DE1260055B - Verfahren zum Betrieb von Generatoren fuer Funkenerosionsmaschinen und Schaltungsanordnung zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.-.

H03b

Deutsche Kl.: 21h -33/01

υ.: if:!

Nummer: 1260 055

Aktenzeichen: A 46177 VIII d/21h

Anmeldetag: 30. Mai 1964

Auslegetag: 1. Februar 1968

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Generatoren mit Leistungstransistoren für Funkenerosionsmaschinen.

Es ist an sich bekannt, in derartigen Generatoren Leistungstransistoren zu verwenden, und sie bringen den Vorteil mit sich, daß sie praktisch trägheitslos und mit gutem Wirkungsgrad die benötigten Entladeströme schalten. Nachteilig ist, daß diese Leistungstransistoren gegen Überhitzung empfindlich sind und daß gelegentlich aus fabrikatorischen Gründen Ausfälle eintreten. Nur selten kommt es dabei vor, daß der Transistor seine Leitfähigkeit verliert, was in der Auswirkung verhältnismäßig harmlos ist. Meistens verliert der Transistor seine Steuerfähigkeit und wirkt dann wie ein dauernd geschlossener Schalter, was zur Folge hat, daß die Arbeitsstromquelle ständig mit dem Bearbeitungsspalt verbunden ist. Es entwickelt sich daher ein stehender Lichtbogen, der erst nach einiger Zeit durch die Vorschubregelung abgerissen wird. Da die Vorschubregelung nicht unter der Einwirkung eines ausfallenden Transistors steht, wird nach dem Abreißen des Lichtbogens durch Annäherung von Elektrode und Werkstück stets wieder ein neuer Lichtbogen gezogen, was im Endergebnis zu einer Zerstörung des Werkstückes führt.

Zweck der Erfindung ist es, diesen Nachteil beim Betrieb von Generatoren mit Leistungstransistoren auszuschalten und den Ablauf der Arbeit bei derartigen Funkenerosionsmaschinen so zu gestalten, daß Schaden durch Transistorausfall mit Sicherheit vermieden werden. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei der an sich bekannten Verwendung von Leistungstransistoren als elektronische Schalter der Endstufe diese ständig auf einwandfreies Schalten überwacht werden, indem der im Sperrzustand während der Pause zwischen zwei Entladungen fließende Strom gemessen wird.

Hierfür stehen dem Fachmann mehrere Anordnungen zur Verfügung. Vorzugsweise wird eine Schaltungsanordnung verwendet, in deren Leistungsendstufe die Arbeitsstromquelle über einen oder mehrere parallelgeschaltete Schalttransistoren mit Emitter- und Kollektorwiderständen an den Bearbeitungsspalt angeschlossen ist. In einer solchen Schaltungsanordnung sollen gemäß der Erfindung die Spannungsabfälle vorzugsweise an den Emitterwiderständen dazu ausgenutzt werden, um die Maschine abzuschalten. Zu diesem Zweck werden diese Spannungsabfälle abgegriffen und gegebenenfalls über ein Diodengatter und über eine Torschaltung, die unter Einfluß der Steuerimpulse des Arbeitsstromes nur während der Pausen zwischen zwei Entladungen Verfahren zum Betrieb von Generatoren
für Funkenerosionsmaschinen und
Schaltungsanordnung zur Ausübung des
Verfahrens

Anmelder:

AEG-Elotherm G. m. b. H.,

5630 Remscheid-Hasten, Hammesberger Str. 31

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Hans Schierholt, 5860 Iserlohn

durchlässig ist, einem Meßrelais zugeführt. Dieses schaltet den Arbeitsstrom ab, wenn mindestens eine der abgegriffenen Spannungen einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Im praktischen Betrieb werden zweierlei Fälle mit erhöhtem Strom in den Pausen auftreten. Es kann sich dabei um das Fließen eines stark erhöhten Reststromes handeln. Ein solcher erhöhter Reststrom zeigt eine unzulässig gesteigerte Temperatur des Transistors an, die nach geraumer Zeit zur Zerstörung des Transistors führen würde. Es wird gemäß der Erfindung so verfahren, daß, wenn ein solcher erhöhter Reststrom festgestellt ist, der Arbeitsstrom unterbrochen wird, ehe es zu einer Zerstörung des Transistors kommt. Es kann aber auch ein Strom festgestellt werden, der in der Größenordnung des Arbeitsstromes liegt. Dies ist ein Zeichen dafür, daß mindestens ein Transistor der Gesamtschaltung zerstört ist, sei es nun durch zu lang einwirkende Temperaturerhöhung oder durch einen Fabrikationsfehler. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der über diesen Transistor fließende Anteil des Arbeitsstromes oder gegebenenfalls der gesamte Arbeitsstrom unterbrochen. Auf diese Weise wird erreicht, daß in jedem Fall das Werkstück und außerdem die noch nicht zerstörten Transistoren der Schaltung vor Zerstörung bewahrt werden.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens dargestellt, in deren Leistungsendstufe die Arbeitsstromquelle über einen oder mehrere parallelgeschaltete Transistoren mit Emitter- und Kollektorwiderständen an den Bearbeitungsspalt angeschlossen ist. Die Stromquelle 1 ist über den Emitterwiderstand 2 und den Schalttransistor 3 sowie den Kollektorwiderstand 4 mit dem Bearbeitungsspalt 5 verbunden. In der

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Zeichnung ist nur ein Leistungstransistor 3 mit den dazugehörigen Widerständen 2 und 4 dargestellt. Es könnten selbstverständlich, wie an sich bekannt und üblich, auch zwei oder mehrere solcher Transistoren vorgesehen sein, die jeweils auch mit den erforderliehen Widerständen 2 und 4 versehen sein müssen. Die Basis des Transistors 3 ist mit einem nicht dargestellten Taktgeber verbunden, der beispielsweise Rechteckimpulse erzeugt, wie bei 6 angedeutet. Der über den Transistor 3 und den Funkenspalt 5 fließende Strom hat, solange der Transistor 3 funktionsfähig ist, dieselbe Form einer Impulsfolge wie bei 6 angedeutet. Am Emitterwiderstand 2 entsteht beim Arbeitsimpuls eine verhältnismäßig hohe Spannung. Während der Pause zwischen zwei Entladungen, d. h. also in der Pause zwischen den Arbeitsimpulsen, fällt die Spannung auf einen Ideinen Wert, der dem üblichen zulässigen Reststrom des Transistors entspricht. Ist einer der Transistoren 3 zerstört oder weist er eine zu hohe Temperatur auf, so ergibt sich während der Pause zwischen zwei Entladungen eine erhöhte Spannung. Der Spannungsabfall am Emitter wird abgegriffen und über die Diode 7 und den Widerstand 8 der Basis des Transistors 9 zugeführt. Wenn zwei oder mehr Transistoren 3 vorgesehen sind, so muß jeder der zugehörigen Emitterwiderstände 2 über eine besondere Diode der Basis des Transistors 9 zugeführt werden. Solche Dioden sind bei 7' und 7" angedeutet. Das so gebildete Dipdengatter sorgt dafür, daß selektiv jeder einzelne Emitterwiderstand 2 auf die Basis des Transistors 9 einwirkt. Dies hat zur Folge, daß, wenn an nur einem Emitterwiderstand 2 ein hoher Spannungsabfall eintritt, die Basis des Transistors 9 durchgesteuert wird. Der Kollektor des Transistors 9 erhält aus dem nicht dargestellten Taktgeber Impulse 6', die den Impulsen 6 für den Transistor 3 gleichartig sind, was zur Folge hat, daß nur während der Pause zwischen zwei Entladungen dem Emitterwiderstand 10 des Transistors 9 die dem Widerstand 8 und der Basis zugeführte Spannung weitergegeben wird, die nun ihrerseits dem Meßrelais 11 zugeführt wird. Das Meßrelais wird so eingestellt, daß es den Arbeitsstrom abschaltet, wenn ein vorbestimmter Wert, der ihm über diese Torschaltung zugeführten Spannung, überschritten wird.

Im gewählten Beispiel wird die Spannung am Emitterwiderstand 2 abgegriffen. Es wäre auch möglich, die Spannung am Kollektorwiderstand 4 abzugreifen, außerdem wäre es denkbar, in den Arbeitsstromkreis einen besonderen Widerstand einzuschalten und diesen als Meßwiderstand zu benutzen.

Das Meßrelais 11, das den Strom im gegebenen Fall abschaltet, könnte auch noch ein optisches oder akustisches Signal abgeben, um die Störung anzuzeigen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von fremdgesteuerten Generatoren mit elektronischen Schaltelementen für Funkenerosionsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß bei der an sich bekannten Verwendung von Leistungstransistoren als elektronische Schalter der Endstufe diese ständig auf einwandfreies Schalten überwacht werden, indem der im Sperrzustand während der Pausen zwischen zwei Entladungen fließende Strom gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fließen eines eine unzulässig gesteigerte Temperatur anzeigenden, erhöhten Reststromes der Arbeitsstrom unterbrochen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fließen eines Reststromes in der Größenordnung des Arbeitsstromes in mindestens einem Transistor der über diesen Transistor fließende Anteil des Arbeitsstromes oder gegebenenfalls der gesamte Arbeitsstrom unterbrochen wird.

4. Schaltungsanordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, in deren Leistungsendstufe die Arbeitsstromquelle über einen oder mehrere parallelgeschaltete Schalttransistoren mit Emitter- und Kollektorwiderständen an den Bearbeitungsspalt angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsabfälle vorzugsweise an den Emitterwiderständen (2) abgegriffen und gegebenenfalls über ein Diodengatter (7, T, 7") und über eine Torschaltung, die unter Einfluß der Steuerimpulse (6') des Arbeitsstromes nur während der Pausen zwischen zwei Entladungen durchlässig ist, einem Meßrelais (11) zuge-

■ führt werden, das den Arbeitsstrom abschaltet, wenn mindestens eine der abgegriffenen Spannungen einen vorbestimmten Wert überschreitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 866 921.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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