DE1440976B1 - Elektroerosionsmaschine zur gleichzeitigen herstellung einer anzahl von loechern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroerosionsmaschine zur gleichzeitigen Herstellung einer Anzahl von Löchern im allgemeinen kleinen Querschnitt in einem metallischen Werkstück mit einer entsprechenden Anzahl von Erosionselektroden mit getrennten Funkenentladekreisen zur Speisung der Elektroden und mit einem für alle Elektroden gemeinsamen Elektrodenträger, an dem die Elektroden isoliert befestigt sind und der mittels eines Elektromotors aufwärts und abwärts bewegt werden kann, dessen Drehzahl und Drehrichtung zur automatischen Regelung des Arbeitsspaltes zwischen den Elektroden und dem Werkstück auf den gewünschten Wert abhängig von einer Differenzspannung zwischen einem Bezugspotential und dem Potential eines Punktes gesteuert wird, mit dem die Elektroden über entsprechend der Polarität des Arbeitsspaltes gepolte Dioden verbunden sind.

Eine Maschine dieser Art ist durch die USA.-Patentschrift 2 783 411 bekannt. Diese Maschine arbeitet mit voneinander isolierten Einzelelektroden, je einer Spannungsquelle und je einer Diode je Elektrode, einer gemeinsamen zusätzlichen Spannungsquelle und mit einem gemeinsamen Servosteuergerät. Diese Maschine erfaßt im Rahmen der Vorschubregelung der Elektroden das jeweils kleinste Elektrodenpotential der Elektroden mit Hilfe der genannten Dioden. Insbesondere bei einer Vielzahl von Elektroden ist diese Maschine Λ sehr aufwendig. Auch können wegen der isolierten ™ Elektrodenbefestigung die Elektroden nicht so dicht sitzen, daß eng nebeneinander sitzende Löcher gleichzeitig gebohrt werden können.

Bekannt ist ferner (Band 186 der Schriftenreihe des Verlages Technik 1954, Seite 30) eine Maschine mit einer der Steuerung des Elektromotors. dienenden Brückenschaltung, durch die die genannte, bei der Maschine gemäß der USA.-Patentschriften verwendete gemeinsame zusätzliche Spannungsquelle erspart wird. Bei der durch die genannte Schriftenreihe bekannten Maschine ist aber nur eine einzige Elektrode vorgesehen.

Bekannt ist außerdem die Verwendung des Bohrens mittels Elektroerosion zur Herstellung von Löchern in der ringförmigen Wandung eines Schleuderkörpers, der bei der Herstellung von Glasfasern durch Ausschleudern dient (französische Patentschrift 1 228 210). Dabei wird eine Anzahl von Elektroden aus einem gemeinsamen Kondensator gespeist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die { das gleichzeitige Herstellen einer großen Zahl von insbesondere eng nebeneinanderliegenden Löchern übereinstimmenden Durchmessers bei weniger großen Anforderungen an die Wandungsbeschaffenheit mit geringerem Aufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elektroden in voneinander isolierten Gruppen am Elektrodenträger sitzen, daß jede Elektrodengruppe mit einem gesonderten Funkenlade- und Entladekreis verbunden ist, daß alle Funkenlade- und Entladekreise jeweils über ihren Ladewiderstand an eine einzige gemeinsame Spannungsquelle angeschlossen sind und daß der Motor einerseits an den gemeinsamen Verbindungspunkt der je Elektrodengruppe vorgesehenen Dioden angeschlossen, denen je ein Ausgleichswiderstand parallel geschaltet ist, und andererseits mit einem das Bezugspotential bildenden einstellbaren Abgriff eines an der gemeinsamen Spannungsquelle liegenden Spannungsteilers derart angeschlossen ist, daß die Differenzspannung bei zu kleinem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner Vergrößerung wirkenden Motorstrom über die jeweilige Diode und bei zu großem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner Verkleinerung

wirkenden Motorstrom über den jeweiligen Ausgleichswiderstand Anlaß gibt.

Die Dioden ermöglichen bei der erfindungsgemäßen Maschine, die Elektroden rascher zu heben als zu senken, um eventuelle Kurzschlüsse schnell zu beseitigen. Der Aufwand wird dadurch verringert, daß nur eine Spannungsquelle und eine geringere Anzahl von Dioden und Steuerorganen benötigt wird. Dadurch, daß die Elektroden innerhalb einer Gruppe gegeneinander nicht isoliert zu sein brauchen, kann der Elektrodenabstand geringer sein.

Eine weitere Ausgestaltung und Anwendungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Gemäß der Zeichnung ist das zu bearbeitende Werkstück 1 auf einem isolierten Support 2 montiert und in einem Behälter 3 untergebracht, welcher mit dielektrischer Flüssigkeit gefüllt ist.

Die Elektroden sind in zwei getrennte Gruppen 4 und 5 an einem gemeinsamen Elektrodenträger 6 angebracht. Dieser ist fest verbunden mit einem Kopf 7, welcher seinerseits durch eine geeignete mechanische Übertragungseinrichtung, die schematisch dargestellt und mit 8 bezeichnet ist, verbunden ist mit einem Gleichstrommotor 9, der für zwei Drehrichtungen eingerichtet ist. Diese Steuervorrichtung gestattet es, die Gesamtheit der Elektroden anzuheben oder abzusenken, je nach dem Drehsinn des Motors.

Die Speisung der gesamten Vorrichtung wird aus einer Gleichstromquelle vorgenommen, die an die Punkte 10 und 11 angeschlossen ist. Die beiden Elektrodengruppen 4 und 5 sind unabhängig voneinander mit Stromkreisen verbunden, die die Kondensatoren 12 bzw. 13 enthalten, deren Entladung den Funken-Überschlag bewirkt. Diese Kreise sind gespeist durch die Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung der Widerstände 22 bzw. 23.

Der Läufer 9 α des Motors 9 ist einerseits verbunden mit dem Kreis jeder Elektrodengruppe unter Zwischenschaltung der Widerstände 14 bzw. 15, die überbrückt sind durch die Dioden 16 bzw. 17. Letztere haben bei einer Stromrichtung einen Widerstand von praktisch Null und bei der anderen Stromrichtung einen sehr hohen Widerstand. Der Läufer 9 α ist andererseits verbunden mit einem Punkt 18 eines Potentiometers 19, das unter Zwischenschaltung der Widerstände 20 und 21 mit den Speisepunkten 10 und 11 verbunden ist.

Man erkennt aus dem Schaltschema, daß der elekirische Motor 9 durch einen Strom gespeist wird, der sich aus der Spannung zwischen dem Potential des Punktes 18 des Potentiometers 19 und den jeweiligen Potentialen der Elektrodengruppen ergibt. Der Sinn des Anschlusses des Motors ist derart, daß der Elektrodenträger 6 abwärts bewegt wird, wenn zwischen Elektrode und Werkstück eine relativ große Spannung besteht. Dies entspricht dem Fall, wo die beiden Elektrodengruppen von dem zu bearbeitenden Werkstück einen großen Abstand haben. Im anderen Falle, wenn zwischen Elektrode und Werkstück eine relativ kleine Spannung besteht, was dem Fall entspricht, daß die beiden Elektrodengruppen in Kurzschluß mit dem zu bearbeitenden Werkstück sind, dreht sich der Motor in umgekehrtem Sinne und bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Elektrodenträgers.

Es ist auch noch folgender Fall zu betrachten. Eine der Elektrodengruppen ist vom zu bearbeitenden Werkstück entfernt, während die andere in Kurzschluß mit diesem Werkstück ist. Der durch den Kurzschluß hervorgerufene Motorstrom durchläuft unmittelbar die entsprechende Diode, ohne den dieser Diode parallelgeschalteten Widerstand zu passieren. Daraus folgt, daß die eine der Bewegungen des Elektrodenträgers, die seiner Aufwärtsbewegung entspricht, begünstigt ist, und der Motor bewirkt das Anheben des Elektrodenträgers.

Zu Beginn der Bearbeitung mittels Funkenüberschlag sind die Elektroden vorzugsweise Vibrationen unterworfen, die mittels eines Vibrators, der am Elektrodenträger befestigt ist, erzeugt werden. Liegt die Zeit der Bearbeitung in der Größenordnung von drei Minuten, so werden die Vibrationen nur während ungefähr einer Minute nach Beginn des Arbeitsvorgangs erzeugt. Der Vibrator kann abhängig von jedem beliebigen Zeitzähler arbeiten. Hierzu kann ein Synchronmotor verwendet werden, der zu Beginn der Bearbeitung mit Funkenüberschlag in Rotation! kommt und der unter Zwischenschaltung eines Vorgeleges einenZapfen, einen Nocken, eine Kurvenscheibe od. dgl. treibt. Dieses Organ bewirkt die Speisung des Vibrators zu Beginn des Arbeitsvorgangs und bewirkt die Abschaltung dieser Speisung am Ende einer vorgegebenen Zeit. Die ganze Vorrichtung kann vervollständigt werden durch ein Relais, welches am Ende des Arbeitsvorgangs den Abgriff 18 am Potentiometer 19 derart verstellt, daß eine Rotation des Motors im Sinne einer Anhebung der Elektroden eintritt, um die Elektroden aus den bereits gebildeten Hohlräumen herauszuziehen und den Abfall daraus zu entfernen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patenantsprüche:

1. Elektroerosionsmaschine zur gleichzeitigen Herstellung einer Anzahl von Löchern im allgemeinen kleinen Querschnitts in einem metallischen Werkstück mit einer entsprechenden Anzahl von Erosionselektroden mit getrennten Funkenentladekreisen zur Speisung der Elektroden und mit einem für alle Elektroden gemeinsamen Elektrodenträger, an dem die Elektroden isoliert befestigt sind und der mittels eines Elektromotors aufwärts und abwärts bewegt werden kann, dessen Drehzahl und Drehrichtung zur automatischen Regelung des Arbeitsspaltes zwischen den Elektroden und dem Werkstück auf den gewünschten Wert abhängig von einer Differenzspannung zwischen einem Bezugspotential und dem Potential eines Punktes gesteuert wird, mit dem die Elektroden über entsprechend der Polarität des Arbeitsspaltes gepolte Dioden verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in voneinander isolierten Gruppen (4, 5) am Elektrodenträger (6) sitzen, daß jede Elektrodengruppe mit einem gesonderten Funkenlade- und Entladekreis (12,22; 13,23) verbunden ist, daß alle Funkenlade- und Entladekreise jeweils über ihren Ladewiderstand (22, 23) an eine einzige gemeinsame Spannungsquelle (10,11) angeschlossen sind und daß der Motor (9) einerseits an den gemeinsamen Verbindungspunkt der je Elektrodengruppe vorgesehenen Dioden (16,17) angeschlossen, denen je ein Ausgleichswiderstand (14,15) parallel geschaltet ist, und andererseits mit einem das Bezugspotential bildenden einstellbaren Abgriff (18) eines an der gemeinsamen Spannungsquelle liegenden Spannungsteilers (19, 20,21) derart abgeschlossen ist, daß die Differenzspannung bei zu kleinem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner Vergrößerung wirkenden Motorstrom über die jeweilige Diode und bei zu großem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner Verkleinerung wirkenden Motorstrom über den jeweiligen Ausgleichswiderstand Anlaß gibt.

2. Elektroerosionsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vibrator, der den Elektrodenträger zu Anfang des Arbeitsvorgangs in Vibration versetzt.

3. Verwendung der Elektroerosionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Löchern sehr kleinen Durchmessers in einer metallischen Wandung, die Ziehöffnungen zur Erzeugung von Fäden oder Fasern aus plastischen Materialien bilden sollen.

4. Verwendung der Elektroerosionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von Löchern sehr kleinen Durchmessers in ringförmigen Wandungen eines rotierenden Körpers, der bei der Herstellung von Fäden oder Fasern zum Ausschleudern des Materials durch diese Löcher dient.

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