DE1615226A1 - Einrichtung zum Bearbeiten leitfaehiger Werkstuecke mit Hilfe elektrischer Entladungen - Google Patents

Description

Die üiri'iudung bezieht sich auf eine Schaltung zum Zuführen elektrischer Energie zu einer kaschine, die es ermöglicht, i/erkstücke mit nilfe elektrischer üini-ladungen zu bearbeiten, und sie betrifft insbesondere ein verbessertes" ocliutzsystem zum Verhindern des Auftretens von.Kurzschlüssen an der u'unkenstreeke.

Die Bearbeitung von ,/erkstüCKen mit ;iiie eieictrisciier üi uiacungen oder üchtbogen bzw. durch das sogenannte AbfunLen wird in der weise durchgeführt, daß man aufeinander folgende elektrische Entladungen von großer stromdichte an einer Junkenütrecke zwischen einer das Werkzeug bildenden Elektrode und einem leitfäni^en ,/erkstück bei bcliallfrequenzen oder ultraschallfrecj_uenzen in Gegenwart eines dielektrischen Pluds zum Entfernen des vom ,*erkstück abgetragenden materials erzeugte

. ' Beim Bearbeiten eines ./erkstücks mit Hilfe elektrischer

jinfcladung-en.v/ird die werkzeugelektrode durch eine automatische

' 0 09 825 /0 ^!51 7

BAD

- 2 - 1λ-^2 529

Servovorschubeinrichtung in einem geringen Abatän-ü vom <7erkstück gehalten und während des Abtrugens von Material vorn ,/erlLstück in Sichtung auf das "erkstück vorgeschoben.

jjlin strömungsfähiges Kühlmittel, gewöhnlich eine iTlü-üig-Keit, wird durch den Spalt zwischen der Elektrode und dem Jerkatück geleitet, um die Llateriulteilchen aus dem Spalt herauszuspülen. In manchen Fällen wird das Kühlmittel mit üilfe einer Pumpe unter Druck über eine oder mehrere Öffnungen in der Elektrode zugeführt. Ein kennzeichnendes merkmal der bearbeitung mit ;.ilfe elektrischer Entladungen besteht darin, daß es sich bei dem Kühlmittel um ein Dielektrikum nandelt, z.3. um Petroleum, i'ransf oi\.ratorenöl oder destilliertes Wasser, und daß dieses Kühlmittel innerhalb sehr kleiner örtlich begrenzter Zonen durch die zugefüarte elektrische Energie durchschlagen wird, und z-.var zwischen den einander am nächsten benachbarten Punkten der ,lerx..-zeugelektrode und des vierkstücks.

_3eim Betrieb der Energiequelle zum Erzeugen von Jearüeitungsimpulsen an der funkenstrecke bei einer nohen irequenz, z.ü. bei ochall- oder ültrascnallfrequenzen, tritt g-_ie_oentlich an der funkenstrecke ein Kurz^cnluS auf, oo daß eine außerordentlich starke örtliche Erwärmung stattfindet, die zu einer Beschädigung der werkzeugelektrode und/oder des ,/eriistücks führt. Diese Schwierigkeiten nehmen ein besonders großes Ausmaß an, wenn die energiequelle Bearbeitungsimpulse von außergewöhnlich hoher Stromstärke von bis zu 300 A liefert.

Ein Hauptziel der Erfindung besteht nunmehr aarin, ein Kurzschluß-Schutzsystem für eine Energiequelle zum bearbeiten

009825/0517 _BAD ofiiaiNAL

- 3 - 1A-32 529

, von Werkstücken mit Hilfe elektrischer Entladungen vorzusehen, bei der der Funkenstrecke Bearbeitungsimpulse durch einen oder mehrere elektronische Schalter mit variablem Leistungsfaktor zugeführt werden, wobei ein Fühlnetzwerk an die Funkenstrecke angeschlossen ist, um dann ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn sich an der funkenstrecke, ein anomaler Betriebszustand ergibt, und wobei verbesserte Abschaltmittel vorgesehen sind, um dem Schalter Impulse mit einer erheblich herabgesetzten Frequenz zuzuführen, während der erwähnte anomale Betriebszustand bestellt, und wobei die Dauer des Abschaltimpulses entsprechend dem Leistungsfaktor des Schalters vorher einstellbar ist.

Ferner sieht die Erfindung ein Kurzschluß-Schutzsystem für Vorrichtungen der genannten Art vor, bei dem das Abschaltsystem ein i'ormungsnetzwerk umfaßt, mittels dessen der Ausschalter gegen Schwankungen der Netzspannung sowie beim Versa.ren bestimmter Bauteile geschützt wird.

In der folgenden Beschreibung wird häufig der Ausdruck "elektronischer Schalter" verwendet. Unter einem solchen elektroniscnen schalter wird hierbei jede elektronische Steuervorrichtung verstanden, die drei oder mehr Elektroden umfaßt, zu denen mindestens zwei ^aupt- oder Leistungselektroden gehören, mittels deren der Stromfluß im -^eistungskreis geregelt wird, wobei die Leitfähigkeit zwischen den nauptelektroden durch eine Steuerlektrode innerhalb des Schalters geregelt wird, so daß die Leitfähigkeit des ■L'eistungskreises statisch oder elektrisch geregelt wird, ohne dai3 mechanische Jeile innerhalb des dchalters bewegt werden. Die erwähnte Definition umfaßt auch Vakuum-

009825/0517

BAD

- 4 - 1A-32 529

röhren und Transistoren, bei denen der Einschaltvorgang durch eine Steuerspannung bewirkt wird, die der Steuerelektrode zugeführt wird, und bei denen das Abschalten automatisch dadurch bewirkt wird, daß die Zufuhr der Steuerspannung unterbrochen wird. Ferner umfaßt die erwähnte Definition Vorrichtungen der Gatterbauart, bei denen der Einschaltvorgang durch eine Steuerspannung bewirkt wird, die der Steuerelektrode zugeführt wird, wobei die Zufuhr dieser Steuerspannung dann unterbrochen werden kann, und wobei das Abschalten dadurch bewirkt wird, daß' fc danach an die Steuerlektrode eine Steuerspannung angelegt wird. Eine weitere Gruppe von elektronischen Schaltern, die als elektronische Triggervorrichtungen bezeichnet werden, fällt ebenfalls unter die genannte Definition. Diese Gruppe umfaßt Ignitrone, Thyratrone und halbleitergesteuerte Gleichrichter. Somit wird unter einer elektronischen Triggervorrichtung jeder elektronische Schalter verstanden, der über seine Steuerelektrode durch einen Impuls getriggert bzw. geschlossen wird, und der dadurch abgeschaltet werden kann, daß eine entgegengesetzte Spannung während einer ausreichenden Zeitspanne an die nauptelektroden angelegt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausbildungsform einer errindungsgemäßen elektrischen Impulserzeugungs- und Verstärkungsschaltung mit einem variablen Ein- und Ausschaltverhältnis oei menreren verschiedenen Impulswiederholungsfrequenzen.

00982S/0S1?

- 5 - - 1A-32 529

Fig. 2 zeigt schematisoh weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Kurzschluß-Schutzsystems.

Gemäß Fig. 1 wird ein pulsierendes Antriebssignal durch einen unstabilen Multivibrator erzeugt, der zwei Elektronenröhren 10 und 12 umfaßt, welche so vorgespannt und gekoppelt sind, daß sie abwechselnd in Tätigkeit treten. Die Röhren 10 und 12 sind über Anodenbelastungswiderstände 14 und 16 an die positive Klemme einer Anodenspannungsquelle 18 angeschlossen. Die negative Klemme der 'Gleichstromquelle 18 ist ihrerseits mit der positiven Klemme einer weiteren Stromquelle 20 verbunden. Die Stromquellen 18 und 20 bilden zusammen die Anodenspannungsquelle für den Multivibrator und die erste Verstärkerstufe. Eine Anzapfung 22 liegt zwischen den Stromquellen 18 und 20 und dient dazu, den verschiedenen Stufen eines Pentodenverstärkers die benötigte Gitterspannung zuzuführen. Das Schirmgitter der Röhre 10 ist über einen Widerstand 24 an die gemeinsame Schirmgitterantapfung der Multivibratorschaltung angeschlossen. Das Schirmgitter der Röhre 12 ist über einen \fiderstand 26 mit der gemeinsamen Anzapfung"verbunden, die ihrerseits über einen widerstand 28 an die Schirmgitteranzapfung 22 der üauptstromquelle angeschlossen ist.'Ein Überbrückungskondensator verbindet den Knotenpunkt der Widerstände 24, 26 und 28 mit der gemeinsamen Erdungsleitung des Systems, die in Fig. 1 als Leitung 32 dargestellt ist.

Typische Verkupplungskondensatoren 34 und 36 werden mit Hilfe von Frequenzwählschaltern 38 und 40 gewählt} um die Anoden der Röhren 10 und 12 mit dem entsprechenden Gitter zu koppeln. Das Steueryitter der Röhre 12 ist mit der positiven

00982S/0S17

BAD ©SSIQINAL

- 6 - 1A-32 529

Klemme der Anodenspannungsquelle über einen Begrenzungswiderstand 42 und einen Teil 44 eines Potentiometers 46 verbunden. Das Steuergitter der Röhre 10 ist auf ähnliche Weise über einen Begrenzungswiderstand 48 und einen anderen Teil 50 des Potentiometers 46 an die Anodenspannungsquelle angeschlossen) auf diese Beise ist eine vollständige Multivibratorschaltung vorgesehen.

Das an dem Widerstand 16 erscheinende Ausgangssignal der Multivibratorröhre 12 wird über eine Bezugsdiode 52, die durch einen Kondensator 54 überbrückt ist, der Steuergitterschaltung eines Pentodenverstärkers 56 zugeführt. Die negative Klemme der -ßezugsdiode 52 und des Kondensators 54 ist gemäß Fig. 1 an die Verbindungsstelle zwischen den Y/iderständen 58 und 60 angeschlossen. Der Widerstand 58 verbindet das Gitter der Röhre 56 mit einer Quelle 62 für eine negative Vorspannung und hält diese Röhre während der Abschaltzeiten im nicht leitfähigen Zustand. Der V/iderstand 60 begrenzt den Gitterstrom während der Einschaltzeiten, um so eine Entkopplung zwischen dem Steuergitter der Röhre 56 und der Multivibratorschaltung zu bewirken. Ein Kondensator 64 von kleiner Kapazität überbrückt den Widerstand 60, um der Röhre 56 einen Impuls mit einer scharf ausgeprägten Vorderkante zuzuführen und so ein genaues Arbeiten dieser Röhre als Schalter zu gewährleisten. Das Ausgangssignal der Röhre 56 erscheint an einem Anodenbelastungswiderstand 65, der die Anode der Röhre 56 mit der Anodenspannungsquelle 18 verbindet. Ein Kopplungskondensator 66 führt das Ausgangssignal der Röhre 56 dem Gitter einer Antriebsröhre 68 zu. Das Gitter der Röhre 68 ist über eine Diode 70 mit der Vorspannungsquelle 62 verbunden. Ein v/iderstand 72 ist mit der Diode

009825/0617

■- 7 - 1A-32 529

70 parallelgeschaltet, damit für die Röhre 68 eine Abschalt-▼orspannungzur Verfügung steht, während sich diese Röhre im. nicht leitfähigen Zustand befindet. Ein Widerstand 74 begrenzt den Gitterstrom für die Röhre 68 auf ähnliche Weise, wie es der Widerstand 60 bezüglich der Röhre 56 bewirkt.

Das Steuergitter einer weiteren Röhre 76 ist durch eine Leitung 78 mit der negativen Klemme der Bezugsdiode 52 verbunden. Ein Widerstand 80 begrenzt den Gritterstrom der Röhre 76, und ein Widerstand 82 bildet eine örtliche Vorspannungsrückleitung für diese Röhre. Die Verstärkerröhren 68 und 76 umfassen gewöhnlich einen Satz von mehreren Röhren, der eine ausreichende Antriebsenergie für die nachfolgenden stufen liefert. Die Anoden der Röhre 68 ist durch eine Leitung 84 mit einem Netzwerk verbunden, das einen Widerstand 86 umfaßt, welcher durch einen Kondensator 83 überbrückt ist. Die andere Klemme dieses Netzwerks ist an ein Ende einer Primärwicklung 90 eines Antriebskopplungstransformators y2 angeschlossen. Eine Leitung bildet einen Mittelabgriff für die Primärwicklung dieses Transformators und verbindet den Anodenkreis der Röhre 68 mit der positiven Klemme einer Quelle 96 für die Antriebsenergie. Die Röhre 76 ist aurch eine Leitung 98 mit einem Widerstand 100 verbunden, der seinerseits über einen Teil 102 der Primärwicklung des Transformators y2 an die Anode der Röhre 76 angeschlossen ist. Somit werden die Anoden der Röhren 68 und 76 von der Gleichstromquelle 96 über die gemeinsame Leitung 94 gespeist. Das Schirmgitter der Rönre 56 ist durch einen Begrenzungswider^tand 104 mit der üciiirmgitt er anzapfung 22 verbunden. Entsprecnena ist das bckiragitter der üöiire 68 über einen T/ider-

009825/0517 bad OfflttNAL

- 8 - 1A-32 529

stand 106 und das !Schirmgitter der Köhre 76 Über einen Voiderstand 108 an die Schirmgitteranzapfung 22 an der negativen Klemme der Anodenstromquelle für den Multivibrator angeschlossen.

Die Sekundärwicklung des Transformators 92 ist so geschaltet, daß sie einen Satz von Transistoren 110 abwechselnd leitfähig und nicht leitfähig macht, um so Bearbeitungsimpulse an der Funkenstrecke zu erzeugen. Zwar werden bei der hier beschriebenen Ausbildungsform der Erfindung als elektronische Schalter Transistoren verwendet, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung

w nicht auf diese Anordnung beschränkt; jeder fachmann ist in der Lage, die Schaltung so abzuändern, daß auch andere elektronische Schalter der weiter oben genannten Art verwendet werden können. Eine Seite der Sekundärwicklung des Transformators 92 ist mit der positiven Klemme eines Netzwerks verbunden, das einen Kondensator 112 umfaßt, v/elcher durch Dioden 114 überbrückt wird, Die negative Klemme dieses Netzwerks ist an die Bezugs- oder Erdungsleitung 32 angeschlossen. Die andere Seite der Sekundärwicklung des Transformators 92 ist über eine Diode 116 mit der .ßasis des Transistors 110 verbunden. Mit der Diode 116 sind ein widerstand 118 und ein. Kondensator 120 parallelgeschaltet.

3ei dem Transistor 110 handelt es sich um einen solchem vom PHP-Typ, und die Anode der Diode 116 ist mit der Basis des Transistors 110 verbunden. Bei den Dioden 11-4 handelt es sich um Silizium- oder germaniumgesteuerte Vorrichtungen, von denen jede eine Ilindestleitspannung von etwa 0,6 bis 0,8 V aufweist. Die Kathode dieses Satzes von Dioden ist an die negative Klemme des Kondensators 112 angeschlossen, und die ^ahl der in Reihe

00 9825/OS 17 _BAD ORIGINAL

- 9 - 1A-32 529

geschalteten Dioden wird so gewählt, daß an dem Kondensator 112 die gewünschte Mindestvorspannung erscheint. ·

Der Emitter des Transistors 110 ist durch einen Abgleichwiderstand 122 mit der Erdungsleitung 32 verbunden. Der Kollektor des Transistors .110 ist -an einen Satz 124 von verstellbaren leistungswiderständen angeschlossen. Das andere Ende dieses Netzwerks ist im vorliegenden Fall mit einem Werkstück 128 verbunden. Eine Elektrode 130 wird in einem kleinen Abstand von dem Werkstück gehalten, und zwar durch ein geeignetes Servovorschubsystem, wie es auf dem G-ebiet der Bearbeitung durch elektrische Entladungen bekannt ist. Die Elektrode 130 ist mit der negativen Klemme der Quelle 132 für die Bearbeitungsenergie verbunden. Die positive Klemme der Bearbeitungsstromquelle 132 ist mit der Erdungsleitung 32 verbunden, um so die Entladungsschleife zu schließen.

Diese Schaltung wird durch die Multivibratorröhren 10 und 12 in der schon beschriebenen Weise gesteuert. Die Verwendung der Gritterrückleitung bei diesem Multivibrator ist bei einer neuzeitlichen Schaltung zum Bearbeiten durch elektrische Entladungen von Bedeutung, da man einen großen Bereich des Einschalt- und Ausschaltverhältnisses bzw. des Leistungsfaktors bei einer bestimmten Frequenz vorsehen muß, um die Geschwindigkeit der Abtragung von Metall zu regeln. Zu diesem Zweck wird der Schleifkontakt des Potentiometers 46 mit der Quelle für eine feste Gleichspannung verbunden, bei der es sich im vorliegenden Fall um die positive Klemme der Anodenspannungsquelle 18 handelt.

009826/0617

- 10 - 1A-32 529

Wird der Schleifkontakt des Potentiometers 46 verstellt, bewirkt z.B. eine' Verkleinerung des Widerstandes 44 eine entsprechende Vergrößerung des Widerstandes 50, wodurch der gesamte Gitterwiderstand konstant wird, obwohl es möglich ist, jeden Gitterkreis weitgehend zu verstellen·

Bezüglich der Konstruktion von Multivibratoren ist es bekannt, daß die Betriebsperiode eines Multivibrators durch die folgende Formel wiedergegeben werden kann:

T=K (C34(R42 + R44) + C36(R48 + R50))

Haben die Kopplungskondensatoren 34 und 36 die gleiche Kapazität, kann man diese Formel wie folgt vereinfachen:

T = K₁ (R42 + R46 + R48)

Aus dieser vereinfachten Formel ist ersichtlich, daß dann, wenn der Schleifkontakt des Potentiometers 46 vom einem Ende zum anderen bewegt wird, der \7iderstand entsprechend von der einen Gitterrückleitung zur anderen Gitterrückleitung verlagert wird. Daher wird ohne Rücksicht auf die Stellung des Schleifkontaktes des Potentiometers 46 eine konstante Frequenz aufrechterhalten, so daß sich bei einer festen Frequenz ein großer Bereich des Einschalt- und Ausschaltverhältnisses ergibt.

Die wirkungsweise der liultivibratorröhren 10 und 12 bei gegebenen Kapazitäten der Kopplungskondensatoren 34 und 36 ' ist in der elektronischen Industrie bekannt. Damit eine andere -detriebsfrequenz gewählt werden kann, denen die Schalter 38 und 40, die normalerweise miteinander gekuppelt sind, um eine .Regelung der Frequenz zu ermöglichen, dazu, Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität in die betreffenden Gitterkreise ein-

009825/0511

. . - 11 - 1A-32 529

zuschalten. In Fig. 1 sind sechs Frequenzanzapfungen dargestellt. Das Ausgangs signal der Llultivibratorröhre 12 erscheint an dem Anodenbelastungswiderstand 16, und hierbei handelt es sich um ein im wesentlichen rechteckförmiges Signal* dessen Frequenz, durch den gesamten Gitterkreiswiderstand in Verbindung mit den Kondensatoren 34 und 36 bestimmt wird, während sich der leistungsfaktor nach der Einstellung des Schleifkontaktes des Potentiometers bzw. Kegelwiderstandes 46 richtet.

Ein weiteres Schaltungsnetzwerk, das benötigt wird, um das Einstellen des Leistungsfaktors innerhalb eines großen Bereichs zu ermöglichen, wird durch das Netzwerk gebildet, mittels dessen das Ausgangssignal des Multivibrators .den nachfolgenden Verstärkerstufen zugeführt wird. Eine Analyse dieser Schalter zeigt, daß die Llultivibratorröhre 12 und der Satz 110 von Leistungstransistoren in Pnase mit einer Entladung an der Funkenstrecke*zwischen der Elektrode 130 und dem Werkstück 128 leitfähig sind. Bei einem außergewöhnlich niedrigen Leistungsfaktor wird durch einen Kopplungskondensator eine Leistung Übertragen, die für den einwandfreien Betrieb der nachfolgenden Verstärkerstufen nicht ausreicht, und daher müssen Schaltungsmittel vorgesehen werden, um das Ausgangssignal des Multivibrators der Verstärkerröhre 56 auf geeignete Weise zuzuführen.

Eine geeignete Kopplungssehaltung erhält man durch die Verwendung der .Bezugsdiode 52 mit dem Überbrücku^gskondensator 54, wobei ein rechteckiger Ausgangsimpuls, der an dem Signalwiderstand 16 erscheint,, nach unten verlagert wird, wie es iür einwandfreie oteuerun£ des Gitters der verstärkerröhre 56 erxorderlicii ist. Der Vorspannungs-Rückleitungswiderstand 58

00 9825/0517
. BAD Ofll©NAL

- 12 - 1A-32 529

hält die Röhre 56 jeweils während der in Frage kommenden Zeitspanne im nicht leitfähigen Zustand. Dies wird dann erreicht, wenn die Multivibratorröhre 12 leitfähig wird, so daß an dem Widerstand 16 ein Spannungsabfall auftritt. Ein typischer Gesamtwert für die Spannung der Anodenspannungsquellen 18 und* 20 beträgt etwa 250 V. Der Spannungeabfall an der Multivibratorröhre 12 während des Zustandes der Leitfähigkeit beträgt etwa 100 V, so daß an dem Widerstand 16 ein Signal in Form einer Spannung von etwa 150 V erscheint.

Solange die geregelte Spannung an der Bezugsdiode 52 höher ist als der Spannungsabfall an der Röhre 12, wird das Steuergitter der Röhre 56 in diesem Zeitpunkt negativ sein. Im vorliegenden Fall würde die Regelgröße der Bezugsdiode 52 etwa 200 V betragen, und das Steuergitter der Röhre 56 würde daher auf etwa -100 V vorgespannt. Die Bezugsdiode 52 und der Kondensator 54 bilden ein netzwerk zu erzeugen einer ungeerdeten (floating) Gleichspannung, wobei während des Schaltvorgangs nahezu keine kapazitiven Verluste auftreten, wie es der Fall wäre, wenn an diesem Punkt eine Gleichspannung mit normalen Eigenschaften verwendet würde, die mit Hilfe einer Transformatorwicklung und von Gleichrichtern erzeugt wird. Die kleinere Nebenschluß- oder Verlustkapazität, die sich bei diesem verbesserten netzwerk ergibt und zwischen der Anode der Röhre 12 und der Leitung 32 oder anderen Schaltungselementen auftritt, führt zu Hebenschlußverlusten, die erheblich geringer sind, als es d.er Fall sein würde, wenn an diesem Punkt eine Gleichspannungsquelle bekannter Art angeschlossen würde«

009825"/OStT.,.

- 15 - 1A-32 529

',Venn die Multivibratorröhre 12 ihre Leitfähigkeit verliett, verschwindet das Spannungssi-gnal an dem Widerstand 16, so daß der Bezugsdiodenkreis positiv wird. Bei diesem Beispiel, d.h. bei einer Anodenspannung von 250 V und einer 200-V-Bezugsdiode, erscheint eine Spannung von etv/a 50 V an dem Y/iderstand 60, der an das Steuergitter der Röhre 56 angeschlossen ist, da das Steuergitter das Signal annähernd auf dem gleichen Spannungswert hält wie die Kathode der Röhre 56. Ein außerordentlich kleiner Kondensator 64 überbrückt den Widerstand 60, um das scharf ausgeprägte Ansteigen und Absinken dieses Signals zu verbessern und so den Verstärker 56 zu veranlassen, das Signal zu verstärken und es erneut in eine rechteckige Porm zu bringen, und um den Liultivibrator gegenüber den nachfolgenden Verstärkerstufe zu entkoppeln. '

Kin rechteckiges pulsierendes Signal mit einer verstärkten Leistung erscheint daher an dem Belastungswiderstand 65, der im -Anodenkreis der Röhre 56 liegt und durch den Kondensator 66 mit dem Steuergitterkreis der Röhre 68 gekoppelt ist. Die ■ Diode 70 verklemmt (clamps) dieses pulsierende Signal mit der Vorspannungsquelle 62 und dem Widerstand 74 und begrenzt den G-itterstrom während der Leitfähigkeitszeiten der Röhre 68, denn das an dem V/iderstand 72 erscheinende Signal übersehreitet die Vorspannung der Quelle 62.

Allgemein beträgt die Abschaltzeit bzw. die Zeitspanne zwischen den Impulsen des Satzes von Ausgangstransistoren mindestens 20$ des gesamten Signals. Mit anderen Worten, der maximale Leistungsfaktor beträgt im Vergleich zum kleinsten

0 09 8 25/OS17

- 14 - 1A-32 529

Leistungsfaktor von etwa Yfa bei dieser Anordnung etwa 80$. Da die Röhre 56 daher mindestens während 20$ des Zyklus leitfähig ist, wird durch den Kopplungskondensator 66 eine ausreichende leistung übertragen, um das Steuergitter der Röhre zu betätigen, so'daß im Steuergitterkreis der Röhre 68 eine · normale Kopplungsschaltung vorsehen kann·

Der Steuergitterkreis der Röhre 76 wird durch die gleiche Signalquelle betätigt wie bei der Röhre 56 und ist daher durch eine Leitung 78 mit dem Bezugsdiodennetzwerk 52, 54 verbunden» Die Antriebscharakteristiken dieser Röhren ähneln weitgehend denjenigen der Röhre 56, abgesehen davon, daß man anstelle der Röhre 76 mehrere parallelgeschaltete Röhren vorsehen könnte.

Der oatz 68 von Leistungsröhren wird eingeschaltet bzw. leitfähig gemacht, und zwar in Phase mit dem Leitfähigkeitszustand des Leistungstransistors 110. Der Elektronenstrom fließt während der Betätigung des Transistors 110 von der Leitung 32 aus über die Röhre 68 zur Anodenleitung 84. Im Zeitpunkt des Einschaltens fließt der Elektronenstrom durch den Kondensator 88, denn im Zeitpunkt des Einschaltens liegt an dem Kondensator 88 die Spannung Null. Die Primärwicklung 90 des Transformators 92 vervollständigt den Stromkreis zur positiven Klemme der Antriebsenergiequelle 96 und somit auch den Leistungsetromkreis der Röhre 68. ,

Der Elektronenfluß in der'Primärwicklung 90 des Transformators 92 erzeugt einen entsprechenden Elektronenfluß in der Sekundärwicklung, so daß ein Antriebsstrom zu dem Transistor fließt, um über die Diode 116, die Basis und den Emitter des

009825/0517

- 15 - 1A-32 529

Transistors 110, den Abgleichwiderstand 112 zur positiven Klemme der Sekundärwicklung zurückzufließen« Während dieses Zustand.es der Betätigung des !Transistors 110 in der Durchlaßrichtung wird die übermäßige Spannung an dem Kondensator 112 durch das schon beschriebene Diodennetzwerk 114 im vorliegenden.Fall auf etwa 2 V begrenzt.

Der Antriebsstrom bewirkt, daß der Transistor 110 leitfähig wird. Wenn der Spalt zwischen dem Werkstück 128 und der Elektrode 130 genügend klein ist, so daß ein Funke überspringen kann, fließen Elektronen von der negativen Klemme der Entla- | dungeetromquelle 132 aua über die Elektrode 130, das Werkstück 126, den Widerstand 124, den Kollektor und den Emitter des Transietors 110 und den Abgleichwideretand 122 zu positiven Klemme der Stromquelle 132.

Nach Abschluß einer Leitfähigkeitsperiode des Transistors 110 wird dieser Transistor dadurch abgeschaltet, daß der Satz 76 von Röhren leitfähig gemacht wird. Beim Abschalten fließen Elektronen von der Primärwicklung des Transformators 92 aus über die Leitung 32, die Röhre 76, die Leitung 98, den. Begrenzungswiderstand 100, die Primärwicklung 102 und die Leitung 94 zur positiven Klemme der Antriebsstromquelle 96. Der Elektronenfluß spielt sich in dieser Wicklung mit entgegengesetzter Phase ab und bewirkt, daß ein Strom'in der entgegengesetzten Richtung durch die Sekundärwicklung des Transformators 92 fließt. Während dieser Abschaltperiode fließen Elektronen von der Sekundärwicklung des Transformators 92 aus über den Kondensator 112, den Äbgleichwiderstand 122, den Emitter und die Basis des Transistors 110 und den Kondensatöir 120 zur anderen Klemme der

009825/0517

- 16 - 1A-32 529

Sekundärwicklung des '.Transformators 92. Nachdem der Transistor 110 seine leitfähigkeit verloren hat, bewirkt der Emitter-Basis-Übergang eine Blockierung bei dieser Polarität, um das weitere Fließen eines Stroms zu verhindern. Wenn es sich bei diesem Transistor um eine Vorrichtung mit einem Legierungsübergang oder um eine andere Vorrichtung handelt, die eine hohe umgekehrte Spannung zwischen dem Emitter und der Basis aufweist, setzt sich der Elektronenfluß nicht fort, abgesehen von den sehr kleinen Beträgen, die auf in der Rückwärtsrichtung auftretende Verluste der Übergangsstelle zurückzuführen sind. Bei diesem Satz von Transistoren werden jedoch normalerweise Transistoren mit sogenannten diffundierten Übergängen verwendet, die so ausgebildet sind, daß eine relativ niedrige Spannung, die in der Gegenrichtung an, den Basis-Emitter-Übergang angelegt wird, eine Leitfähigkeit in der Gegenrichtung herbeiführt. Das Ausmaß dieser Leitfähigkeit in der Gegenrichtung wird durch den ,Viderstand 118 begrenzt, denn der Elektronenfluß wird durch die Mode 116 blockiert und auf einen Wert begrenzt, der für den Transistor 110 ungefährlich ist, und bei dem der Transformator 92 nicht gesättigt wird.

Ohne Rücksicht auf die verwendete Transistorbauart ist es zweckmäßig, diese Antriebsschaltung, insbesondere den Antriebstransforiaator 92 und die Strombegrenzungsnetzwerke, näher zu erläutern. »7ie schon erwähnt, kann der Leistungstaktor bei einer bestimmten Frequenz in weiten Grenzen variieren, und bei einer typischen Vorschubeinrichtung einer Bearbeitungsmaschine Jtann der Leistungsfaktor zwischen einem Minimum von etwa 1% bei einer bestimmten frequenz und einem Maximum von etwa 80 bis

009825/0517

- 17 - 1A-32 529

90$ variieren, d.h.. die Dauer der Leitfähigkeit beträgt 80 bis SO/o des Bearbeitungszyklus. Andererseits handelt es sioh bei einem Transformator um eine mit v/echsels'trom arbeitende Vorrichtung, bei der die positive Spannungsfläche sowohl der Sekundärwicklung als auch der Primärwicklung genau gleich der negativen Spannungsfläche sein muß. Daher ist es praktisch unmöglich und auch unzweckmäßig, den Transformator 92 im Gegentakt arbeiten zu lassen, ohne daß sein Eigenkern während der kurzen Einsohaltzeiten gesättigt wird, und zwar ohne Rücksicht auf die Bauart des verwendeten Transistors. Ein geeigneter Aufbau der Schaltung ist erforderlich, um eine Sättigung während langer Einscahltzeiten zu verhindern, wenn der Transformator benutzt wird, um einen Transistor mit einem Diffusionsübergang zu betreiben, bei dem die Gegenspannungsgrenze am Emitter und an der Basis außerordentlich tief liegt.

Fig. 2 zeigt schematisch das Kurzschluß-Steuersystem, das in Pig. 1 als Diagrammblock angedeutet ist. Das gezeigte oystem umfaßt ein netzwerk zum Fühlen der Spitzenspannung an der Funkenstrecke mit einer Diode 150 und einem Kondensator 152, die mit der Funkenstrecke in Jieihe geschaltet sind. Außerdem ist die Funkenstrecke durch einen Widerstand 154 sowie durch ein verstellbares HG-Hetz wer Js: überbrückt, das einen viiderstand 156 und einen Kondensator 158 umfaßt, ,vie schon erwähnt, kann der Bearbeitunü'svorgang entweder bei relativ niedrigen oder bei relativ hohen .Frequenzen durchgeführt werden, was sich jeweils nach der Stellung der Anzapfungsschalter 38 und 40 des Multivibrators richtet. Man kann die Kapazität des Kondensators variieren, so daß sich eine andere Zeitkonstante für die Betä-

009825/Ö517 BAD

- 18 - 1A-32 529

tigung des Füllnetzwerks ergibt. Bei hohen Frequenzen ist ein niedriger kapazitätswert des Kondensators 158 zweckmäßig, ao daß man eine kürzere Ansprechzeit erhält. Bei niedrigeren Frequenzen muß die Kapazität des Kondensators 58 größer sein, um ein langsameres Ansprechen zu gewährleisten. Ferner sind bei dem Steuersystem Mittel vorgesehen, um den Multivibrator augenblicklich abzuschalten, sobald festgestellt wird, daß die Bearbeitungsfunkenstrecke kurzgeschlossen ist. Diese Mittel umfa sen einen elektronischen Schalter in Form eines Transistors 160. Bei dem Transistor 160 handelt es sich um einen solchem vom NPN-Typ, der gemäß Fig. 2 an eine Quelle 162 für eine positive Gleichspannung angeschlossen ist, wobei Widerstände 164 bis 170 vorgesehen sind. Der Kollektor des Transistors 160 ist ferner mit dem Gitter der Multivibratorröhre 10 über Isolierdioden 172 und 174 gekoppelt, damit der itlultivibrator abgeschaltet und die Zufuhr von Bearbeitungsimpulsen zu der .funkenstrecke unterbrochen werden kann.

Während des normalen Bearbeitungsvorgangs wird der Transistor 160 im nicht leitfähigen Zustand gehalten. Um den Transistor 160 abgeschaltet zu halten, wird der Gleichspannungsquelle 132 eine Spannung entnommen; die Spannungsquelle 132 ist durch einen verstellbaren Widerstand bzw. ein Potentiometer 176 und einen festen Widerstand 178 überbrückt. Der ' Widerstand 180 ist mit dem Schleifkontakt des Potentiometers in..Reihe geschaltet, damit die erforderliche negative Spannung der Basis des Transistors 160 zugeführt werden kann, um diesen im nicht leitfähigen Zustand zu halten. Das Potentiometer 176 kann wahlweise eingestellt werden, um den Bezugsspannungspegel

009825/0517

- 19 - 1A-32 529

so einzustellen! daß der Bearbeitungsvorgang stabilisiert wird· Es hat sich gezeigt, daß es im vorliegenden Fall zweckmäßig ist, wenn die Spannung in der Grißenordnung von 22 V liegte Die Dioden 182 und 184 sind mit dem Ausgang des Netzwerks zum Fühlen der Spitzenspannung an der Funkenstrecke in -k-eihe geschaltet und gemäß Fig· 2 mit der Basis des Transistors 160 verbunden. Der Transistor 160 wird im ausgeschalteten Zustand gehalten, his die Spannung an der Funkenstrecke bis unter 22 V zurückgeht, wodurch ein anomaler Zustand an der Funkenstrecke angezeigt wird, d.h. ein Zustand, der sich dem Kurzschluß- \ zustand nähert. An diesem Punkt bewirkt die an die Basis des Transistors 160 angelegte Spannung, daß der Transistor eingeschaltet und eine negative Spannung in der Größenordnung von 70 V an das (Jitter der itöhre 10 angelegt wird, um den Multivibrator abzuschalten.

Ferner sind Vorkehrungen getroffen, um mit Hilfe des Multivibrators Impulse bei einer erheblich niedrigeren Frequenz dann zu erzeugen, wenn die Funkenstrecke kurzgeschlossen ist, wie dies durch das Fühlnetzwerk angezeigt wird. Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, auf diese V/eise den Strom zu verringern, der der Funkenstrecke zugeführt wird, solange der Kurz-8ch,lußzustand bestehen bleibt. Damit der Llultivibrator während des Kurzsehlußzustandes Impulse mit einer niedrigeren Frequenz erzeugt, ist eine Wechselspannungsquelle in Sestalt eines Transformators 186 vorgesehen. Ein als Impulsgeber dienender Kippgenerator ist mit dem Transformator 186 durch einen. Halbweggleiciirichter 188 verbunden. Der iiippgenerator umfaßt eine elektronische ^urchbruo-hvorriciitung, z.3. eine Vierschichten-

009825/0517 ^BÄD °^mmAL

- 20 - 1A-32 529

diode, wobei das RC-Netzwerk einen Kondensator 192 und zwei Widerstände 194 und 196 umfaßt. Unter einer Durchbruchvorrichtung wird hier^ jede Vorrrichtung verstanden, die getriggert werden kann, um plötzlich leitfähig zu werden, und zwar dadurch, daß an sie eine der Durchbruchspannung gleiche Triggerspannung angelegt wird. Ein Potentiometer 198 überbrückt bestimmte Sekundärwicklungen des Transformators 186, damit die Zündspannung der Vierschichtendiode 190 wahlweise eingestellt werden kann. Das gleichgerichtete Ausgangssignal des Transformators 186 wird durch ein RG-Hetzwerk eine eine geringere Breite} dieses Netzwerk umfaßt einen Kondensator 192 und einen vYiderstand 194-» die an die negativen Kathoden der Vierschichtendiode 190 angeschlossen sind. Die Anode der Diode 190 weist die Spannung Null auf, die der Hauptsparmungsquelle über ein verstellbares RC-Netzwerk entnommen werden kanne Dieses verstellbare RC-Netzwerk umfaßt einen Kondensator 199, Widerstände 200 und 204 sowie ein Potentiometer 202, das verstellt werden kann, um die Breite des Abschalttriggerimpulses zu regeln. In Fig. 2 bezeichnet der Punkt P die Spannung ITuIl. Die Breite des Triggerimpulses bestimmt den Kurzschlußstrom, der für jede Einstellung der Anzapfung erwünscht ist, d.h. bei der höchsten und der niedrigsten Einstellung zur Regelung der Geschwindigkeit der Abtragung von werkstoff· Zu diesem Zv/eck umfaßt das Potentiometer 202 Schleifkontakte, die mit dem Schleifkontakt des Potentiometers 46 der ochaltung nach Fig. 1 gekuppelt sind. Das Potentiometer 46 dient dazu, wahlweise die Impuls- oder Einschaltzeit der funkenstrecke bzw. aen Leistungsfaktor einzustellen, ,iie schon erwähnt, v/erden die Impuls-Eins ehalt- und

BAD OR(QfNAL 009825/0517

- 21 - U-32 529

Abschaltzeiten entsprechend der Bewegung des bchleifkontaktes des Potentiometers 4-6 reziprok zueinander variiert. Das Potentiometer 202 ist mit dem Potentiometer 46 gekuppelt, so daß dann, wenn die Impulsabsehaltzeit verlängert wird, die Breite des Abschalttriggerimpulses vergleichsweise vergrößert wirdo Bei Einstellungen für relativ kurze Abschaltzeiten wird die Breite des Abschalttriggerimpulses entsprechend verringert. Hierdurch wird gewährleistet, daß Abschaltimpulse fron niedriger Frequenz bei langen Abschaltzeiten erzeugt werden.

Jedesmal dann, wenn die gleichgerichtete Spannung an der f 'Vierschichtendiode 190 den Durchscnlagspunkt erreicht, wird die Diode schnell leitfähig, und sie läßt eine Spannungsspitze aurch, welche die ricntige Höhe und Breite besitzt, und das mit der Diode in Keihe geschaltete Forimingsnetzwerk mit dem Kondensator 206 und den Widerständen 208 und 210 passiert. Dieses Netzwerk ist für den Fall von besonderer Bedeutung, daß die Vierschichtendiode 190 versagt. Wenn die Diode 190 geschlossen bleibt, begrenzt das Netzwerk den Kurzschlußstrom, der übertragen werden und den Transistor 110 beschädigen könnte. Das xiO-iTetzwerk erfüllt ferner die wichtige Aufgabe, die Schaltung ge&en den Einfluß von Schwankungen der Netzspannung zu schützen· »enn irgendein Teil des dem Kippgenerator zugeordneten Impulserzeugungsnetzwerks versagt, wird der Transistor 160 nach dem .auftreten eines Kurzschlusses eingeschaltet, um den Multivibrator im abgescnalteten Zustand zu halten. Dieses Signal wird über die Diode 212 der Basis des Transistors 160 zugeführt, um diesen Transistor abzuschalten. Solange die Funkenstrecke kurzgeschlossen bleibt, wird der Transistor 160 durch das Ausgangs-

00982 5/0517 bad original

- 22 - 1A-32 529

signal des kippgenerators so vorgespannt, daß er ausgeacnaltet bleibt, vfenn die gefühlte Spannung an der Funkenstrecke um einen vorbestimmten Betragoansteigt, bleibt der Transistor 160 abgeschaltet, und der Multivibrator kann in der normalen V/eise arbeiten, um der Funkenstrecke hochfrequente Bearbeitungaimpulse zuzuführen.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung beschrieben. Die in Fig. 1 gezeigte Speiseschaltung ist geeignet, der Funicenstrecke Bearbeitungsimpulse mit einer vorbestimmten Frequenz und bei einem wahlweise variablen Einschalt- und Ausscnaltverhältnis zuzuliinren, so a&ß aie Gk-scfiv/iriai£Keit cer ADtr^gung von .Werkstoff und die Oberflächengüte des Werkstücks durch die Bedienungsperson genau geregelt v/erden können. Beim Auftreten eines Kurzschlusses ist es unbedingt erforderlich, daß der der Funkenstrecke zugeführte Strom augenblicklich auf regelbare ^eise verringert wird. Es hat sich gezeigt, daß sich eine erhebliche Verbesserung der Schutzschaltung erzielen läßt, wenn die durch die Ivlultivibratorrö'hren 10 ψ und 12 erzeugten Impulse zuerst durch einen Ausschalter, d.h. den Transistor 160, unterbrochen werden. Der Transistor 160 ist normalerweise abgeschaltet, bis die Spitzenspannung an der Funkenstrecke, die durch das Hetzwerk mit der Diode 150 und dem Kondensator 152 gefühlt wird, bis unter den vorher eingestellten Bezugswert zurückgeht, der z.B. in der G-rößenordnung von 22 V liegen kann. An diesem Punkt bewirkt die an die Basis des Transistors 160 angelegte Spannung, daß der Transistor eingeschaltet wird· Hierbei wird augenblicklich eine hohe negative Spannung an das Gitter der Liultivibratorröhre 10 angelegt, um diese Röhre

0 0 9 8 2 5/0517 ^BAD

- 23 - . 1A-32 529

abzuschalten und den betrieb der Röhren 68 und 76 sowie des Transistors 110 zu unterbrechen. Auf diese «eise wird die Zufuhr von Bearbeitungsimpulsen zu der Funkenstrecke unterbrochen· Bei dem in Fig. 2 gezeigten Kippgenerator handelt es sich um kontinuierlich arbeitende Impulserzeugungsmittel. Die Frequenz der Triggerung der Vierschichtendiode 190 wird durch die Yiechselspannungsquelle bzw. den Transformator 186 geregelt und ■ vorher eingestellt. Zwar liefert der Halbweggleichrichter 188 eine niedrige frequenz von 60 Hz, doch sei beaerkt, daß sich die Erfindung nicht auf diesen »ert beschränkt, und daß sowohl bei einer niedrigeren Frequenz von 15 Hz als auch bei Frequen- ' ssen BAs zu 120 nz ein brauchbarer betrieb erzielt v/erden kann. Die Impulse, die der Basis des Transistors 150 von der Vierschichtendiode 190 über das Irnpulsformungsnetzwerk zugeführt werden, haben eine negative Polarität, um die Dioäe abzuschal— ten, und sie sind von äußerst kurzer Dauer, wie es weiter oben beschrieoen wurde. Daher haben die Steuerimpulse^ die den LIuI-tivibratorröhren und den Schaltmitteln für die Funkenstrecke, d.h. dem Transistor 110, zugeführt werden, nicht nur eine sehr | niedrige Frequenz, sondern sie weisen auch eine erheblich verringerte Einschaltdauer auf, um den Strominnalt der Impulse weiter zu verringern, welche der Funkenstrecke während eines kurzscnlusses zugeführt werden. Sol'ange das Aus^angssignal des Fühlnetzwerks auf einem Pegel verbleibt, der einen anomalen Sustand aer ^unkenstrecke anzeigt, wird der Transistor 160 so

^ert, daß er abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. das Ausgangs signal des Fühl netzwerke über den Bezugspegel hinaus ansteigt, wird der Transistor 160 im abgeschalteten

BAD ORIQINAU

009825/0517

- 24 - 1A-32 529

Zustand gehalten, die hohe negative Spannung wird nicht mehr an das Gitter der RöhrebiO angelegt, und der Multivibrator arbeitet mit seiner normalen frequenz, die mit Hilfe der Kondensatorschalter 34 und 36 eingestellt wurde. Die Ansprechzeit des Systems kann nach -^edari' mit Hilfe des Funkenstreckenkondensators 158 eingestellt werden· Bei relativ hohen Betriebsfre'quenzen ist es zweckmäßig, einen Kondensator 158 mit einer geringen Kapazität zu verwenden.

I,.an erkennt somit, daß die Erfindung neuartige und verbesserte iJit-tel vorsieht, um eine Vorrichtung zum Bearbeiten von werkstücken mit Hilfe elektrischer Entladungen für den Fall des Auftretens eines Kurzschlusses zu schützen.

Patentansprüche; BAD

009825/0517

Claims (5)

1. Γ It Ü O IiHB-

   Λο Einriciatung zum Bearbeiten eines leitfähigen Werkstücks mit Hilfe von elektrischen Entladungen, die an einem mit einem dielektrischen Kühlmittel gefüllten Spalt zwischen einer Werkzeugelektrode und dem Yierkstück erzeugt werden, gekennzeichnet durch eine Energiequelle, einen elektronischen Schalter mit einer Steuerelektrode und zwei Hauptelektroden, wobei die Hauptelektroden an die Energiequelle und die ü'unkenstrecke angeschlossen sind, erste Mittel, die betriebsmäßig mit der Steuerelektrode des Schalters verbunden sind und dazu dienen. Impulse mit variabler Ein- und Ausschaltzeit zuzuführen, so daß an dem Spalt einzelne Entladungen hervorgerufen werden, lühlmittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals beim Auftreten eines anomalen Zustandes an dem Spalt, Ausschaltmittel, die betriebsmäßig mit den kühlmitteln und der Steuerelektrode des Schalters verbunden sind und dazu dienen, deren Betrieb in Abhängigkeit von dem erwähnten Ausgangssignal zu unterbrechen, zweite Mittel, um Ausschaltimpulse von variabler Dauer den Ausschaltmitteln und dem Schalter in Abhängigkeit von dem Ausgangs signal mit einer erheblich niedrigeren .Frequenz zuzuführen, sowie durch gleichzeitig zur Wirkung kommende Mittel, um eine direkte Änderung der zeitlichen Dauer der Ausschaltimpulse im Vergleich zur Ausschaltzeit der zuerst erwähnton impulsen bewirf _2s/o517

   - £ - 1A-32 ί?29

   at
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Impulserzeugungsmittel einen Multivibrator mit zwei elektronischen Schaltern umfassen, die so gekoppelt sind, daß sie abwechselnd betätig^ v/erden, und daß die Ausschaltmittel einen elektronischen Ausschalter mit einer Hauptelektrode umfassen, die betriebsmäßig mit der'Steuerelektrode eines der Multivibratorschalter verbunden ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeicnnet, daß die zweiten Impulserzeugungsaittel einen Kippgenerator mit einer Vierschichtendiode (190) umfassen.
4. 4. Einrichtung zum Bearbeiten eines leiti'ähigen V/erkstücks mit Hilfe von elektrischen Entladungen, die an einem mit einem dielektrischen Kühlmittel gefüllten Spalt zwischen einer .Verkzeügelektrode und dem V/erkstück erzeugt werden, g e kennzeicnnet durcn eine Energiequelle, einen elektronischen Schalter mit einer Steuerelektrode und zwei Hauptelektroden, viooel die -laupt elektroden an die Energiequelle und den Spalt angescnlossen sind, erste Mittel, die mit der Steuerelektrode des Schalters betriebsmäßig verbunden sind und dazu dienen, Impulse mxt einer vorbestimmten frequenz bei variabler Ein- und Ausschaltzeit zu erzeugen, um an.dem Spalt einzelne Enlladungen hervorzurufen, kühlmittel zum Erzeugen eines Aus» gangssignals, durch das ein anomaler Zustand an dem Spalt angezeigt wird, zweite Mittel, die auf das erwähnte Ausgangssignal ansprechen, um Ausschaltimpulse von variabler Dauer den ersten Impulserzeugungsmitteln bei einer erheblich geringeren Prequeni zuzuführen, um deren Betrieb zu unterbrechen, sowie lüittel,

   009825/0517 bad

   1A-32 529

   um eine direkte Änderung der zeitlichen Jüaner der Ausschaltiinpulse im Vergleich zur Ausschaltzeit der zuerst erwähnten Impulse zu bewirken·
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Impulserzeugungsmittel eine elektronische Purchbruchsvorrichtung und eine uechselspannungsquelle umfas.sen, die mit ihr betriebsmäßig verbunden ist, um ■ sie zu zünden, sowie ein mit dem Au j .^a ng der Durciibruchsvorrichtung in Reihe geschaltete RC-Ketzwerk.

   6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Irnpulser-ieugunjSEittel einen L'.ultivibrator mit zwei elektronischen _c.nultern_ umfassen, die so gekoppelt sind, daß sie abwechselnd zur wirkung kommen, zu welchem Zweck ein vesrsteilbares RC-iietzwerk vorgesehen ist, wobei die zweiten Impulserseu<jun_iv_;E:r.ittel ein verstellbares RC-iletzwerj; umfassen, mittels dessen die Dauer der erwähnten Auoschaltimpulse geregelt wird, und wocei die zuletzt erv/ähnten Ilittel weitere Ilittel umfassen, um gleichzeitig die -erv.ühnten «Viderstände zu variieren.

   ?. üinri'c-'itung zum Bearbeiter, eines leitfähigen ./erlistücks mit I-ilfe elektrischer ,Entladungen an einem mit einem dielektrischen Ivühlmixtel gefüllten "Spalt zwischen einer .Verkzeugelektrode und den uerkstuck, g e k e ι: η ζ e i c I: η e t durch eine jinorjieq.uelle, elektronische ^chaltcittel -nit. einer ijteuerlekTi'ode und zwei ^auptelektroden, wobei die .-£_.uptelel:troden an die ]£iier_£jieauelle unä deii Spalt angeschlossen ,s.ind, .n;it

   0 0 9 8 2 5/0517

   - 4Γ- 1A-32 529

   der Steuerelektrode der Sclialtmittel betriebsmäßig verbundene erste Mittel, um Impulse mit einer vorbestimmten Frequenz bei variabler -Ein» und Ausschaltdauer zu erzeugen und so an dem Spalt einzelne Entladungen hervorzurufen, Fühlmittel zum"Erzeugen eines einen anomalen Zustand an dem Spalt anzeigenden Ausgangssxgnals, einen elektronischen Ausschalter mit einer Steuerelektrode, der betriebsmäßig zwischen den Fühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossen ist und dazu dient, deren Betrieb in Abhängigkeit von dem Ausgangssiganl zu unterbrechen, eine periodisch zu betätigende elektronische DurchbruchsvorriCiitung, die mit einer erheblich niedrigeren Frequenz betrieben wird, ein betriebsmäßig mit der Durchbruchsvorrichtung und der Steuerelektrode des Ausschalters angeschlossenes RC-Netzwerk zum Zuführen von Auasehaltimpulsen sowie durch Mittel, um eine direkte Änderung der Dauer der Ausschaltimpulse im Vergleich zur Ausschaltzeit der zuerst erwähnten Impulse zu bewirken.

   b. Einrichtung zum Bearbeiten eines leitfähigen V/erkstücks mit iiilfe elektrischer .Entladungen an einem mit einem dielektrischen Kühlmittel gefüllten spalt zwiscnen einer V/erkzeu^eiektrcde und den ./erkstück, gekennzeichnet durch eine Energiequelle, elektroniscne ochaltmittel mit einer Steuerelektrode und zwei rlauptelektroden, wobei die iiauptelektroden betriebsmäßig an <iie Energiequelle und den Spalt angeschlossen sind, mit der .iteuereloktrode des Schalters betriebsmäßig verbundene erste Uittel zum Zuführen von Impulsen bei einer vorbestimmten Frequenz und mit variabler Ein- und Au^schaltzeit, um an dem Spalt einzelne Entladungen hervorzu-

   009825/0517 BAD omeiNAL

   - £- - 1A-52 529

   319

   rufen, kühlmittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem anomalen Betriebszustand des Spaltes, einen elektronischen Auuschalter mit einer Steuerelektrode, der "betriebsmäßig zwischen den kühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossen ist und dazu dient, den Betrieb in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal- zu unterbrechen, eine periodisch zu betätigende elektronische Durchbruchsvorrichtung, die mit einer erheblich niedrigeren Frequenz betrieben wird, sowie ein z?/ischen der Durchbruchvorrichtung und aer steuerelektrode des Ausschalters angeschlossenes HC-Netzwerk*

   9. Einrichtung zum !Bearbeiten eines leitiähigen Werkstücks mit Hilfe elektrischer Entladungen an einem mit einem dielektrischen Kühlmittel gefüllten Spalt zwischen einer.uerkzeugelektrode und dem Y/erkstück, g e k s η η ζ ei c h η e .t durch eine Energiequelle, elektronische Schaltmittel mit einer Steuerelektrode und zwei Hauptelektroden, wobei die üauptelektroden betriebsmäßig an die Energiequelle und den Spalt angeschlossen sind, mit der Steuerelektrode des Schalters betriebsmäßig ver-' bundene erste Mittel zum Zuführen von Impulsen bei einer vorbestimmten frequenz und bei variablen Sin- und Äusschaltzeiten, um an dem üpalt getrennte Entladungen hervorzurufen, Fühlmittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von einem anomalen Betriebszustand des Spaltes, einen elektronischen Ausschalter mit einer Steuerelektrode, der betriebsmäßig zwischen den Fühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossen ist und dazu dient, den -Betrieb in Abhängigkeit von dem Ausoangüsignal zu unterbrechen, einen Kippgenerator zum Erzeugen von Ausschaltimpulsen, die dem Ausschalter mit

   0 0 9 8 2 5/051? BAD OTOfNAl

   1A-32 329

   einer erneblicti herabgesetzten Frequenz zugeführt werden, sowie durch ein paralleles RC-Netzwerk, das in einer Reihenschaltung zwischen dem Ausgang des Kippgenerators und der Steuerelektrode des Ausschalters angeordnet ist,

   10. Einrichtung zum Bearbeiten eines leitfähigen Werkstücks mit rlilfe elektrischer Entladungen an einem mit einem dielektrischen Kühlmittel gefüllten Spalt zwischen einer Y/erkzeugeleictroae und. dem ■.. erirstücic, gekennzeic c. r~ e ^J; ch-.rcii eine x-nir^io^ueli^, elektronische Schaltmittel mit einer Steuerelektrode und zwei Hauptelektroden, wobei die liauptelektroden betriebsmäßig an die Energiequelle und den Spalt angeschlossen sind, mitnder Steuerelektrode der ochaltnittel betriebsmäßig verbundene erste Mittel zum Zuführen von Impulsen bei einer vorbestimmten frequenz und mit variablen Ein- und Ausschaltzeiten, um an dem Spalt getrennte Entladungen hervorzurufen, Fühlnittel zum Erzeugen eines Ausgangssignal3 in Abhängigkeit von einem anomalen Betriebszustand des Spaltes, ■einen elektrischen Ausschalter mit einer Steuerelektrode, der betriebsmäßig zwischen den Kühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossen ist und dazu dient, den Betrieb in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal zu unterbrechen, !,littel, um der Steuerelektrode des Ausschalters Ausschaltimpulse mit einer erheblich niedrigeren frequenz zuzuführen, sowie ein

   paralleles RC-Netzwerk, das in einer Reihenschaltung zwischen den zuletzt erwähnten Kitteln und der Steuerelektrode des Ausschalters angeordnet ist.

   11. Einrichtung zum Bearbeiten eines leitfähigen Werkstücks mit Hilfe elektrischer Entladungen an einem mit einem

   009825/05 17 BADORiQSNAL

   W - · 1A-52 529

   dielektrischen Kühlmittel gefüllten Spalt zv/iechen einer Y/erkzeugelektrode und dem V/erkstuck, gekennzeichnet durch eine Energiequelle _s mit der Energiequelle und dem Spalt betriebsmäßig verbundene Kittel zum Erzeugen getrennter elektrischer Entladungen an dem Spalt, erste Impulserzeugungsmittel zum Einleiten des Betriebs der erwähnten i.Iittel mit Impulsen von variabler Ein- und Ausschaltseit bei einer vorbestimmten Frequenz, Fühlniittel zum Erzeugen eines Aus^angssignals in Abhängigkeit von einem anomalen Betriebszustand des Spaltes, betriebsmäßig zwischen den Fühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossene Audschaltmittel zum Unterbrechen des Betriebes in Abhängigkeit von dem Ausjangssignal, zv/eite Impulserzeugungsmittel, die betriebsmäßig mit den Ausschaltmitteln verbunden sind, deren Betrieb steuern und ihnen sowie den ersten Impulserzeugungsmitteln Impulse von variabler Dauer als Ausschaltimpulse mit einer erneblich herabgesetzten Frequenz zuzuführen, sowie durch Mittel, um eine direkte Änderung der Dauer der Ausscnaltimpulse im Vergleich zur Au^schaltzeit der zuerst erwähnten Impulse zu bewirken.

   12. Einrichtung zum Bearbeiten eines leitfähi_b'en ',Verkstücks mit jiilfe elektrischer Entladungen an einem mit einem dielektrischen kühlmittel gefüllten bpait z;vischeti einer u'erkzeugelektrode und dem »erkstüek, gekennzeichnet aurch eine energiequelle, betriebsmäßig an die Energiequelle und den Spalt angeschlossene Mittel zum Erzeuger, getrennter elektrisciier Entladungen an dein Spalt, erste Mittel" zum Einleiten des betriebs der erwähnten I-iittel mit Inpulsen^ von variabler Ein- und Ausschaltdauer bei einer vorbestirinxen frequenz,

   009825/0^17 "

   -jfr - 1A-32 529

   kühlmittel aum Erzeugen eines Ausgangasignals in Abhängigkeit von einem anomalen Betriebszustand an dem Spalt, betriebsmäßig z./iscnen den Fühlmitteln und den ersten Impulserzeugungsmitteln angeschlossene Ausschaltmittel zum Unterbrechen des Betriebs in Abhängigkeit von dem Aus_aangssignal, zweite Impulserzeugungsmittel, die betriebsmäßig an die Ausschaltmittel angeschlossen sind, deren betrieb steuern und ihnen sov/ie den ersten Impulserzeugungsmitteln Ausschaltimpulse mit einer erheblich herabgesetzten .Frequenz zuzuführen, sowie durch ein zwischen den Ausscnaltmitteln und dem Ausgang der zweiten Impulserzeugungamittel angeschlossenes RC-Netzwerk.

   0 0 9 8 2 5 / Q 5 1 7

   DRYING. F. WUESTHOFF DIPI/. ING. G. PULS DR.K.v.PECHMANN

   PATENTANWÄLTE

   8 MÜNCHEN 00 \ 61 5 2 2

   SCHWEIGEHSTHASSE 2 88 00 SI

   TELEailAMMABHESSE:

   PROTECTFATENT München*

   1A-32 529

   Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken durch Funkenerosion mit einem Multivibrator zum Erzeugen einer vorbestimmten konstanten Impulsfolge, der mit einem elektronischen Schalter verbunden ist, über welchen der Erosionsimpulsstrom den Bearbeitungselektroden zugeführt wird, sowie einer zwischen Multivibrator und Elektrodenkreis angeordneten elektronischen Abschalteinrichtung, durch die bei Auftreten eines abnormalen Impulses im Elektrodenkreis, insbesondere eines Kurzschlusses, die Impulserzeugung des Multivibrators unterbrochen wird, gekennzeichnet durch einen weiteren Impulsgenerator (186, 190) zum Erzeugen einer Impulsfolge von niedrigerer Frequenz als der Multivibrator (10, 12), der derart mit der Abschalteinrichtung (160) verbunden ist, daß bei Unterbrechung des Multivibrators (10, 12) infolge 'eines Kurzschlusses der Multivibrator durch die Impulse dieser niedrigeren Frequenz periodisch eingeschaltet wird.

   009825/05

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Impuls-.tastverhältnis des Multivibrators (10,12) als auch das Impulstastverhältnis des Impulsgenerators (186,190) über Einstelleinrichtung (46; 202) insbesondere gleichzeitig einstellbar ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschalteinrichtung ein mit der Steuerelektrode des einen Verstärkerelementes (10) des Multivibrators verbundener elektronischer Schalter, insbesondere ein Transistor (160), ist.

   k. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch g e kennzeichne t , daß der Impulsgenerator ein Kippgenerator mit einer Vierschichtdiode (190) ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Impulsgenerator (190) und Ausschalteinrichtung (160) ein RC-Netzwerk zur Impulsformung geschaltet ist.

   009825/CS17

   IS

   Leerseite