DE1922768A1 - Stromversorgungseinrichtung fuer das Funkenerodieren von elektrisch leitenden Werkstuecken - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EM WE RICH · G E RD M Ü L LER · D . G R O SSE

28. Oktober 1969 g.ho -70 996

Ingersoll Maschinen und Werkzeuge Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 5907 Burbach, Austraße

Stromversorgungseinrichtung für das Punkenerodieren von elektrisch leitenden Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung für das Funkenerodieren von elektrisch leitenden Werkstücken mit einstellbarer Polarität des zwischen Werkstück und einer Elektrode gebildeten Arbeitsspaltes bzw. einer Anzahl solcher Arbeitsspalte mittels einer Arbeitsstromquelle entnommener, durch elektronische Schaltmittel gesteuerter. Arbeitsstrome.

Ls ist bekannt, derartige als Generator bezeichnete Versorgungseinrichtungen als Speichergeneratoren auszuführen, bei denen ein Speicher, meist Kondensatoren, auf die- Durchschlagspannung des Arbeitsspaltes aufzuladen und über den Arbeitsspalt zu entladen ist. Ursprünglich wurden derartige Speichergeneratoren als ungesteuerte, sogenannte Relazationsgenerato'ren ausgeführt, und in neueren Generatoren ist zur Erzielung größerer Leistungen die gesteuerte Ladung der Kondensatoren angestrebt..Verbreitet werden auch speicherlose Generatoren verwendet, deren Arbeitsstromquelle über gesteuerte elektronische Schaltelemente mit dem Arbeitsspalt intermittierend verbunden wird. Bewährt hat es sich hierbei, einen Impulsgenerator zu verwenden, der die nachgeordneten, als Leistungsschalter wirkenden Bauteile steuert.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß sowohl das speicherlose als das Speicher-Erodieren jeweils Vorteile und Nach-

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teile aufweisen. So bietet bspw. der hohe Scheitelwert des Entladungsstromes beim Arbeiten mit Speichern für eine vorgegebene .Strombeaufschlagung eine größere Werkstückabtragung als auch geringere Elektroäenerwärmung^ verbunden mit einem größeren Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden, sehr kurzen Entladungen. Hiermit verbunden sind aber ein größeres Verschleißverhältnis, d_fh. ein größerer Viert des Verhältnisses der Elektrodenerosion zur Erosion des Werkstückes, und bei Verwendung von Kohleelektroden ergibt sich ein besonders hoher Verschleiß.. Beim speicher losen Verfahren, wird der Arbeitsspalt periodisch durch Impulse etwa konstanten Stromes beaufschlagt. Hierbei ergibt sich ein kleineres Verschleißverhältnis, und in Verbindung mit besonderen Zündimpulsen ist es möglich, die eigentliche Arbeitsstromquelle mit geringerer Spannung arbeiten zu lassen, so daß bei gleicher Wirkung die Verlustleistung, für die Schalter und Arbeitsstromquelle auszulegen sind, absinken. Als nachteilig machen sich stärkere Elektrodenerwärmung, der geringere zeitliche Abstand zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Entladungen und insbesondere die geringere Abtragung des Werkstückes für vorgegebenen Arbeltsstrom bemerkbar.

Die dargelegten Umstände haben dazu geführt, daß neben dem speicherlosen Generator auch der Speichergenerator das Feld behauptet, und es von der jeweiligen Anwendungsaufgäbe, abhängt, welcher.der beiden Generatortypen vorzuziehen ist. Die Versuche,, einen Generator zu schaffen, der wahlweise mit Speicher oder speicherlos arbeitet, haben zu keinem,befriedigenden Ergebnis geführt. Beim Aufbau eines solchen Generators ist weiterhin darauf zu achten, daß auch die. Polarität der. .,-zum Erodieren benutzten Ströme eine wesentliche. Rolle- spielt,. Bei der sogenannten "normalen" Polarität wird das Werkstückpositiv,, die Elektrode aber negativ verbunden, während beim , Betrieb mit "umgekehrter", bzw. "inver.ser" Polarität das Werkstück negativ, die Elektrode ab.er. positiv beauf schlagt werden. In Abhängigkeit von der .Materialzusamrensetzung der Elektroden und des' We.rkstUGk.es, der. Herstellungskosten der_; _

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Elektroden und der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes sowie in Abhängigkeit von weiteren Paktoren erweist sich für den jeweiligen Anwendungsfall entweder die normale oder die inverse Polarität als vorteilhaft, so daß eine universelle, einer Vielzahl von Anwendungsfallen angepaßte Stromversorgungseinrichtung auch umpolbar sein muß. Bei herkömmlichen Maschinen wird eine Umpolung dadurch bewirkt, daß die Anschlüsse von Werkstück und Elektroden jeweils vertauscht werden. Dabei ergibt sich aber eine Anzahl von Nachteilen, da die im Arbeitsstromkreis gelegenen Schaltelemente zwar bei einer von"derart umschaltbaren Polaritäten in aer Elektrodenzuleitung liegen können, so daß das Werkstück direkt zu erden ist; nach dem Umpolen aber liegen die zuvor in der Elektrodenzuleitung angeordneten Schaltelemente nunmehr in der Werkstückzuleitung, und das Werkstück vermag nicht mehr geerdet zu werden, wenn nicht innerhalb aes Generators selbst Aufteilungen der Stromkreise vorgenommen v/orden sind. Praktisch unlösbar aber werden diese Verhältnisse, wenn die Stromversorgungseinrichtung nicht nur zur Speisung eines Arbeitsspaltes herangezogen v/erden soll, sondern zum Betreiben einer sogenannten Vielkanalmaschine verwendet werden und eine Vielzahl von Arbeitsstroiakreisen speisen soll. Zur Entkopplung der einzelnen Arbeitskreise ist es hierbei unumgänglich nötig, den den einzelnen kanälen gemeinsamen Leitungsabschnitt von: Werkstück zurück zum Generator mit möglichst geringer Impedanz auszuführen, um eine gegenseitige Beeinflussung aer Arbeitsstromkreise zu vermeiden.

iümliches eilt auch für die zum Schatze des Generators erforderliche Strombegrenzung bzw. Kurzschluß-Abschaltung. Eine einfache thermische Auslösung bei Überlastung oder das Ansprechen aer ueu Elektrodenvorschub regelnden Servo-Vorrichtung reichen nicht aus, um sowohl den Generator gegen überlastung als auch das Werkstück gegen lokale thermische überbeanspruchung zu schützen. Durch die Eigenart des Verfahrens wird ein großer feil kurzschlußartiger überströme

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durch ausgehobenes Material bewirkt, das durch die Spülung nicht schnell genug entfernt wird und dazu neigt, im Arbeisspalt leitende Drücken zu bilden. Insbesondere bei der Weiterbildung zur Vielkanalmaschlne ist es dringend erforderlich, eine Kurzschluß-Abschaltvorrichtung zu finden, die jeweils nur auf einen Kanal wirkt, um nicht beim Vorliegen eines Kurzschlusses in einem Kanal auch die Arbeitsfähigkeit der übrigen zu beeinträchtigen. Des weiteren aber ist es hierfür wie auch für Einkanalmaschinen erforderlich, den Strom nicht nur zu begrenzen bzw. abzuschalten, sondern in zeitlich beschränktem Maße und/oder reduziertem Betrage einen Stromanteil aufrechtzuerhalten, der die Stromversort gungseinrichtung nicht überbeansprucht und insbesondere keine lokalen überhitzungen des Werkstückes zu bewirken vermag, welche die Ursache von Gefügeschäden werden könnten.

Dementsprechend geht die Erfindung von der Aufgabe aus, eine Stromversorgungseinrichtung nach dem Gattungsbegriff zu schaffen, die sich durch einfache Umschaltmöglichkeit allen vorkommenden Bearbeitungsmöglichkeiten weitgehend anpassen läßt, indem sie sowohl im gesteuerten Speicherbetrieb als auch im speicherlosen Betrieb zu arbeiten vermag, und die sich leicht selbst den Erfordernissen der Feinstbearbeitung anpassen läßt, und die schließlich zur Speicherung von Mehrkanalmaschinen durch weitgehend unabhängige Punktion der f einzelnen Schaltelemente prädestiniert ist.

Gelöst wird die Aufgabe, indem die Pole einer Gleichstrom bewirkenden Arbeitsstromquelle über einen Polwender wahlweise vertauschbar mit dem Werkstück und jeweils dem Arbeitsstromkreis einer Elektrode vorgeordneten Schaltvorrichtungen verbindbar sind, welche in Übereinstimmung mit der jeweils gewählten Polarität der Arbeitsstromquelle, in an sich bekannter Weise durch Steuerimpulse eines Impulsgebers betätigt, den zugeordneten Arbeitsstromkreis mit einer Stromimpulsfolge beaufschlagen. Zweckmäßig weisen die Schaltvorrichtungen je zwei auf einen Arbeitsstromkreis führende, für inverse Strom-

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richtungen ausgelegte, steuerbare Leistungsschalter auf, von denen durch Umschalter nur der der jeweiligen Polarität der Anschaltung der Arbeitsstromquelle vom Impulsgenerator wirksam gesteuert wird. Diese inversen Leistungsschalter einer Schaltvorrichtung werden zweckmäßig durch einander komplementäre Transistoren gebildet, die wechselweise je nach der Polarität der Anschaltung der Arbeitsstromquelle . über einen Umschalter mit bipolaren Impulsen des Impuls-Generators derart gesteuert werden, daß der der betreffenden Polarität zugeordnete der Transistoren periodisch vom Sperrzustand in den Sättigungsbereich umgeschaltet wird, während der komplementäre Transistor gesperrt bleibt. Als nachahmenswert wurde gefunden, den Basis-Emitter-Kreis der Transistoren mit Steuerimpulsen zu steuern, die jeweils einen positiven Impulsanteil und eine negative Impulslücke aufweisen, während deren Kollektor-Emitter-Strecke den zugeordneten Arbeitsstromkreis speisen. Derartige' Stromversorgungseinrichtungen lassen sich mit Vorteil derart ausbilden, daß eine Arbeitsstromquelle über einen Polwender und über jeweils⁰vorgeordnete Paare von Leistungsschaltern eine Mehrzahl von je durch einen Arbeitsstromkreis mit eingeschlossener Elektrode und zugeordnetem Bearbeitungsspalt gebildete Kanäle speist. Zur Ausbildung für universellen Betrieb wurde es als nachahmenswert gefunden, je Kanal durch eine Schaltvorrichtung anschaltbare Speicher vorzusehen, sowie mittels einer weiteren Schaltvorrichtung eine in an sich bekannter Weise Zündimpulse bewirkende Zündvorrichtung, deren Zündimpulse synchron zu den Arbeitsstromimpulsen und gleichpolig mit ihnen erfolgen, an die Elektroden anschaltbar zu halten; Zündvorrichtung und Speicher werden wechselweise, angeschaltet, so daß entweder im Speicherbetrieb ohne Zündimpulse oder im speicherlosen Betriebe ohne Speicher, aber mit Zündvorrichtung, der Betrieb aufgenommen wird. Die Zündvorrichtung weist zweckmäßig einen Zündimpulsgenerator auf, dem ein je nach Polarität des Anschlusses der Arbeitsstromquelle zu betätigender, seine Anschlußpolarität bestimmender Polwender ■■■ : zugeordnet ist. Die Betätigung des Zündimpuls^Generators :

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erfolgt durch zwei wie aie Leistungsschalter für inverse Stromrichtungen ausgelegte Zündimpulsschalter, die analog ■ den Leistungsschaltern über einen Umschalter wechselweise steuerbar sind, so daß beim Betrieb mit normaler Polarität der eine und beim Betrieb mit inverser Polarität der invers aufgebaute betrieben wird und den Zündimpulsgenerator steuert. Zwischen je einer Elektrode und dem sie speisenden Paar von Leistungsschaltern eines Arbeitsstromkreises ist ein Gleichrichter vorgesehen, der durch zugeordnete Schalter in Abhängigkeit von der gewählten Polarität der Arbeitsstromquelle jeweils so gepolt wird, daß Rückströme von der Zündimpulsvorrichtung über einen geöffneten Leistungsschalter unterbunden sind, die Arbeitsströme aber durchgelassen wer-*· den. Zur weiteren weitgehenden Anpassung an die Erforder*- •nisse der einzelnen Betriebsarten hat es sich als vorteil-' haft erwiesen, die Arbeitsstromqüelle mit einer deren. Spannung beeinflussenden Schaltvorrichtung auszustatten, die bei Zuschaltung der Speichervorrichtung eine höhere Spannung bewirkt als bei einer Zuschaltung der Zündvorrichtung, so daß beim Speicherbetrieb die Kondensatoren bis auf die Durchschlagspannung aufgeladen werden, während beim speieherlosen Betrieb mit einer über der Brennspannung liegenden Spannung gearbeitet wird, die aber die Durchschlagspannung nicht zu erreichen braucht: nur kurzzeitig wird in diesem Falle durch die zusätzlichen Zündimpulse, die Durchschlagspannung überschritten. Als nachahmenswert hat es sich gezeigt, durch die Speisung bzw. die Anordnung der Zündimpulsschalter zu be-' wirken, daß die induzierten Zündimpulse auf dem Potential· der Arbeitsstromquelle aufgebaut werden, so daß der Zühdimpuls-Generator für entsprechend niedrigere Spannungen ausgelegt werden kann. Als nachahmenswert wurde erkannt^ zwischen den Leistungsschaltern und dem Anschluß für die ^; Speichervorrichtung ein Strombegrenzungsglied vorzusehen, " das als Widerstand ausgebildet sein kann, und dem ein Sehälter parallel angeordnet ist, der während des speieherlosen Betriebes in geschlossenem Zustand das" StrombegVetizüngs- "

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glied kurzschließt. Als Speicher werden zweckmäßig in ihrer Kapazität wahlweise einstellbare Kondensatoren vorgesehen. Auch bei Mehrkanalmaschinen genügt ein Zündimpuls-Generator, der über vorgeordnete, eine Entkopplung bewirkende Schutzwiderstände die Elektroden parallel speist.

Als vorteilhaft wurde gefunden, zwischen den Leistungsschaltern und dem Zündimpulse einführenden Anschlußpunkt von Arbeitsstromkreisen wahlweise deren Unterbrechung bewirkende Schalter anzuordnen; beim speicherlosen Betrieb läßt sich bei geschlossenen Schaltern mit vollem Arbeitsstrom fahren, während zur Erzielung höchster Oberflächengüten die Schalter geöffnet werdeji, so daß nurmehr die Zündimpulse der Zündvorrichtung den Arbeitsspalt erreichen und durch schwachen Strom hohe Oberflächengüte ergeben. Als wesentlich hat es sich gezeigt, jedem Arbeitsstromkreis mindestens eine Kurzschluß-Abschaltvorrichtung zuzuordnen, die beim überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes des Arbeltsstromes tätig wird und ihr zugeordnete Leistungsschalter des Arbeitsstromkreises für die verbleibende Impulsdauer des laufenden Arbeitsstromimpulses in den Sperrzustand zurückführt; hierbei wird die Steuerung ihr nicht zugeordneter Leistungsschalter nicht beeinträchtigt. Dewährt hat es sich, die Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen mit je einer Schaltvorrichtung auszustatten, die beim überschreiten eines vorgegebenen Sehwellwertes durch ein Signal eines den Arbeitsstrom überwachenden Schwellwert-Meßfühlers aktiviert wird und bewirkt, daß ,die Steuerung des leitenden der zugeordneten der Leistungsschalter unwirksam ist; die Schaltvorrichtung verbleibt nach dem Aktivieren zwangsläufig in diesem Zustande und wird ebenso zwangsläufig während der nächsten der vorgegebenen Sperrphasen des zugeordneten Leistungsschalter in den Ausgangszustand zurückgeschaltet. Hierdurch wird bewirkt, daß die Abschaltung sicher über den verbleibenden Rest des Impulses ausgedehnt wird, während mit Einsetzen der nächsten Steuerungsphase zunächst ein Arbeitsstrom zu fließen beginnt, der die Möglichkeit hat,

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eventuelle Kurzschlüsse auszubrennen bzw. auszuschmelzen. Damit wird nicht der Strom völlig abgeschaltet, sondern durch Beschneidung der leitenden Impulsphasen der mittlere Arbeitsstrom wirksam begrenzt.

Insbesondere bei auf Spannung ansprechenden Schwellwert-Meßfühlern hat es sich bewährt, ihnen eine synchron mit dem zugeordneten Leistungsschalter geschaltete Durchschaltung zuzuordnen, welche die Signale des Schwellwert-Meßfühlers nur dann weitergibt, wenn der zugeordnete der Leistungsschalter leitend ist. Hierdurch wird vermieden, daß ein den Leistungsschalter überbrückender Schwellwert-Meßfühler in den Abschaltphasen auf Grund der ihn beaufschlagenden vollen Arbeitsstromquellen-Spannung Sperrsignale abzugeben vermag.

Als Schwellwert-Meßfühler können beliebige elektrische, zweckmäßig elektronische Bauelemente bzw. Baugruppen verwendet werden; eine einfache, betriebssichere und billige Ausführung wird durch Verwendung einer Zener-Diode erhalten.

Als nachahmenswert wurde erkannt, jedes Paar von Leistungsschaltern durch ein Paar komplementärer Transistoren darzustellen, die einen Basis-Emltter-Steuerkreis aufweisen, und deren Kollektor-Emitter-Strecke den zugeordneten Arbeitsstromkreis speist, und deren Steuerimpulse bipolar ausgebildet sind, d.h., jeweils einen positiven Impulsanteil und eine negative Impulslücke aufweisen; als Schaltvorrichtung ist zweckmäßig ein Thyristor vorgesehen, Jessen Anoden-Kathoden-Strecke den Steuerkreis des zugeordneten Leistungsschalters überbrückt und derart gepolt ist, daß die den zugeordneten Leistungsschalter öffnenden Steuerimpulse abgeleitet werden. In Abhängigkeit vom Schaltzustand der mit dem Schwellwert-Meßfühler verbundenen Torschaltung wird beim überschreiten des maximal zulässigen Arbeitsstromes der Thyristor gezündet und durch Ableiten der

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Steuerimpulse des Leistungsschalters dessen Steuerung unterbunden bzw. dieser gesperrt.

Als Torschaltung kann ein Transistor verwendet werden, der dem gleichen Typus angehört wie der zugeordnete der Leistungsschalter, und dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Serie mit dem Schwellwert-Meßfühler angeordnet ist, während der Basis-Emitter-Eingangskreis dem Steuerkreis des zugeordneten Leistungsschalters parallel geschaltet ist, so daß der Schwellwert-Meßfühler nur wirksam zu werden und den Thyristor zu zünden vermag, wenn auch der Leistungsschalter leitend ist und unerwünschte Zündungen unterbunden sind.

Als wesentlich wurde gefunden, der Torschaltung eine Verzögerungsvorrichtung zuzuordnen, welche das Leitendwerden der Torschaltung gegenüber dem des zugeordneten Leistungsschalter verzögert. Hierdurch wird erreicht, daß jeder überstrom innerhalb eines ersten, durch die Verzögerung bestimmten Intervalles eines Öffnungsimpulses sich nicht auszuwirken vermag. Hierdurch werden vorzeitige Abschaltungen durch bestimmte Materialpaarungen, die zu Stromspitzen im Bereiche der Anstiegsflanke der Arbeitsstromimpulse neigen, ebenso wenig berücksichtigt werden wie die im Speicherbetrieb auftretenden LadeStromspitzen. Als nachahmenswert wurde erkannt, eine zweite Speichervorrichtung vorzusehen, welche dem Schwellwert-Meßfühler nachgeordnet ist und das Ansprechen der Schaltvorrichtung auf fiber ströme generell verzögert. Hierdurch wird ein geringer, dem Werkstück sowie der Stromversorgungseinrichtung unschädlicher Rest des Überstromes zugelassen, der im Kurzschlußfalle im Verein mit der beim Einschalten des Impulses wirksamen Verzögerungszeit oder ohne diese einen Mindest-Stromflußwinkel sichert,

Als nachahmensxirert wurde es gefunden, der Steuerelektrode des Thyristors einer invers wirkenden Schaltvorrichtung einen eine Phasenumkehr bewirkenden Transistor vorzuordnen, dessen Einsatzpunkt durch eine vorgeordnete, gleichsinnig geschaltete

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Diode verschoben werden kann. Zweckmäßig sind den Basis-Emitter-Strecken der Leistungsschalter jeweils Dioden parallel geschaltet. _:

Einer Anzahl von einen Kanal speisenden Leistungsschaltern, kann eine gemeinschaftliche Kurzschluß-Abschaltvorrichtung zugeordnet sein. Es können aber auch zur Speisung eines Arbeitsstromkreises eine Gruppe von mindestens zwei elektronischen Schaltern vorgesehen sein, deren Eingangskreise einander parallel geschaltet sind und einen gemeinsamen Steuerkreis bilden, und denen mindestens zwei Strombegrenzungsvorrichtungen zugeordnet sind, deren jede auf einen oder mehrere der Leistungsschalter der Gruppe einwirkt. Als zv/eckmäßig wurde gefunden, solche Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen einer Gruppe derart auszubilden, daß sie auf unterschiedliche Sehwellwerte des Arbeitsstromes ansprechen, so daß sie beim Steigern des Arbeitsstromes bis über den höchsten der Schwellwerte nacheinander ansprechen. Als erfindungswesentlich wurde gefunden, die den Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen vorgegebenen Schwellwerte so zu wählen, daß jeweils beim Überschreiten eines von ihnen, den höchsten ausgenommen, der verbleibende Reststrom absinkt, und daß die Stromanteile der noch leitenden der Leistungsschalter der Gruppe den maximal zulässigen Wert auch beim weiteren Absenken des Widerstandes des Bearbeitungsspaltes bis zum Erzreichen des nächst höheren Schwellwertes nicht überschreiten.. Hierdurch wird erreicht, daß bei überbeansprüchung der Stromversorgungseinrichtung und/oder des Werkstückes durch zu niedrige Impedanz des Bearbeitungsspaltes mehrstufig bzw. schrittweise Leistungsschalter abgeschaltet werden, so daß die verbleibenden, den Arbeitsstromkreis speisenden Leistungsschalter einen erhöhten Quellwiderstand bieten, und der den ersten Schwellwert überschreitende Strom abgesenkt., wird. In vielen Fällen genügt ein solcher Betrieh, den Bearbeitungsspalt freizubrennen und dessen übliche Impedanz ■wieder herzustellen. Bei entsprechend vierstufiger Anordnung der Leistungsschalter kann dieses stufenweise Abschalten

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von Leistungsschaltern und damit Erhöhen des Quellwiderstandes und relatives Absenken des Arbeitestromes beliebig feinstufig ausgeführt werden. Als wesentlich hat es sich hierbei gezeigt, daß das Tätigwerden einer Kurzschluß-Abschaltvorrichtung nicht andere beeinflußt, so daß sowohl das stufenweise Herabschalten innerhalb eines Kanäles als auch das selektive Abschalten eines Kanäles einer Mehrkanal-Stromversorgungseinrlchtung möglich ist.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese veranschaulichenden Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen hierbei:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Stromversorgungsteiles für mehrere Funkenerosionsstrecken, '

Fig. 2 ausführlicher einen Ausschnitt des Blockschaltbildes der Fig. 1, .

Fig. 3 im Schaltbild einen bipolaren Impulsformer und Verstärker zum Betreiben der transistorisierten Leistungsschalter der Fig. 2,

Fig. 4 das Schaltbild eines Strombegrenzerkreises für die Leistungsschalter normaler Polarität,

Fig. 5 eine Variante des Strombegrenzerkreises der Fig. 1,

Flg. b das Schaltbild eines Strombegrenzerkreises für die Leistungsschalter inverser Polarität,

Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild zur Veranschaulichung des unabhängigen Arbeitens der Strombegrenzerkreise für die Leistungsschalter einer Vielstrecken-Stromversorgungseinrichtung wie in Fig. 1 gezeigt,

Fig. 8 ein vereinfachtes Schaltbild zur Veranschaulichung der Anwendung von Strombegrenzerkreisen nach Fig. k, um eine schrittweise Herabsetzung des Funkenstrecken-Stromes unter extremen Bedingungen der Funkenstrecke zu erreichen, und

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Fign. 9 bis 12 diagrammatisch den Funkenstrom in Abhängigkeit von der Zeit, um das schrittweise, durch die Schaltkreise nach Fig. 8 bewirkte Absinken des Funkenstromes zu zeigen.

In Fig. 1 wird das Blockschaltbild einer Stromversorgungseinrichtung für eine Mehrzahl von Funkenstrecken gezeigt. Diese Stromversorgungseinrichtung speist mit in schneller Folge nacheinander erzeugten elektrischen Entladungen oder Funken eine Reihe von ionisierbaren Entladungsstreckert, die jeweils zwischen dem Werkstück 11 und einer der Elektroden 12 gebildet werden. In bekannter Weise werden die Entladungsstrecken in einer dielektrischen Flüssigkeit gebildet, die zweckmäßig zirkuliert, um Entladungen schnell zu löschen, um die durch Funkeneroeion abgenommenen Teilchen hinwegzuführen und um das Werkstück 11 zu kühlen. Aufgabengemäß soll bei der Bearbeitung von Werkstücken die jeweilige Polarität wahlweise einstellbar sein, und es wird davon ausgegangen, daß das Werkstück 11 selbst auf einem festen Bezugspotential, bspw. dem Erdpotential, gehalten wird. Bei nur eine Funkenstrecke speisenden Stromversorgungseinrichtungen kann das Wechseln der Polarität durch Vertauschen der Anschlüsse für die Elektrode und das, Werkstück bewirkt werden. Bei Stromversorgungseinrichtungen für mehrere Funkenstrecken jedoch versagt diese Ausführung, insbesondere wenn, wie es wirtschaftlich wünschenswert ist, die gleiche Gleichstrom- bzw. Starkstrom-Stromquelle sowohl für den Betrieb mit normaler als auch mit inverser Polarität herangezogen werden soll. Bei der Stromversorgungseinrichtung nach Fig. 1 ist daher der Stark- Stromquelle 13 ein Polwender 14 nachgeordnet, der es gestattet, die Polarität der Starkstromquelle 13 durch Betätigen der Schaltkontakte 19 und 20 wahlweise zu schalten. Der mittlere der Kontakte des Polwenders Ik₉ der Kontakt 22, ist fest mit dem Werkstück 11 verbunden, so daß dieses stets im Stromkreis liegt. Um voneinander unabhängige Schaltkreise zu erreichen, sind die übrigen Schaltelemente Je Elektrode 12 einzeln vorgesehen. Der Kontakt 21 des Polwenders l4, der in der in Fig. 1 dargestellten Lage des Polwenders über den Schaltkontakt 19.

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mit dem negativen Pol der Starkstrom-Stromquelle 13 verbunden ist, versorgt die beim Betriebe mit normaler Polarität wirksamen Leistungsschalter 15, die im Ausführungsbeispiel als elektronische Schalter ausgeführt sind und einen Steuersowie einen Leistungskreis aufweisen. Der nach Umschaltung des Polwenders über den Schaltkontakt 20 mit positiver Spannung versorgte Kontakt 23 speist Leistungsschalter 16, die entsprechend den Leistungsschaltern 15 ausgelegt, aber der inversen Polarität angepaßt sind« Um die Polaritätsumschaltung zu vereinfachen, können die Schalter gleicher Polarität zu vorzugsweisen gemeinsam gesteuerten Schaitergruppen 17 und 18 zusammengefaßt werden. Die Ausgänge eines Jeweils aus einem Leistungsschalter 15 und einem Leistungsschalter 16 bzw, einem Schaltsektor einer Schaltergruppe 18 gebildeten Schalterpaares sind in Verbindungspunkten 24 zusammengefaßt und speisen über naehgeordnete Schaltmittel jeweils eine der Elektroden 12,

Die Beschreibung zeigt, daß zum Polaritätswechsel es nur erforderlich ist, den Polschalter 14 zu betätigen: während die Leistungsschalter jeweils paarweise vorgesehen sind, um einen Leistungsschalter je Polarität und Elektrode zur Verfügung zu haben, sind die übrigen Schaltelemente im wesentlichen je Elektrode und für die Polaritäten gemeinsam vorgesehen. Als wesentlich zeigt es sich hierbei, daß stets das Werkstück 11 über eine Leitung geringen und definierten , Widerstandes mit ,der Starkstrom-Stromquelle 13 verbunden*, so daß die über das Werkstück und diese Leitung gemeinsam geführten Stromkreise *dpr Elektroden 12 weitgehend voneinander entkoppelt und unabhängig sind. Hierin zeigt sich bereits ein wesentlicher Vorteil gegenüber üblichen Anordnungen, bei denen zum Polaritätswechsel die Anschlüsse für das Werkstück und für die Elektroden gegeneinander vertauscht werden. In diesem üblichen Fall läßt es sich nicht vermeiden, daß im Zuge der Elektroden-Schaltkreise liegende Schaltelemente nach Umschaltung in der Zuleitung zum Werkstück liegen, während die Elektroden einer solchen bekannten Anordnung praktisch miteinander verbunden sind, so daß die einzelnen Funkenstrecken

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direkt parallel geschaltet sind, ein unabhängiges Arbeiten unmöglich und damit die wesentlichen Voraussetzungen für ein einwandfreies Arbeiten nicht gegeben sind.

Um, wie üblich, die Elektroden 12 durch eine Impulsfolge zu beaufschlagen, werden den Leistungsschaltern 15 bis 18 Steuerimpulse zugeführt, die von einem Impulsgenerator 25 geliefert und über Umschalter 26 jeweils der Gruppe der Leistungsschalter 15 und 17 oder 16 und 18 zugeführt werden, die bei der gewählten Polarität zu betätigen sind. Zweckmäßig werden die Umschalter 26, mechanisch oder durch Relais mit dem Polwender

14 gekoppelt, zwangsläufig mit diesem betätigt. Im einzelnen ist die Wirkungsweise der Leistungsschalter der Fig. 2 zu entnehmen, die ein auszugsweises Schaltbild der Einrichtung der Fig. 1 zeigt. Im wesentlichen werden die Leistungsschalter

15 und 16 der Flgn. 1 und Z durch Leistungstransistoren gebildet, die durch die Impulse während deren Dauer geöffnet und während der Impulslücken gesperrt werden. Den unterschiedlichen Stromflußrichtungen der Leistungsschalter 15 bzw. 16 wird dadurch genügt, daß für diese Gruppen einander komplementäre Transistoren eingesetzt werden, und zwar für die Leistungsschalter 15 normaler Polarität NPN-Transistoren, während für die Leistungsschalter 16 PNP-Transistoren zum Einsatz gelangen. Gemäß Fig. 2 werden die Transistoren gemeinsam in Kollektor-Emitter-Schaltung betrieben, und die Emitter der als Leistungsschalter 15 eingesetzten Transistoren sind über den Kontakt 21 mit dem negativen Pol der Starkstrom-Stromquelle 13 verbindbar, während die Emitter der als Leistungsschalter 16 eingesetzten Transistoren über den Kontakt 23 vom positiven Pol der Starkstrom-Stromquelle versorgt werden können. Die Steuerimpulse des Impuls-Generators 25 werden den Basen der Transistoren über den Umschalter 26 und dessen Kontakte 27 bzw.

28 zugeführt. Um die Transistoren zu schützen und die Steuerkreise zu entkoppeln sind zwischen den Kontakten 27 bzw. 28 und den Basen der Transistoren jeweils Begrenzerwiderstände

29 angeordnet.

Der für die Steuerung zu treibende Aufwand wird dadurch ver-

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hältnismäßig niedrig, daß der verwendete Impuls-Generator zweipolig ausgenutzt wird. Um die Verlustleistung der Leistungsschalter zu senken und wenig aufwendige Leistungstransistoren verwenden zu können, werden diese durch die Impulse voll durchgesteuert, d.h., die Amplitude der zugeführten Steuerimpulse reicht aus, die Transistoren völlig zu sperren oder auf ihren höchsten Leitwert zu bringen. Die Verwendung komplementärer Transistoren in Verbindung mit der Steuerung durch die bipolaren Impulse bringt den Vorteil, daß auch das Schaltverhalten der komplementären Stromkreise für die normale und die inverse Polarität komplementäre Schaltzeiten zeigen. So könnte bspw. der positive Anteil einer Impulsperiode 10 % dieser Periode betragen, so daß die durch diese gesteuerten Leistungs- ä Schalter 15 eine Einschaltdauer von etwa 10 % aufwiesen, während bei gleicher Einstellung nach Umschaltung der Umschalter 28 die Leistungsschalter 16 mit den sich über 90 % der Impuls-Periode erstreckenden negativen Anteile gesteuert würden und eine Einschaltdauer von 90 % aufwiesen. Dies erweist sich als sehr günstig, da im allgemeinen beim Arbeiten mit normaler Polarität Einschaltdauern zwischen 10 % und 50 % gewünscht werden, während beim Arbeiten mit inverser Polarität Einschaltdauern zwischen 50 und 90 % sich als zweckmäßig erwiesen haben. In der Mehrzahl der Fälle erweist es sich daher als ausreichend, die Dauer der positiven Impulse über einen Bereich von nur ¹IO % variierbar zu gestalten, und nur bei besonderen Anforderungen ist es nötig, einen Bereich von bspw. f 10 bis 90 % zu überdecken und den Impulsgenerator entsprechend breiter variabel auszuführen. Um Streuungen der Transistoren bzw. ihrer Steuerung auszuschalten sind in den Verbindungspunkten 2k nachgeordneten Laststromkreisen Kompensationswiderstände 30 angeordnet, deren Leitwert um ein Mehrfaches niedriger liegt als der der Transistoren im leitenden Zustande, so daß Leitwert-Differenzen derselben sich nicht im Sinne unterschiedlich einstellender Ströme der Elektroden 12 auswirken können. Durch diese mit einander gleichen Werten ausgeführten Kompensationswiderstände 30 werden gleiche Leistungsbeaufschlagungen der Elektroden 12 erzielt, welche die Einstellung und Regelung der Elektrodenabstanae sowie der Wirkung derselben wesentlich

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vereinfachen und erleichtern:. Zur weiteren Unterstützung sind auch beim Impuls-Generator 25 Maßnahmen getroffen, welche die gleichmäßige Ausbildung der Steuerimpulse sichern.

Xn Fign, 1 und 2 ist der bipolare Impulsgenerator 25 durch einen unipolaren Impulserzeuger 31 dargestellt« dem sich ein bipolarer Impulsformer 32 anschließt, der seinerseits einen bipolaren Impulsverstärker 33 aussteuert. Ausführlicher ls.t ein solcher Impulsgenerator in Fig. 3 gezeigt. Der unipolare Impulserzeuger 31 ist als Block Übernommen, während der bipolare Impulsformer 32 sowie der bipolare Impulsverstärker 33 der Fign. 1 und 2 anhand eines Schaltbildes beispielhaft erläutert sind. Zum Impulsforraen 1st ein Transistor 35 vorgesehen, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit den Widerständen 38 und 39 zwischen den eine symmetrische Spannung führenden Klemmen 36 und 37 angeordnet sind. Die Basis des Transistors 35 1st durch einen Widerstand 44 vorgespannt und wird über einen Begrenzungswiderstand 41 vom unipolaren Impulserzeuger 31 angesteuert» Der Verbindungspunkt 42 der Widerstände 38 und 39 wird Über eine Eingangs stufe 43 des nachgeordneten bipolaren Impulsverstärkers I*! 33 geerdet. Die vom Impulserzeuger 31 abgegebenen Impulse öffnen den Transistor 35, so daß vom Eingangsglied 43 ein Strom über den Verbindungspunkt 42, den Widerstand 38 und den Transistor 35 zur Klemme 36 zu fließen vermag· In den Impulslücken ist der Transistor 35 gesperrt, so daß ein solcher Strom unterbunden wird, dafür aber von der Klemme über den Widerstand 39 ein Strom zum Elngang&glied 43 auftritt. Die Widerstände 38 und 39 sind derart beraeetsen/ daß dl© bei gesperrtem und geöffnetem Transistor 35 fließenden Stroms zwar unterschiedliche Richtung, aber gleichen Betrag aufweisen, so daß abgeglichene bipolare Impulse zur Steuerung des folgenden Verstärkers zur, Verfügung stehen, die in diesen getrennt verstärkt werden und anschließend zur Weiterleitung an die Wahlschalter 26 vereinigt werden.

Das Eingangsglied 43 des Verstärkers ist mit zwei einander -. komplementären Transistoren 45 und 46 bestückt, deren Basis-

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Emitter-Strecken einander parallel geschaltet sind, während zwischen den Klemmen 51 bzw. 52 und den Kollektoren die Belastungskreise 47 und 48 angeordnet sind. Die Klemmen 51 und 52 werden durch eine nicht dargestellte Stromversorgung symmetrisch yorgespannt. Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß vom Impulsformer übertragene positive Impulse am Kollektor des NPN-Transistors 45 um 180° phasenverschoben erscheinen, während die negativen Anteile der Impulsperioden ebenfalls um l80° in ihrer Phase verschoben auf den Kollektor des PNP-Transistors 46 übertragen werden. Die Verstärkung erfolgt über zwei im wesentlichen gleichartig ausgebildete Verstärkerstufen₉ die Je mit einem PNP-Transistor 56 zur Verstärkung der positiven Impulsanteile sowie einem NPN-Transistor 57 zur Verstärkung der negativen Impulsanteile bestückt sind. Während die Emitter der Transistoren von den Polen 58 bzw. 59 einer symmetrisch ausgebildeten Spannungsquelle gespeist werden, sind die Basen der Transistoren 56 durch vermittels Widerstände 6l und 62 abgegriffene Teilspannungen des am Belastungskreis 47 auftretenden Spannungsabfalles gesteuert, und in entsprechender Weise sind die Basen der Transistoren 57 mit zwischen den Widerständen 64 und 65 liegenden Abgriffen des Belastungskreises 48 verbunden. Zur Vereinigung der getrennt verstärkten positiven und negativen Impulsanteile sind die Kollektoren der Transistoren 56 und 57 jeder Verstärkerstufe 55 miteinander verbunden, und die hier anstehenden Ausgangssignale werden über e'ine der Leitungen 71 einem naehgeordneten Umschalter 26 zugeführt. Durch Auswahl und/oder Abstimmung der Transistoren werden deren Umschaltzeiten derart bemessen, daß die Einschaltzeit eines der Transistoren 56 der Ausschaltzeit eines der Transistoren 57 genau entsprechen und steile, saubere Impulse erhalten werden. Um eine ausreichende Intensität zu sichern, sind Widerstände und Impedanzen in den Leitungskreisen zwischen.den Polen 58 und 59 sowie der Leitungen 71 vermieden, und durch entsprechende, bspw. symmetrische Leitungsfülirung werden gleiche Längen einander entsprechender Leitungsstücke erreicht.

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Wie bereits eingangs erläutert, ist die Gegenstand der Erfindung bildende Stromversorgungseinrichtung als Universal-Stromversorgungseinrichtung ausgebildet, welche die Elektroden 12 entweder durch Entladung eines Kondensators oder durch Steuerung der Impulszeit zu beaufschlagen vermag·

• Die Verwendung aufladbarer kapazitiver Speicher ist in den Pign. 1 und 2 gezeigt. Zur Umschaltung auf die Speisung durch kapazitive Entladung werden den Elektroden 12 Über Schalter 82 Kondensatoren 81 parallel geschaltet, deren anderes Ende mit dem Werkstück verbunden ist. Die Zeitkonstante bzw./ Kapazität der Kondensatoren 81 ist wahlweise einstellbar, um eine Anpassung an die jeweilige Impulsfolgefrequenz der Stromversorgungseinrichtung zu ermöglichen. Da der jeweils über die Funkenstrecken geführte -Strom von den Kondensatoren 81 geliefert wird, ist es möglich, die Ladung der Kondensatoren über Begrenzungswiderstände 83 vorzunehmen, welche den maximalen Ladestrom der Kondensatoren 81 derart herabsetzen, daß eine Überlastung der Leistungsschalter 15 bsw. 16 sicher vermieden wird. Andererseits ergibt die Verwendung der Kondensatoren 81 nach dem Zünden einer Funkenstrecke einen starken Spitzenstrom₈ der wesentlich über dem für die Stromversorgungs-Einrichtung zulässigen Wert liegen kann, Hit Abgehalten der Kondensatoren 81 durch öffnen der Schalter 82 werden zweckmäßig die Begren-Zungswiderstände 83 durch überbrücken mittels der Schalter 84, wie in Fig. 1 dargestellt, unwirksam gemacht.

Für die Bearbeitung eines Werkstückes nach dem kapazitiven Entladungsverfahren sind verhältnismäßig hohe Spannungen, bspw» solche von 125 Volt, erforderlich, um ein sicheres Zünden der Zündstrecken zu erreichen, so daß die Starkstrom-Stromquelle 13 für eine solche Spannung auszulegen ist* Bei impulsgesteuerten Entladungen genügen bereits wesentlich geringere Spannungen^ bspw, solche im Bereich von etwa 50 Volt, falls besondere Vorkehrungen für die Ionisierung der Entladings— strecke getroffen sind. Zur Anpassung an die unterschiedlichen Betriebsfälle ist daher die Starkstrom-Stromquelle 13 urasciisXt-

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bar ausgebildet, so daß sie beiden Bedingungen zu genügen ver-EAg₉ und sum Ionisieren der zwischen den Elektroden 12 und dem Werkstück Ii gebildeten Funkenetrecken. ist eine besondere Zund-¹ vorrichtung 85 vorgesehen, welche die zum Ionisieren benötigte Spannung bereitstellt. Da diese nur beim Arbeiten nach dem Jsgpulsgteuerverfahren benötigt wird» ist sie im Aueführungsbeispiel abschaltbar ausgebildet; der Schalter 86 1st mit den Schaltern 84 vereinigt, indem diese als Schaltkontakte eines Relais 1 ausgebildet elad, so daß mit dem Kurzschließen der Widerstände S3 durch die Schalter 64 auch die Zündvorrichtung 85 durch Schließen des Kontakte? 86 zugeschaltet wird, Demnach kann in einem ersten Schaltzustand der Starkstrom-Stromquelle 13 die ladung der Kondensatoren 81 mit höherer Spannung mü verhältnismäßig begrenztem Strom vorgenommen werden, wobei die zur Bearbeitung erforderlichen Spltzenströrae durch die Entladung der Kondensatoren gewonnen werden, während für das Arbeiten mit Impulsgesteuerten Entladungen die Starkstrom-Stromquelle mit niedrigerer Spannung und höherem Strom betrieben wird; durch Absenken der Spannung wird nämlich die zu berücksichtigende maximale Verlustleistung von Starkstrom-Stromquelle und leistungsschalter!! nicht Überschritten, auch wenn der Strom entsprechend erhöht wird«

Zur vollen Wirksamkeit der Zündimpuls© ist es erforderlich, diese synchron und gleichpolig zur Beaufschlagung der Elektroden 12 su bewirke©« Nach der Erfindung werden daher die gleichen Steuerimpulse des Impulsverstärkers 33, welche die Leistungsschalter 15 u$dal6 betreiben, auch zum Steuern von die Hochspannungsquelle 91 der Zündvorrichtung 85 steuernden Zteäimpulssohaltern 93 und Sk verwendet. Wie Flgn_e 1 und insbesondere Fig· 2 zeigen, sind auch hier jeweils ein Schalter für das Arbeiten mit normaler und ein zweiter für das Arbeiten mit inverser Polarität vorgesehen« Die Zündimpulsschalter 93 und 9¹* ßind wie die Leistungsschalter 15 und 16 durch NPN-sowt© PNP-iransistoren gebildet, werden über einen Begrenzungswider stand 96 gesteuert, Und lisre Kollektoren sind gemeinsam mit dem Eingang bzw« einem "FUßpunkt der Hochspannungsquelle

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91 verbunden» Zur ERzielung der dem Arbeiten mit normaler oder inverser Polarität angepaßten Polarität der Hochspannungsquelle 91 ist dieser ein Polwechsler 92 zugeordnet, der, mechanisch oder durch Relais, zweckmäßig aber zwangsläufig mit den Umschaltern 28 sowie dem Polwender Ik gekoppelt ist. Die Speisung der Elektroden erfolgt über den Strom begrenzende Schutzwiderstände 95· Die weitgleichende Angleichung der Anschaltung der Zündimpulsschalter 93 und 3h an die der Leistungsschalter 15 und 16 bewirken nicht nur die synchrone Ansteuerung: Durch die Verbindung der Emitter mit den Kontakten 21 bzw. 23 erübrigt auch eine besondere Einschaltung des jeweils wirksam zu haltenden der Zündimpulsschalter; diese Einschaltung wird selbsttätig durch den Polwender Ik besorgt. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, die Hochspannungsquelle für die volle Spannung der gewünschten Zündimpulse auszulegen, da die Hochspannungsquelle 91 nicht gegen das Erdpotential arbeitet, sondern sich auf das der Starkstrom-Stromquelle 13 stützen kann.

Um eine Belastung der Zündimpulse durch die jeweils gleichzeitig betätigten der Leistungsschalter 15 und 16 auszuschließen, sind in den Zuleitungen zu den Elektroden 12 Gleichrichter 98 vorgesehen, welche jeweils so gepolt sind, daß sie ein Abfließen des Zündstromes zu den Leistungsschaltern verhindern, dem Arbeitsstrom aber freien Durchlaß gewähren. Durch ihnen zugeordnete Uir.schaltvorrichtungen 99 wird die Polarität der Gleichrichter durch Umschalten dem jeweils gewählten Betriebe mit normaler oder mit inverser Polarität angepaßt. Zweckmäßig sind auch diese Umschalter mit den übrigen, Polaritäten bestimmenden Schaltern, wie Polwender 1*1 und 92 sowie Umschalter 2b, gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist dies dadurch veranschaulicht, daß Umschalter 98 als Kontakte eines Relais .2 ausgebildet sind.

Die Stromversorgungseinrichtung nimmt weiterhin Rücksicht auf eine besondere Arbeitsweise: Zur Durchführung von Feinabtragungen und zur bearbeitung von Oberflächen hoher Güte wird

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oft eine Beschränkung auf geringe Ströme gewünscht, wie sie bspw. von der Hochspannungsquelle 91 als Zündimpulse zum Ionisieren der Funkenstrecken abgegeben vier den. In den Fign. 1 und 2 sind in den Arbeitsstromkreisen der Elektroden angeordnete Schalter 101 gezeigt| durch deren Öffnen der Arbeitsstromkreis unterbrochen wird, so daß nunmehr ausschließlich die Zündvorrichtung 85 mit ihrer Hochspannungsquelle 91 an den Elektroden liegt, und die gewünschten, relativ geringen Ströme und damit auch f-einen Materialabtragungen bewirkt, Da die Stromkreise der Elektroden 12 weitgehend gegeneinander entkoppelt sind, besteht die Möglichkeit, diesen Vorgang für beliebige Elektroden durchzuführen, d.h., zur Herbeiführung des gewünschten Erfolges können beliebige Anzahlen der Gesamtanzahl der Schalter 101 geöffnet werden, ä

Eine weitgehende Aufteilung der Stromkreise für einzelne Elektroden und Entkopplung derselben zum unabhängigen Betreiben einer Mehrzahl von Elektroden schließt auch den Schutz der elektrischen Bauteile der so gebildeten Arbeitsstromkreise ge^en Überlastung ein. Zweckmäßig wird auch der Überlastungsschutz jeweils für nur einen Stromkreis erstellt. Einerseits wird bei der Überlastung nur eines Arbeitsstromkreises das komplette Abschalten in der gesamten Stromversorgungseinrichtung,^vermieden, so daß nicht nur das zeitraubende Widereinsehajytgn^ der Stromversorgungseinrichtung entfällt, sondern der Ausfall sich auch nur auf den jeweils Betroffenen der Arbeit,sstromkreise erstreckt, während die anderen voll funk- " tionsfähig bleiben. Darüberhlnaus würde die Überlastung eines der Arbeitsstromkreise sich auf die Summe der Arbeitsströme in wesentlich geringerem Ausmaße auswirken als auf den betreffenden Arbeitsstrom selbst, und es.wäre somit möglich, daß ein Arbeitsstromkreis überlastet wird, ohne daß die Summe der Arbeitsströme unzulässig steigt, so daß im Falle solcher Überlastungen Schäden entstehen können, ohne daß die überlastungssicherung tätig.werden kann. .... ...

Im Ausführurigsbeispiel wird eine.sogenannte Strombegrenzung, d.h., das Abschalten unzulässig großer Ströme eines Arbeits-

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Stromkreises, mindestens für die noch verbleibende Dauer des laufenden Impulses durch Strombegrenzungsvorrichtungen 111 und 112 der Pig, 1 bewirkt« Die Strombegrenzungsvorrichtungen 111 und 112 sind für gegensätzliche Polaritäten vorgesehen und jeweils einem der Leistungsschalter 15 bzw. 16 zugeordnet. Sie werden in Abhängigkeit vom überschreiten eines vorgegebenen Grenz-Arbeitsstromwertes tätig und bewirken die momentane Abschaltung des diesen Strom kontrollierenden Leistungsschalters, Im einzelnen ist die Strombegrenzung anhand der Fig. 4 erläutert, die ein Schaltbild einer Strombegrenzungsvorrichtung 111 in Verbindung mit dem vereinfacht dargestellten, zugehörigen Arbeitsstromkreis der Fig. 1 zeigt. Die Speisung der Einrichtung wird durch die Starkstrom-Stromquelle 13 über \ den Polwender 14 bewirkt, und als Verbraucher ist, über dem Schalter 101, den durch Schalter 84 kurzgeschlossenen Begrenzungswiderstand 83 und den mittels des Umschalters 99 polumschaltbaren Gleichrichter 98 gespeist, die zwischen der ..... Elektrode und dem V/erkstück 11 gebildete Fiinkstrecke gezeigt.

Als Schwellwert-Meßfühler Il4 ist eine Zener-diode vorgesehen, die vom am Transistor 15 sov/ie am Kompensationswiderstand 30 auftretenden Spannungsabfall entgegen ihrer Leitrichtung be-, aufschlagt, wird. Die Zenerdiode ist so gewählt, daß im Bereich. zulässiger Ströme und damit zulässiger Spannungsabfälle die ,.-..■-'.-. Zenerspannung noch nicht erreicht wird. Steigen der Strom, im.. = Arbeitsstromkreis und damit der Spannungsabfall am Transistor ~ 15 und Kompensationswiderstand 30 unzulässig an, so wird, die, «_u-_o Zenerspannung überschritten, und der einsetzende Strom wird, ...₃^ mittels eines Transistors 122 verstärkt, über einen. Begren- ,. *-■ zungswiderstand. 117 der Steuerelektrode einer Schaltvorri.cn.- . . tung 113 im Ausführungsbeispiel einem schaltbaren Gleich- -----

. riehter,. zugeführt, welche der Basis-Emitter-Strecke des Transistors- 15 über 'eine -eine.. Gegenspannung- bewirkende Vor spannungsquelle 11-6. so-.parallel. geschaltet ist, daß den Transistor bis ins Sättigungsgebiet aussteuernde positive- Steuerimpulse.nach . Einschalten des Gleichrichters abgegleitet werden». Der. Dämpfungswiderstand 118 soll die Auswirkung eingestreuter Steuerimpulse, herabsetzen. Zum Schütze der. Basis-Emitter-Verbindung des

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Transistors 15 und zur Sicherung der Abschaltung des als Schaltvorrichtung 113 vorgesehenen steuerbaren Gleichrichters ist die Basis-Emitter-Strecke des Transistors mit einer Diode 120 überbrückt. Die Diode ist so gepolt, daß negative Teile der Steuerimpulsfolge zu passieren vermögen und einen Spannungsabfall bewirken, der die Spannung der Vorspannungsquelle 116 überschreitet und den steuerbaren Gleichrichter sicher unterbricht. Damit ist erreicht, daß beim Auftreten von unzulässig hohen Strömen im Arbeitskreis momentan mit praktisch vernachlässigbarer Verzögerung der Transistor bzw, der Leistungsschalter 15 für den Rest des vorliegenden positiven Steuerimpulses abgeschaltet werden, während der nachfolgende negative Impulsteil die Sperrung mit Sicherheit aufhebt. Durch Betreiben des Leistungsschalter 15 ausschließlich im Sperrzustand oder im Sättigungsbereich unter Vermeidung aller Zwischenzustände wird ein überschreiten der zulässigen Verlustleistung des Transistors sicher vermieden·

Die Strombegrenzungsvorrichtungen 112 für inverse Ströme können in entsprechender Weise ausgelegt sein. Das gleichartige, in Fig. 6 dargestellte Schaltbild einer solchen Strombegrenzungsvorrichtung steht im wesentlichen aus den gleichen und in der Figur auch gleich bezeichneten Teilen. Die gerichtet wirkenden Bauelemente sind entweder, wie bspw. die Vorspannungsquelle 116', mit umgekehrter Polarität eingesetzt, oder, wie im Falle der Transistoren 122' und 16, durch Halbleiter inversen Verhaltens gebildet. Der von der Zenerdiode 11*»· gelieferte Strom wird zur Umkehr über einen Gleichrichter 121 sowie einen PNP-Translstor 119 geführt. Die allgemeine Wirkung entspricht der zu Fig. ¹J beschriebenen. In einer Anzahl von Fällen, insbesondere bei speieherlosein Betriebe, hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen zusätzlichen Stx'ompfad für cien Blinstrom zu schaffen, der insbesondere dann fließt_s wenn der dem betreffenden Kanal zugeordnete Leistungsschalter bereits leitend geworden, die betreffende Entladest recke^aber noch nicht ionisiert ist. Im Ausführungsbeispiel ist in Fign. 4, 5 und 6 Jeweils ein je Kanal vorgesehener

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Widerstand 121 dargestellt, der den Arbeitsstromkreis an seinem Verbindungspunkt zwischen Kompensationswiderstand 30 und Schalter 101 gegen Masse überbrückt. Dieser Wider-.stand dient gleichzeitig zur Entladung der zwischen den Leistungsschaltern 15 und 16 sowie den Gleichrichtern 98 vorgesehenen Bereiche der Arbeitsstromkreise der einzelnen Kanäle,

So wünschenswert eine derartige Entladung ist, so bewirkt sie doch, daß, sobald beide Leistungsschalter 15 und 16 eines Kanäles geschlossen sind, daß das Entladen des Arbeltsstromkreises die Zenerdiode 114 jeweils mit übergroßen Spannungen beaufschlagen und damit die Schaltvorrichtung 113 auslösen würde, wenn ihr freies Ende mit noch von der Arbeitsstromquelle beaufschlagten Abschnitten des Arbeitsstromkreises in Verbindung stünde. Um ein derartiges falsches Ansprechen der Schaltvorrichtungen 113 zu vermeiden, ist in Reihe mit der Zenerdiode 114 einer Schaltvorrichtung angeordnet, die synchron mit dem zugehörigen der Leistungsschalter 15 bzw. 16 betrieben wird und beim Abschalten des Leistungsschalters auch die Zenerdiode abschaltet. Im Ausführungsbeispiel sind als Schaltvorrichtungen die Transistoren 122 bzw. 122« vorgesehen, die jeweils dem gleichen Typus angehören wie der zugehörige Leistungsschalter. Um das erforderliche synchrone Arbeiten zu sichern, werden zur Steuerung die gleichen Impulse benutzt, die auch den zugehörigen Leistungsschalter betreiben. So ist in Fig. 4 als Schaltvorrichtung ein NPN-Trangistor 122 vorgesehen, dessen Kollektor mit der Anode der Zenerdiode 114 verbunden ist, während sein Emitter über einen strombegrenzenden Widerstand 117 mit der Zündelektrode der Schaltvorrichtung 113 in Verbindung steht. Die Basis wird, parallel zum Leistungsschalter 15, über einen Begrenzerwiderstand 123 von den über den Umschalter 26 zugeführten Impulsen angesteuert. Die Kurzschlußabschaltvorrichtung für die inverse Polarität der Fig. 6 ist entsprechend abgewandelt ausgeführt$ die Vorspannung der . Basis-Emitter-Verbindung des als Schaltvorrichtung eingesetzten Transistor 122» ist jedoch derart, daß die Basis-Emitter-Verbindung des die Phasenumkehr bewirkenden Transistor 119 uner-

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wünscht vorgespannt würde. Um zu vermeiden, daß die relativ schwache Vorspannung die Schaltvorrichtung 113 zündet, ist der Basis des Transistor 119 ein Gleichrichter 124 vorgeordnet, der in gleicher Polung wie die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 119-und 122' angeordnet ist und in Durchlaßrichtung eine ausreichende Sperrspannung aufweist, um den Basis-Emitter-Strom des Transistors 122" zu sperren. Diesem Strom wird ein Weg über den Widerstand 125 geboten.

Die schnell wirkenden, je Kanal und Je Polarität vorgesehenen Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen 111 bzw. 112' erlauben das selektive Abschalten jeweils nur des Kanales, in dem ein Kurzschluß bzw. eine Stromüberlastung auftritt, ohne daß die Stromversorgung der nichtbetroffenen Kanäle beeinträchtigt wird. In einer Anzahl von Fällen kann aber das vorteilhafte, schnelle Ansprechen auch Nachteile mit sich bringen« So bildet sich in gewissen Fällen, bspw«, beim Erodieren von Gußeisen, eine besondere Form der Impulse des Arbeitsstromes aus: Mit der Ausbildung der Entladung setzt momentan ein überstarker Strom ein, der eine stark überhöhte, aber auch schnell auf den Normalwert abklingende vordeie Impulsflanke ergibt. Die sich auf die vordere Impulsflanke aufbauende Impulsspitze ist so kurz, daß sie weder das Werkstück noch den Generator gefährdet und deshalb auch zugelassen werden soll, ohne daß die Kurzschluß-Absehaltvorrichtungen anzusprechen vermögen. Erreicht wird dies, indem, wie Fig. 5 zeigt, der Basis der Transistoren 122 bzw. 122' eine Verzögerungsvorrichtung 126 vorgeordnet wird. Die vom Umschalter 26 zugeführten Steuerimpulse vermögen die Leistungsschalter, bspw. Leistungsschalter 15, spfort durchzusteuern, während die Transistoren 122 erst nach einer kurzen Verzögerungszeit geöffnet werden, so daß die Kurzschluß-Abschaltvorrichtung während eines ersten* kurzen Impulsintervalls nicht anzusprechen vermag.

Grundsätzlich erweist sich jedoch das schnelle Ansprechen der Kurzschluß-Ausschaltvorrichtung als wertvoll, da hierdurch nicht nur evtl. entstehende Lichtbogen unterbrochen werden; Im Falle der Bildung einer Kurzschlußbrüeke durch ausgehobene

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und nicht abgeführte Partikel werden lokale überhitzungen und somit drohende Materialrisse und/oder Gefügeveränderungen des Werkstückes vermieden. Um nicht das vergleichsweise langsame Ansprechen des Servo-Vorschubes abwarten zu müssen, werden derartige Kurzschlußbrücken weiterhin mit kurzen Stromstößen beaufschlagt. Bereits das Einbeziehen der Verzögerungsvorrichtung 126 bewirkt, daß von jedem Impuls des Arbeitsstromes ein Anfangsintervall sich nicht auf die Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen 111 bzw. 112 auszuwirken vermag, sondern diese jeweils erst nach Einschalten der Leistungsschalter 15 bzw. 16 wirksam gemacht werden können. Durch Anordnung einer weiteren Verzögerungsvorrichtung 127 wird erreicht, daß vom Schwellwert-Meßfühler 11*1 ausgehende, das überschreiten des zugelassenen Arbeitsstromes anzeigende Signale die Schaltvorrichtung 113 nur verzögert zu erreichen vermögen, so daß in jedem Falle nach Auftreten eines Kurzschlußes die Abschaltung erst mit einer definierten, zeitlich derart begrenzten Verzögerung einsetzen kann, so daß weder Generator noch Werkstück gefährdet sind, Kurzschlußbrücken aber derart strombeaufschlagt werden, daß sie zerstört bzw, abgetragen werden, ehe die Regeleinrichtung des Servo-Vorschubes anzusprechen und die Elektroden 12 zurückzuziehen vermag. Bewährt hat es sich, integrierende Verzögerungseinrichtungen einzusetzen, bei denen die Verzögerung der Auslösung der Schaltvorrichtung 113 von dem Ausmaß abhängt, um das der zulässige Arbeitsstrom überschritten wird. Damit läßt sich mit Wahl der Verzögerungsvorrichtung auch die maximale Leistungszufuhr im Kurzschlußfalle relativ sicher begrenzen.

Die Kurzschlußabschaltung ist in Verbindung mit Pign, 4 bis 6 jeweils nur für einen Kanal und für eine Polarität erläutert. Einfache, nur einen Kanal aufweisende Stromversorgungseinrichtungen können mit einer einzigen, im Bedarfsfalle umzupolenden Kurzschluß-Abschaltvorrichtung oder aber mit zwei Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen ausgestattet sein, von denen jeweils sine für eine der möglichen Polaritäten tätig wird. In Pig, 1 sind alle Kanäle mit Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen auszustatten; gezeigt ist dies im Blockschaltbild für zwei der

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vier dargestellten Kanäle. Die Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen der einzelnen Kanäle werden völlig unabhängig voneinander tätig, so daß die Abschaltung eines der Kanäle sich zunächst nicht auf * die Leistung der anderen auszuwirken vermag. Ausführlich erläutert wird dies anhand des in Fig. 7 gezeigten Schaltbildes, das im wesentlichen die Arbeitsstromkreise normaler Polarität zweier Kanäle in Verbindung mit diesen zugeordneten Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen zeigt. Steigt bspw. der den oberen der beiden dargestellten Leistungsschalter 15 passierende Arbeltsstrom unzulässig über den vorgegebenen Schwellwert an, so überschreitet der Wert des am Leistungsschalter 15 und dem Kompensationswiderstand 30 abgegriffene Spannungsabfalles die Zenerspannung des Schwellwert-Meßfühlers 114, und der nun einsetzende Zenerstrom zündet die als Thyrister ausgebildete Schaltvorrichtung 113, so daß die Vorspannung der Spannungsquelie 116 die Basis des als Leistungsschalter 15 vorgesehenen Transistors zu erreichen und diesen abzuschalten vermag. Die entsprechenden Schaltkreise des in Fig. 7 unten dargestellten Leistungsschalters 15 bleiben hiervon völlig unberührt, so daß gelegentlich auftretende Kurzschlüsse bzw. überströme eines Kanals sich nur auf das Wirkverhältnis dieses eines Kanales auewirken und nicht auf weitere oder alle der gesamten Mehrbzw. Vielkanal-Anordnungj eine momentane Abschaltung eines Kanales einer bspw. zehnkanalig ausgeführten Stromversorgungseinrichtung geht damit in das Wirkverhältnis dieser Stromversorgungseinrichtung etwa mit einem Zehntel des Gewichtes ein, das bei bekannten Einrichtungen durch eine parallele Abschaltung aller Kanäle erzielt wird und deren Leistung erheblich beeinträchtigt·

Bei den bisher erläuterten Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen, daß jeder der Leistungsschalter 15 bzw. 16 durch einen einzigen Transistor dargestellt ist. Aus einer Anzahl von Gründen, bsi;= * sur Erhöhung des zulässigen Stromes, kann es wünschenswert sein, statt eines solcher Transistoren eine Anzahl von einander parallel geschalteten Transistoren zu verwenden, die jeweils nur eine Teillast zu übernehmen brauchen. In Fig. 8 ist eine solche Weiterbildung durch ein vereinfachtes Schalt-

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bild angedeutet! es zeigt einen für normale Polarität eines Kanäles ausgelegten, in drei parallel wirksame Leistungstransistoren 15a bis 15c aufgeteilten Leistungsschalter in Verbindung mit der Arbeitsstromquelle und dem Arbeltsstromkreis des betreffenden Kanales. Zur Erleichterung der über-' sieht werden die bisherigen Bezeichnungen der Bauelemente weiter verwendet, wobei die je Leitungspfad des Leistungsschalters vorgesehenen Bauelemente ihre Zugehörigkeit durch zusätzliche Indizes aufzeigen. Der oben dargestellte Leitungspfad erhält die Zusatzbezeichnung a, der mittlere die Zusatzbezeichnung b und der unten gezeigte der drei dargestellten Leitungspfade ist mit c bezeichnet. Die folgend anhand der Fig, 8 erläuterten Merkmale sind nicht auf die Anwendung in Verbindung mit drei Leitungspfaden beschränkt: Der bisher durch einen Transistor gebildete Leistungsschalter kann durch zwei, drei oder auch beliebige höhere Anzahlen von Transistoren gebildet werden.

Um die Leistung gleichmäßig bzw. nach einem vorgegebenen Schema ! auf die drei Transistoren verteilen zu können, sind jedem der- : selben eigene Strombegrenzungswiderstände 29a bis 29c und

Kompensationswiderstände 30a bis 30c zugeordnet.

Auch bei auf drei einzelne Schaltglieder, im Ausführungsbeispiel die Transistoren 15a bis 15c, aufgeteiltem Leistungsschalter kann ein Schutz gegen überströme vorgesehen werden, wie er anhand der Kurzschluß-Abschaltvorrichtung 111 der Fign. k oder 5 erläutert ist: Der Schwellwert-Meßfühler 111 greift in diesem Falle zwischen den Kompensationswiderständen 30a bis 30c und dem Schalter 101 an den Arbeltsstromkreis an· Es wurde jedoch gefunden, daß sich ein wesentlich störungsfreieres Arbeiten ergibt und überströme sich mit einer geringeren Beeinträchtigung des Wirkverhältnisses beheben lassen, wenn die Kurzschluß-Abschaltvorrichtung mehrstufig derart ausgelegt wird, daß die einzelnen Stufen auf unterschiedliche Schwellwerte des überströmes reagieren und jeweils einzelne oder mehrere der aneinander parallel angeordneten, je eine Teilleistung führenden Leistungsschalter unterbrechen, so daß die

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im Stromkreis verbleibenden Leistungsschalter mit stärkeren Strömen beaufschlagt werden und infolgedessen die von ihnen an den Arbeitsstromkreis abgegebene Spannung sinkt· Im Falle alle vorgegebenen Schwellwerte überschreitender Ströme kann damit eine Sehnellabs'chaltung aller Transistoren 15a bis 15c erreicht werden, während bei die vorgegebenen Schwellwerte nicht allzu stark überschreitenden Strömen eine selektive Abschaltung eines oder zwei der dargestellten Transistoren . 15a bis ij?c erfolgt und der bzw. die im Schaltkreis verbleibenden Transistoren in Verbindung mit den ihnen nachgeordneten der Kompensationswiderstände 30a bis 30c infolge des auftretenden höheren Spannungsabfalles auch nur eine geringere Arbeitsspannung zur Verfügung stellen, so daß der Strom bis zur Beseitigung des Grundes des Überstromes, bspw. einer Kurzschlußbrücke zwar gedämpft aber mit einem Teilwert aufrechterhalten wird und die Brücke wegzubrennen vermag.

Im Ausführungsbeispiel sind drei getrennte Schwellwert-Meßfühler in Form der Zenerdioden H²Ja bis Il4c vorgesehen, die derart ausgelegt bzw» ausgewählt sind, daß sie unterschiedliche Zenerspannungen aufweisen und damit auf unterschiedliche

Schwellwerte des Spannungsabfalles ansprechen. Der eigentliche |

Schaltungsaufbau der Fig. 8 ist von dem der Fig. 4 abgeleitet

und kann gemäß Fig. 5 durch Verzögerungsglieder ergänzt wer- ;

den, so daß zusätzlich eine zeitliche Abhängigkeit erscheint. \

Die Wirkung der in Fig. 8 angegebenen Schaltung ist anhand j

der Fign. 9 bis 12 erläutert, welche für einen beispielhaft j

angenommenen Abschaltfall die Ströme der drei Transistoren 15a !

bis 15c sowie den Gesamtstrom der Anordnung in Abhängigkeit j

von der Zeit zeigen. Die drei den Jeweils vorgegebenen Schwell- )

wert darstellenden Ströme 1^, I₂ und I₃ sind in den Fign. 9 [

bis 11 besonders hervorgehoben« ;

Beim angenommenen Abschaltfall wird davon ausgegangen, daß von der Zeit t_Q bis t^ ein mittlerer Ärbeitsstrom I₀ fließt, der sich gleichmäßig auf die drei Transistoren aufteilt, wie das Diagramm 9 für den Transistor 15a_? das Diagramm 10 für den Transistor 15b sowie das Diagramm Ii für den Transistor 15c

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zeigen.

Im Zeitintervall %₁ bis t₂ steigt gemäß Fig. 12 der Gesamtstrom, bspw. aufgrund einer Brückenbildung, eines Kurzschlusses oder dergl,, stell an. Am Ende dieses Intervalls erreicht der beim niedrigsten der drei Schwellwerte des Teilarbeifcsstromes I₁ arbeitende Transistor 15a diesen Schwellwert, die zugeordnete Zenerdiode 114a wird leitend und bewirkt die Abschaltung des Transistors 15a, so daß, wie Fig. 9 zeigt, dessen Strom auf Null fällt. Der Arbeitsstrom wird nunmehr allein von den Transistoren 15b und 15c getr'agen. Ihr Stromanteil steigt sprunghaft an, wie die Flgn. 10 und 11 zeigen. Der, in Fig· 12 dargestellte Gesamtstrom Jedoch fällt im Zeitpunkt t₂ ab* da der innere Widerstand der den Arbeitsstromkreis speisenden Spannungsquelle durch Abschalten des Transistors 15a erhöht wurde. Durch Abschalten eines der Transistoren findet also die Ab» schaltung eines Teilstromes statt, die ein Absenken bzw. eine Begrenzung des Gesamtstromes zur Folge hat. Dieser nach der Zeit t_o aufrechterhaltene Strom vermag im Arbeitsspalt einen Kurzschluß bewirkende Partikel oder Brücken solcher Partikel wegzubrennen, so daß der Kurzschluß behoben wird. Der mittlere Arbeitsstrom fällt, da im Moment nur zwei Transistoren leitend sind, unter den Eingangswert Iq, und mit dem nächsten Impuls des Arbeitsströmes wird die Sperrung des Transistors 15a behoben, so daß nunmehr die eingangs dargestellten Stromwerte wieder hergestellt wären.

Um auch das Arbeiten der weiteren Stufen der Kurzschluß»Abschaltvorrichtung zu veranschaulichen, wird im Ausführungsbeispiel gezeigt, daß im Zeitintervall fc₂ ^b^⁵ ^ 3 ^der Söerhöhte Strom aufrechterhalten wird und am Ende dieses Intervalls weiter zu steigen beginnt · Zur Zeit t^ wird hierbei der -Scfcteeiil« wert I₂ des Transistors 15b erreicht« Der Transistor schaltet ab, und gemäß Fig· 10 fällt sein Strom spontan auf den Wert Null, Der Transistor 15c hat nunmehr ueu Arbeitgsfc3?©sifcr@is h®im vorliegenden Überhöhten Stromverbrauch bzw® geringen Widerstanä • allein zu betreiben. Sein Strom steigt im Zt&tpuisls an, ohne ^edooh beim gewählten Arb«it,3tseispi@l äs®

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I- zu erreichen· Der Gesamtstrom jedoch sinkt, da der Tran- ^; sistor 15b ausfällt und die Stromversorgung des Arbeitsstromkreises nunmehr allein über die Impedanz des Transistors 15c' mit nachgeordneten Kompensationswiderstand 30c erfolgt, erheblich ab. Im Intervall t^ bis t,- wird dieser Zustand aufrechterhalten; der hier bewirkte Strom hat ebenfalls die Tendenz, Kurzschluß verursachende Teilchen bzw. Brücken zu zerstören und damit ein ordnungsgemäßes Erodieren im Arbeitsspalt wieder zu ermöglichen· Ist dies der Fall, so braucht der Servo-Mechanismus, der ohnehin wesentlich längere Ansprechzeiten aufweist, nicht die Elektrode abzuziehen, sondern der Erosionsvorgang geht ohne besondere Beeinträchtigungen weiter,

Voraussetzung für ein stabiles Arbeiten einer derartigen Einrichtung ist, die einzelnen Schwellwerte so zu bemessen, daß mit Abschalten des ersten der Transistoren durch einen nur müßigen überstrom die Spannung und damit der Strom so stark' gesenkt worden, daß Oei seiner Verteilung auf die im Stromkreis verbleibenden Transistoren nicht auch bereits der nächste Schwellwert überschritten wird. Schwellwertabstufung, Anzahl der Transistoren sowie der innere Widerstand der einzelnen Transistorenkreise stehen durcgi diese Bedingung im gegenseitigen Zusammenhang. Andererseits soll bei auftretenden überstarken Kurzschlüssen, die nur durch ein Lüften der Elektroden behoben werden können, die praktisch gleichzeitige Abschaltung aller Transistoren erreicht werden, so daß in diesem Fall die Wirkung eintritt, die auch eine einzelne Kurzschluß-Abschaltvorrichtung 111 bewirkt haben würde. Die Aufteilung in einzelne, auf unterschiedliche Schwellwerte ansprechende Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen lila bis itlc zeigt sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn ein Kurzschluß durch ausgehobene Teilchen, BrUcken oder dergl. gebildet wird, die sich durch Anwendung eines für das Werkstück noch erträglichen Stromes wegbrennen lassen, so daß das zeitraubende und auch auf die Wirkung anderer Kanäle übergreifende Abhefeeo äer Elektroden vermieden wird. Die stufenweise Abschaltung b@stl.rkt hierbei eine derartige Herabsetzung der den Arbeitsspalt versorgenden Spannung bzw· 4er ihn versorgenden Stromes, daß «ine Gefährdung sowohl der Stromver- -

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Wie bereits angeführt_# !iaßE 4.1« Ps?Äa83.gsohaltaag ies³ Figo" ergSiust. weiten· So können -ospw» eia@₈ ©iaig© ©<S©3? all©

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die ^©liwelltierte I₄ bis I« ßÄ©ht ^©Ilig f©stll@g@©_o @@aÖ®s=si eine Fimlctiesi äer Zeit we^iea^ w&& &©1 ©^Istöll tuBgen öor Sah^ellwerte öle Äfeschaltung a©f©i2i? während sie bei schielchöiiösm übeswtesitesi ä©E» ' erst nach eimer -gewis&en 1f@i?zdg©3rttagf seS/s -b^ui^t ttrii?4o

Die laminating bietet ül^ MBgliehk@£t₀ v@rhgl^a3.ssiSÄi@ ■§

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   daft ale Speicher Kondensatoren (8l) wahlweise einstellbarer Kapazität vorgesehen sind·

   11. Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Strombegrenzungsglleäer Widerstände (83) vorgesehen sind«

   12. stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen 6 bis 11

   mit eine Hehrzahl ton Elektroden (12) speisenden Arbeite-

   Stromkreisen*

   dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündvorrichtung (85) vorgesehen ist* welche die

   Elektroden parallel Über diesen Jeweils vorgeordnete

   Schutzwiderstand« (95) speiet»

   13· Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet! daß zwischen den Leistungsschaltern {15 bzw. 16} und dem SÖndiiapulse einführenden Anschlußpunkt von Arbeitsstrom-

   ! kreisen wahlweise deren Unterbrechung bewirkende Schalter , ClOl) angeordnet sind*

   14· Stromvereorgungseinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß federn Arbeitsstrofflkreis mindestens eine Kurzschluß-Abschaltvorrichtung (1Ii₉ 112) zugeordnet ist, die beim überschreiten eine« vorgegebenen Schwellwertes des Arbeitestromes tätig wird uad ihr zugeordnete leistungsschalter (15_S 16) des Arbeit»Stromkreises Tor die verbleibende Impulsdauer des laufenden ArbeitsftromiinpuXaea in den Sperreu«t*nd »urückf üljrt und die Steuerung ihr nicht ^ugtordneter LeiitungaechÄlter nicht beeinträchtigt·

   15. Strowre^eiix-gttngieiiirichtuJie nach Ansprüchen l bis 14, Ii durch gekennzeichnet, dmi KursschluÄ-Abschaltvorrichtungen Uli, 112) 4t «ine . ^:

   (143) aufweisen« die beim über»cnreiten

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   BAD ORIGINAL

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   einte vorgegebenen Schwillwertes durch ein Signal eine» den Arbeitsstrom überwachende« Schwellwert-Meßf ühlers (Hk) aktiviertw&yd und bewirket /daß die Steuerung dee leitenden der zug«Qrclneten 4er leistungsschalter CiSt I⁶) unwirksam ist_t die nach dem Aktivieren zwangsläufig in diesem Zustände verbleibt» und die wtoend dej? näansten . der vorgegebenen Sperrphaeen des augeordneten Iieistungsschalters in den Ausgangszustand zurückgeschaltet wird.

   ■ ■

   16, Stroraversorgungseinricntung nach Ansprächen % bis 15» dadurch g e k e η η ζ e i $ h η et > daß dem Schwellwert^Meßfühler (114) eine synchron mit dem zugeordneten der Leistungsschalter (15s 16) geschaltete Torschaltung zugeordnet ISt₁ die Signale d«t Schwellviert-Meßfühlers nur dann weitergibt, wenn der zugeordnete der !leistungsschalter leitend

   c Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen"1 bis 16, dadurch n e k en η ζe Ish η e t _f daß als Schwellwert-HeWhler (tt&Jl eine Sener-Oiod# vorgesehen ist» .'.-■"■ ": -.-. - ':..-.■ _: ; _:ί ■"■■ ■ .■ ■,.■■..

   18. stroraversorgunieeinrichtung nach Ansprtehei* I bit l?_t dadurch- se fc'e.» r-.s e -i-^- b» e t "_e ■ daß Jedes Paar vor £eist«ngsschal<;ern Ci5_t 16) dureh ein Paar komplementärer transistoren dargestellt int_f die einen Basis-E^ltsor-Steusricreis ^urvsise^j und deren Kollektor-Bmittei'-St^ecike fön zugeordneten Arbfeitss^tro»"· kreis speist, «M deren Stetterimptils^ jeweile einen poeitiveri Xmpulsaiiteil, upA ®im ne^a,ti?e- Xc^ml^lxlcfke aufweisen, 'daß als Söhsitl^e^Sefttung CIt3)- ote- fMs'igtts¹ vorge-

   derart

   Äellwert- Clift) T'evtoäestö Tei'Sflnsilfmiig-" bsi»:

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   j^ 192276:

   zündet wird.

   t Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen i bia iB_;:, dadurch gekennzeichnet-, 4.8ft aiiiTorschaltung ein Transistor (122₈ 182·} vom gleichen Typus des zugeordneten der !leistungsschalter (15, 16) vorgesehen ist, dessen Kollektor-Emitterstrecks in Serie mit dem Sehwellwert-MeßfuMer CXIk) angeordnet ist, während der Basls-Emitter-Eisigangs$Erei.s dem Steuer-Kreis des zugeordneten Leistungssehalters parallel ,^e- «ehaltet ist, so daß der* KolleKtw-SinitteF-Kreis a«igrund der ihm sowie dem Leistungsschalter zugeführt@si SteueriD^ulse synchron mit diese» schaltet und ein wünschtes zünden des Thyristors

   20, Stromversorgungseinricijtung nacl»""#isp3?fsl$«a 1 fei© W₀ dadurch gekennzelcte a et» daß-der Torschattuug (1£2,'122*> eliie-Yerzögerungsvorrie£s tung (126) zugeordnet ist _s welche das Iieitendwerden d%w Terftchaltung gegenüber dem €er zugeordneten Leistungsschalter (15, 16)

   21· StrounpersorguRgetipriclitung aaefe tesprli@l2@a ι fels 2O_g

   d a & u r c h geiceEsa« ie&t e t , . ■■

   . d«ft dem Schwellwert-Meßfühler IMM- eloö ¥ersögerungsif©s⁾ : richtung (12?) zugeordnet ist_f welche aas Anspreche» übt?

   Schftltvorrichtupg (1131

   22».Stro»!Fereorguiigseinrioiitung nacb

   - d" a d u r" c h ι β Ic β ε η H I e fc ι ι - daß der Steuerelektrode" des
   mtrkenüen
   #.tr Transist«!· (119)

   ä s 4 a ? c ii g e k ® s a s § ^} ι I. α ι ₀ -

   daß iis den Traasistoi⁰ ii&9) ste« "λΟργ ¹Vr- ,öl * -V, ^ si© gerichtete Diode V 2* β» *- ι . *-

   ORIGINAL IMSPEGTED

   PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH - GERD MÜLLER D. GROSSE ~ JSA -

   2fU 3trü&:^:ro^i^l£Uitgeeinrichturig nach Ansprüchen 1 bis 23» · flsdsrsh gekennzeichnet, daß des· Baaia-Emitter-Strecke der Leistungsschalter (15, 16) je eine Diode (120, 120') parallel geschaltet ist»

   25. Stroimersorgungseiiirichtung nach Ansprüchen i bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß einer Anzahl vgn einen Kanal speisenden Leistungsechalter ein« gemeinschaftliche Kursschluft-Abtehaltvor* richtung (Ul₉ 1121 sageordnet ist.

   26« Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen i bis 25« dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung «!nee Arbeitarstrowkreiees eine Gruppe slndeetens swei eleictronleehen Schaltern (15, 16)

   i*t₃ u&ren Singangtlc^iiie einander parallel geiölwlttt tint mv& einen geBeinsajen St«uerfcrei· bilden, und «J*i*n Ä'4i^»«Sffii«ise sur ftmeine^iaen Speisung des Ariseltfetroaucrel?; parallel gesch&l'cet sind, und daß ferner »indestena si»^I S.7rc^^sreniungsvorrichtung«n vprfeeehen sind, deren $*&% mt einen oder ipehrere der leistungsschalter g_er Gruppe einwirkt.

   2?· Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 26, d ad α ν «h ge kennzeichnet, daß die einer Gruppe YQn Leistungsechaltern (IS* 16) za~ geordnete» Kursschluß-AbBchaltvorrich-cungen (111, 112) untereehledliVrte Echwellwerte aufweisen, so dafi sie bei» Steigern ctea Artsitsstroiass bis Über den höchsten der nacheinander ansprechen«

   Stromversorgungaeinrichtung nach Anspruch 27, d iäu j·-φ Ji g e k %nn * e lehne t , da£ die den SurÄscitlfJiÄ-Aliscbaitvorriehtungen Clll» 112) Yorgegebenen Schveaiwsrte so gewählt sind, daß ,jeweils beim überschn;lter* eines von ihnen, den höchsten ausge-

   «eststroa absinkt, und daß die

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   Stromanteile der noch leitenden der Leistungsschalter der Gruppe den maximal zulässigen Wert auch bei einer weiteren Absenkung des Widerstandes des Bearbeitungsspaltes bis zum Erreichen des nächst höheren Schwellwertes nicht überschreiten,

   29. Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung einer aus einer Mehrzahl von jeweils; Kanälen zugeordneten Kurzschluß-Abschaltvorrichtung (111, 112) ohne Rückwirkung auf die anderen bleibt.

   30, Stromversorgungseinrichtung nach Ansprüchen 27 bis 29, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betätigung einer aus einer Mehrzahl von einem Kanal zugeordneten Kurzschluß-Abschaltvorrichtungen (111, 112) ohne Rückwirkungen auf andere, dem gleichen Kanal zugeordnete Kurzschlußvorrichtungen bleibt·

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