959149, 1038 055, 1071127, 1100189; French patent addendum No. 60 680 to patent No. 944 809; U.S. Patent Nos. 2,617,444, 2,700,986 , 2,767,689, 2,807,706.