DE1955515A1 - Verfahren zum elektrochemischen Schleifen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwalt» Hpl.-Ing. K. Schiede

8 München 13 BHiabethstraß· 34

6894

HAMMOND MACHINERY BUILDERS, INC I
Kalamazoo / USA

Verfahren zum elektrochemischen Schleifen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft das elektrochemische Schleifen (früher, als elektrolytisches Schleifen bezeichnet) und betrifft insbesondere sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zum wiederholten Abtasten mindestens eines ausgewählten Betriebsparameters und zum automatischen Aufrechterhalten von ausgewählten Steuerparametern aufgrund der durch das Abtasten gewonnenen Information, mit dem Ziel» mindestens den einen ausgewählten Betriebsparameter auf einem bestimmten Wert zu halten. , . ·

Stand der Technik .

Zwar sind die Grundgedanken des elektrochemischen Schleifens seit vielen Jahren bekannt und bestimmte Vorschläge, die sich mindestens auf ein derartiges Schleifverfahren beziehen, erscheinen seit der Mitte der zwanziger Jahre in der Patentliteratur und im sonstigen Schrifttum, jedoch wurde die Metho-

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de bis in die Mitte der fünfziger Jahre nur in verhältnismässig geringem Umfang gewerblich genutzt, bis nämlich die Lehren bekannt wurden, die schließlich in der USA-Patentschrift 2.826,540 (Keeleric) gipfelten. Diese Patentschrift gibt bestimmte empirisch ermittelte Betriebsparameter an, und die Industrie bestätigte, daß, so lange diese Betriebs*·· parameter mindestens annähernd eingehalten wurden, das elektrochemische Schleifen mit guter Wirkung ausgeübt werden konnte. Eine diesem Verfahren dienende zweckmässige Maschi-

ne, die in der Industrie weite Verbreitung gefunden hat, ist in der deutschen Patentschrift 1.262!»815 beschrieben und zeichnerisch dargestellt· Bei dieser Maschine und bei anderen Maschinen, die in den späten fünfziger Jahren entwickelt und auf den Markt gebracht wurden und die sich in ihren Grundgedanken und im Arbeitsprinzip bis heute nicht verändert haben, wurden die verschiedenen Arbeitsmethoden empirisch bestimmt und nachvollzogen, wobei die beherrschenden Prinzipien kaum oder überhaupt nicht verstanden waren« Bei diesen Versuchen sind gute Arbeitsergebnisse erzielt worden, und die Industrie *hat Arbeitsunterlagen in grossem Umfang sammeln können.

Mit der Anhäufung dieser Betriebsdaten, bei ihrer weiteren Überprüfung und bei der Durchführung zusätzlicher Versuche zeigte es sich immer deutlicher, daß das angewandte Verfahren weit komplexer ist als bisher angenommen worden war, und daß die Arbeitsergebnisse durch eine grössere Zahl von Faktoren beeinflußt werden als in der Industrie bisher angenommen worden war· Man stellte fest, daß in vielen Fällen die Maschinen wegen des ,mangelhaften Verständnisses der Grundlagen nicht entsprechend ihrem vollen Leistungsvermögen.und Wirkungsgrad eingesetzt wurden« Ferner erkannte man, daß das Bedienungspersonal in vielen Fällen entweder aus Sorglosigkeit oder wegen fehlender Belehrung oder wegen mangelnder Beachtung der Anweisungen und/oder der Arbeitsweise die Maschine nicht im günstigsten Leistungsbereich betrieb, obwohl die dafür erforderlichen Bedingungen, wenn auch empirisch, so aber doch richtig festgelegt waren« Da die Maechxnenausrüstung kostspielig ist und daher in erster Linie bei umfangreichen, wieder*

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kehrenden Arbeiten eingesetzt wird, ist es sehr wichtig, daß sie im Bereich ihrer besten Leistung betrieben wird,

• Die Probleme werden häufig dadurch noch komplizierter, daß die Arbeitsbedingungen sich während eines normalen Schleifvorgangs ändern« Zum Beispiel ändert sich beim Schleifen von Spitzstählen die dem SchleifVorgang unterworfene Fläche wäh-

' rend der Bearbeitung und macht daher eine wesentliche Änderung des Stromflusses zwischen dem Schleifkörper (Schleifscheibe, Schleifband oder Schleifteller bekannter Art) und dem Werkstück erforderlich, um eine vorgegebene Stromdichte an der in Schleifbearbeitung befindlichen Fläche aufrecht zu erhalten. Ferner können während eines Schleifvorgangs die sich am Schleifkörper oder im Elektrolyten ansammelnden abgetrage-

• nen Materialien und Reaktionsprodukte in unterschiedlicher Menge anfallen und dadurch Änderungen der dadurch hervorgerufenen elektrischen Widerstände bewirken· Aus diesen Gründen ist eine Einstellung der Anpressung und des dem elektrochemischen Gerät zugeführten Stroms erforderlich, damit ein maximaler Wirkungsgrad aufrechterhalten wird, jedoch sind alle derartigen Einstellungen nur unter Schwierigkeiten mit optimalem Erfolg durchzuführen, wenn man die bekannten Ausrüstungen selbst unter Laborverhältnissen und mit sehr gut ausgebildetem Personal einsetzt.

Mindestens einige dieser Probleme wurden erkannt, und man versuchte sie zu lösen, wie sich aus der USA-Patentschrift 3.117.919 CMittelmann) ergibt· Hier wurde das Auftreten eines Lichtbogens bei bestimmter Speisespannung als Indikator dafür benutzt, daß der Stromfluß sein Maximum erreicht hatte und im Begriff war abzunehmen, und auf Lichtbogen ansprechende Hilfsmittel wurden verwendet, um die angelegte Spannung bis auf einen Wert zu erniedrigen, der tiefer lag als derjenige, bei dem Lichtbogen auftraten* Dieser Versuch sprach jedoch nicht ausreichend empfindlich auf die zahlreichen Faktoren an, die einen elektrochemischen Vorgang beeinflussen, und obwohl damit ein Schritt in die richtige Richtung getan

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war, war eine Empfindlichkeit nur für eine einzige Bedingung (das Auftreten von Funken) gegeben und war -der Versuch nicht ausreichend an die Ziele der Erfindung an» zupassen. . ■ ·

Daher entstand der Wunsch und blieb für eine Reihe von Jahren bestehen, Hilfsmittel zu finden, die geeignet waren, die Einrichtung automatisch die optimalen Betriebsbedingungen finden zu lassen, die einer vorgegebenen Anzahl von Vorbedingungen angepaßt waren, sich auf diese Betriebsbedingungen einzustellen und sie während des Betriebs beizubehalten.

Dieses Problem läßt sich einfach aussprechen und besitzt gewisse oberflächliche Ähnlichkeiten mit Arbeiten wie dem elektrolytischen Reinigen durch anodische Behandlung oder der automatischen Steuerung des Schweißdfcrßffls, der einem zu schweissenden Werkstück zuzuführen ist, das mit Zunder oder anderen Verunreinigungen in wechselndem Umfang versehen ist, jedoch erwies es sich bald als ausserordentlich komplex und abhängig von vielen zuvor unerwarteten Umständen. Daher wurde ein umfangreiches Untersuchungsprogramm gestartet, um die Art und den Umfang der Steuerparameter festzustellen und anschliessend zu versuchen, eine Einrichtung aufzubauen, die diese Parameter richtig abfühlte' und eine Steuerung ausübte, durch die der SchleifVorgang mit einem vorgegebenen, im allgemeinen dem optimalen Wirkungsgrad ausgeführt wurde.

Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist in einer Arbeit der Anmelderin niedergelegt, die im September 1967 der American Society of Tool und Manufacturing Engineers (ASTME) unter dem Titel "A Physical Model of the Electro-chemical Grinding Process" vorgelegt worden ist. Diese Arbeit stellt ' ·.. unter anderem fest, daß die optimalen Arbeitsbedingungen ..... des elektrochemischen Prozesses auf komplexe Art und Weise durch eine Anzahl von Parametern gesteuert werden, zu denen die Spannung und die Stromstärke des Arbeitsstroms und die

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Zustellkraft, unter der das Werkstück gteht,gehören, die aber von Hand nur unter Schwierigkeiten steuerbar sind» Für eine wirklich optimale Arbeitsweise ist es daher dringend wünschenswert, eine Einrichtung zu entwickeln, die einen elektrochemischen Schleifvorgang ausführt, indem gleichzeitig und automatisch die geforderten Parameter gesteuert werden, um die geforderten Arbeitsbedingungen aufrecht zu erhalten.

In der nachstehenden Beschreibung wird eine bestimmte Terminologie angewandt, die der Vereinfachung dient und keine Einschränkung darstellt» Die Worte "auswärts¹¹ und "abwärts'¹¹, "rechts" und "links" bezeichnen Richtungen in den Zeichnungeni auf die die Beschreibung sich bezieht. Die Worte "hinein" bzw. "hinaus" sollen zu der geometrischen Mitte der Vorrichtung oder ihrer Teile hin bzw» von dieser Mitte weg zielenden Eichtungen bezeichnen» Die Terminologie umfaßt die oben angeführten Worte, Ableitungen dieser Worte und Worte gleichen Sinns»

Der Begriff "Steuerparameter" soll verschiedene Eingängsgrössen an der Vorrichtung zum elektrochemischen Schleifen bezeichnen, etwa die Spannung des Arbeitsstroms und die Zustellkraft. Der Begriff "Betarebsparameter" soll meßbare oder berechenbare Beziehungen bezeichnen, auf. die das Steuersystem anspricht, etwa Stromstärke des Arbeitsstroms, Antriebskräfte für die Schleifscheibe, Zustellkraft oder Widerstand am Bearbeitungsspalt (Zwischenraum zwischen dem Werkstück und der metallischen Oberfläche der Schleifscheibe.)

Die Ziele der Erfindung sind:

1) ein Verfahren zum automatischen Aufsuchen, Herstellen und Aufrechterhalten von mindestens einem ausgewählten Betriebsparameter bei einem elektrochemischen Schleifvorgang anzugeben;

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2) ein Verfahren zum automatischen Abtasten der Betriebsbedingungen bei einem elektrochemieohen Schleif vorging ansohliessendem Einstellen passender· Steuerparameter» zum Aufrechterhalten des Vorgangs unter Bedingungen, die den geforderten Wirkungsgrad einzuhalten gestatten, anzugeben;

3) ein Verfahren wie vor« anzugeben, bei dem ein einzelner Betriebsparameter, etwa die Stromstärke des Arbeitsstroms, als repräsentativ für andere Betriebsparameter ausgewählt und als Grundlage für die Steuerung des Vorgangs verwendet werden kann}

4) ein Verfahren wie vor anzugeben, bei dem mindestens ein¹ Steuerparameter als Grundlage für das Erreichen einer ausgewählten Kombination von Betriebsparametern ausgewählt und dann in einer Weise gesteuert werden kann, die diese gewählte Betriebskombination zu erreichen und aufrechtzuerhalten gestattet;

* S) ein Verfahren wie vor anzugeben, bei dem ein ausgewählter Steuerparameter, etwa die angelegte Spannung, automatisch stufenweise fortschreitend von einem ausgewählten Anfangswert aus bis zu einem qualitativ bekannten Betriebsbereich _k verändert wird, wobei ein Einzelwert eines ausgewählten " Betriebsparameters, etwa die Stromstärke des Arbeitsstroms, Stichprobenhaft nach jeder Stufeneinstellung des Steuerparameters abgelesen und ausgewertet.wird und wobei die stufenweise erfolgende Einstellung nach Bedarf von Zeit zu Zeit beendet,, weiter fortgesetzt oder umgesteuert wird, um den Betriebsparameter innerhalb des?Betriebsbereichs zu halten;

6) ein Verfahren wie vor anzugeben, das mit einer Vorrichtung ausgeübt werden kann, die, wenn sie auch bei der weiter unten angegebenen bevorzugten Ausführungsform nur für einen Betriebsparameter empfindlich ist und zwei Steuerparameter steuern kann, trotzdem leicht im Rahmen der Erfindung so veränderbar ist, daß sie für eine weitere Anzahl von B»-v

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trieb sparamet em empfindlich ist;

7) eine Vorrichtung zum automatischen Aufsuchen, Herstellen und Aufrechterhalten von mindestens einem ausgewählten Betriebsparameter bei einem elektrochemischen Schleifvorgang anzugeben;

8) eine Vorrichtung zum automatischen Abtasten eines Betriebeparameters bei einem elektromhemisehen SchleifVorgang und anschliessenden automatischen Einstellen passender Steuerparameter zum Aufrechterhalten des Vorgangs unter Bedingungen, die den ausgewählten Wirkungsgrad einzuhalten gestatten, anzugeben; V ■..·'-.

9) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der ein einzelner Betriebsparameter, etwa die Stromstärke des ArbeiteStroms, als repräsentativ für andere Betriebsparameter ausgewählt und als Grundlage für die Steuerung der Steuerparameter verwendet werden kann;

10) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der mindestens ein Steuerparameter als Grundlage für das Erreichen einer ausgewählten Kombination von Betriebsparametern ausgewählt und dann in einer Weise gesteuert werden kann, die diese gewählte Betriebskombination zu erreichen und aufrechtzuerhalten gestattet;

11) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der ein einzelner Betriebsparameter, etwa die Stromstärke des ArbeitsStroms als geeignete Grundlage zum Erreichen der ausgewählten Betriebsparameter ausgewählt und dann in einer Weise gesteuert werden kann, die diese Betriebsparameter zu erreichen und aufrechtzuerhalten gestattet;

12) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der ein ausgewählter Steuerparameter automatisch stufenweise fortschreitend von einem ausgewählten Anfangswert aus bis zu einem qualitativ

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bekannten Betriebsbereieh verändert wird, wobei ein Einzel·» wert eines ausgewählten B*t3?£$&epar*m«rt:«P« eXieh$VQb*nhait nach jeder Stufeneinetautin^ &$9 Steu«B?j>epameters abg#le««n und ausgewertet wir4 tt»tit *foJ>«l 4ie stufenweise erfolgende Einstellung nach Bedarf YOO 2»it «u. Seit automatisch bewendet, weiter fortg*s«tat «d«? uageetGUWt wird, um den Betriebsparameter imwpJ**lfc um itetr£*fc»k«x*elchs ru halten j

13) eine Vorrichtung vti* VOS* ansugebä&i bei der die erfin- · dungsgemässen Verfahrene·fitto»£tto. jnit fntiXP verschiedenartigen speziellen Vorrichtunge*Xfeia*n.ten und ftusserdem für verschiedenartige Zwecke innerhalb verschiedenartiger Zusammenhänge ausgeübt werden können;

14) eine Vorrichtung wie ytn? anzugeben, bei der beispielsweise der abgetastete Betriebsparameter der dem Werkstück zugeführte Arbeite strom ist und die eingestellten Steuerparameter die Spannung, unter welcher dieser Arbeitsstrom zugeführt wird, und die Zustellkraft sin4 die auf den Tisch ausgeübt wird;

15) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der Abtasteinrichtungen vorgesehen sindj um die Spannung, unter welcher der Arbeitsstrom bei dem Sohleifvorgang zugeführt wird, fortlaufend stufenweise zu verändern und die Höhe des Arbeitsstroms, der dem Werkstück nach jeder der stufenweise vorgenommenen Spannungsänderungen zugeführt wird, zu messen, wobei diese •Spannungsänderungen abgebrochen und/oder umgesteuert werden, wenn eine vorbestiramte Beziehung zwischen Spannung und Strom erreicht ist} ' '

16) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der Abtasteinrichtungen vorgesehen sind, um fortlaufend und stufenweise die Spannung zu ändern, unter welcher der Arbeitεstrom bei dem SchleifVorgang zugeführt wird, und dq.e ^;Stärke des Arbeitsstroms, der dem Werkstück nach jeder der stufenweise vorgenommenen Spannungsänderungen zugeführt wird, zu messen, wobei

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diese Spannungsänderungen Abgebrochen und/oder umgesteuert werden, wenn die StrorastSap&enSnderimg, die aus einer gegebenen Spannungsänderung resultiert, unter einen vorgegebenen Mindestwert fällt£

17) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, die geeignet sein kann aber verhältnismässig unbedeutende Änderungen der Grundausrüstung aufweisen kann» so daß sie ausser auf die Stärke des Arbeitsstroms auf andere Betriebsparameter anspricht, etwa auf den Widerstand an dem Spalt zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstück oder die Änderungsrate im Betrag der Werkstück-Zustellkraft oder der Spindelkraft}

18) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, bei der die Schleifbedingungen nach Haßgabe des Ergebnisses einer Abtastung der Werkstück-Zustellkraft oder durch Abtasten der angewandten Spindelkraft gesteuert wird;

19) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, die auf vollautomatische Betriebsweise voreingestellt werden kann und sich dadurch auf die vorgegebenen, auch die optimalen Betriebsbedingungen einstellt, ohne daß das Bedienungspersonal eine Einstellung oder Überwachung vorzunehmen und stattdessen nur die Werkstücke nacheinander einzusetzen und abzunehmen hat; .

20) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, die betriebssicher arbeitet und daher nur geringe Wartung erfordert, um gute Betriebsbedingungen aufrecht zu erhalten;

21) eine Vorrichtung wie vor anzugeben, die mit nur geringfügigen Änderungen leicht an vorhandenen Haschinen zum elektrochemischen Schleifen anbringbar ist, etwa an Maschinen mit ausschließlich handbetätigter Steuerung» wie sie in der erwähnten deutschen Patentschrift 1.262.815 beschrieben sind.

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Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich für die mit den fraglichen Anlagen befaßten Fachwelt aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen.

Die Figuren 1 bis S stellen Schaubilder über beobachtete und berechnete Beziehungen zwischen verschiedenen Steuer- und Betriebsparametern dar.

Fig. 7 gibt eine Fläche wieder, die durch Änderungen der Steuerparameter für die Spannung und die Zustellkraft und die resultierende Änderung des Strom-Betriebsparameters fe» erzeugt ist,

Fig. 7-A ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 7,

Fig. 8 stellt schematisch eine Seitenansicht einer typischen Vorrichtung für elektrochemisches Schleifen dar, wobei . der Arbeitsstrom als Betriebsparameter gewählt ist.

*" Fig. 9 ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 8.

Fig. 10 ist eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 8. >

" Fig. 11 ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig. 1.

Fig. 12 »sä ein Blockschaltschema des Systems zum Steuern der ausgewählten Steuerparameter der Vorrichtung zum elektrochemischen Schleifen.

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Fig. 13A ist ein elektrischer Schaltplan der Anlage nach Fig. 12.

Fig. 13B zeigt ein elektrisches Schaltschema bestimmter Teile der Vorrichtung nach Fig. 8 und stellt die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuerung und der Anlage dar·

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Fig. m gibt ein Diagramm mit den verschiedenen Funktionen wieder, die nach bestimmten Zeitintervallen ablaufen.

Fig. 15 stellt in Seitenansicht eine Schleifvorrichtung dar, die der Vorrichtung nach Fig. 8 gleichkommt und die Spindelkraft als ausgewählten Betriebsparameter benutzt.

Fig. 16 ist eine abgeänderte Schleifvorrichtung in Seitenansicht, wobei die Tisch-Zustellkraft als Betriebspaaameter gewählt ist. , ·

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung sieht vor, einen Steuerparameter, etwa die angelegte Spannung, stufenweise von einem gewählten Anfangswert aus in Richtung auf einen gewählten, im allgemeinen für optimal gehaltenen Betriebsbereich vorrücken zu lassen und nach jeder Vorrückung den Betriebsparameter (etwa die Stärke des Arbeitsstroms) zu messen und exne entsprechende Aufzeichnung in geeigneter Weise zu speichern.

An einem eine bestimmte Zeit später liegenden Meßpunkt wird der Betriebsparameter wieder gemessen und mit der Aufzeichnung verglichen« Wenn die Änderung des Betriebsparameters im Vergleich zum Steuerparameter beispielsweise über einem vorgegebenen Mindestwert liegt, wodurch angezeigt wird, daß die Anlage irgendwo links der Linie A in Fig. 1 arbeitet, wird der Steuerparameter weiter stufenweise vorgerückt, wiederum geprüft, und der neue Prüfwert wird in gleicher Weise mit der Aufzeichnung einer vorhergehenden Prüfung verglichen. Wenn jedoch bei einem gegebenen Stufenzuwachs des Steuerperameters eine Änderung des Betriebsparameters resultiert, die unter dem besagten vorgegebenen Mindestbetrag liegt (wenn also das System sich etwa zwischen die Linien A und C in Fig. 11 befindet), hält die Vorrichtung automatisch an oder steuert den Steuerparameter bei derartigen Werten

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durch geeignete nachfolgende Prüfung und Einstellung um, um entweder den Betriebsparameter in dem gewählten Bereich festzuhalten oder um irgendeine weitere erforderliche Einstellung vorzunehmen, die auf den gewählten Bereich folgen muß, wenn.dieser Bereich sich innerhalb eines Schleifvorgangs ändern muß. Die oben angeführte fortlaufende Suchtätigkeit ist somit als ein Merkmal der Erfindung anzusehen· Bei einer nachstehend zu beschreibenden bevorzugten Ausführungform der Erfindung stellen die angelegte Spannung und die Zustellkraft die gewählten Parameter dar, und der zu überwachende gewählte Betriebsparameter ist die Stärke des ArbeitsStroms; jedoch können nach Bedarf andere Steuerpa— rameter verwendet werden, wie weiter unten beschrieben,, um automatisch mindestens einen ausgewählten Betriebsparameter bei einem elektrochemischen SohleifVorgang zu ermitteln, einzuführen und aufrechtzuerhalten«

Beschreibung

Bei der Behandlung des vorliegenden Problems sind umfangreiche Untersuchungen ausgeführt worden, um bei gleichbleibender Zustellkraft die Beziehung zwischen einer an den . Bearbeitungsspalt angelegten stufenweise zunehmenden Spannung und dem sich daraus ergebenden, den Bearbeitungsbereich durchsetzenden Arbeitsstrom zu bestimmen, oder zwischen einer an den Bearbeitungsspalt gelegten stufenweise zunehmenden Spannung und dem unter den verschiedenen Spannungsverhältnissen auftretenden elektrischen Widerstand am Spalt, oder auch zwischen der stufenweise zunehmenden, in der Bearbeitungszone wirksamen Zustellkraft und dem bei den verschiedenen Grossen der Zustellkraft auftretenden elektrischen Widerstand am Spalt in der Bearbeitungszone, oder.ferner zwischen dem die Bearbeitungs zone durchf lisssenen, stufenweise zunehmenden Arbeitsstrom und der unter diesen Stromverhältnissen einer rotierenden abtragenden Elektrode, zu-

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geführten Kraft, oder schließlich zwischen dem die Bearbeitungszone durchfliessenden, stufenweise zunehmenden Ar-.beitsstrom und der Werkstoffabnähme bei den jeweiligen Arbeitsstromstärken J auch andere ähnliche Beziehungen wurden untersucht. Aus den Versuchen haben sich eine Anzahl Beziehungen zwischen den genannten und weiteren Steuer- und Betriebsparametern ableiten lassen, und einige dieser Beziehung sind, wie sich erwiesen hat, derart, daß bestimmte Betriebsparameter oder deren Veränderungen als repräsentativ für andere Bedingungen innerhalb des elektrochemischen Vorgangs angesehen werden können, und diese Bedingungen lassen sich daher zum Steuern der erforderlichen Steuerparameter verwenden, um die erwähnten Betriebsparameter auf einem geforderten, im allgemeinen einem ojjjjimalen Wert festzuhalten, entweder je für sich oder auch in ihrem Verhältnis zueinander.

- Als spezielle Beispiele mögen die Darstellungen in den Fig. bis 6 angesehen werden, in denen verschiedene der genannten Beziehungen an einem Bearbeitungsvorgang mit einem Werkstück aus Wolframkarbid aufgezeichnet sindj die abtragende Elektrode war eine rotierende metallgebundene Diamantschleifscheibe; als Elektrolyt diente eine stark dissoziierte Substanz nach Art eines Alkalimetallnitratsalzes (das soll heissen, daß der Elektrolyt in einigen Fällen einen hohen Anteil solcher Nitrate aufwies und in anderen Fällen andere Substanzen, in jedem Fall aber hatte der Elektrolyt eine Dissoziationskonstante von etwa gleicher Grössenordnung wie bei Alkalimetallnitraten).

Fig. 1 zeigt, daß unter diesen Umständen der Arbeitestrom mit zunehmender Spannung ziemlich geradlinig ansteigt, bis er bei etwa 7 V einen Spitzenwert erreicht Cbei einer Tisch-Zustellkraft von 31 pounds), dann kurz aber stark abfällt, bevor er seinen Anstieg fortsetzt. Durch Vergleich der Fig.l mit' Fig. *♦ erkennt man, daß der Spaltwiderstand am Bearbeitungsspalt im Bereich von etwa 7 V stark zunimmt« Zwar ist nicht vollständig zu erklären, weshalb diese Widerstandsände-

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rung eintritt, sie ist jedoch einwandfrei beobachtet und genau gemessen worden, und es ist anzunehmen, daß in diesem Spannungsbereich eine beträchtliche Menge Gasblasen zwischen Werkstück und Schleifscheibe auftritt, durch die der Elektrolyt verdrängt und damit der Widerstand erhöht wird. Die Erfindung hängt jedoch von der Richtigkeit dieser Erkenntnis nicht ab, und die Annahmen werden nur als ein möglicher Erklärungsversuch wiedergegeben, ohne daß damit eine sichere Aussage gemacht oder eine Einschränkung ausgesprochen werden soll. Die Fig. 2 zeigt, daß in dem gleichen Spannungsbereich von etwa 7 V der Vorschub (Werkstoffabnähme) einen Maximalwert erreicht und dann bei höheren Spannungen erheblich abfällt, allerdings nur für einen kurzen Augenblick, bevor der Anstieg fortgesetzt wird. Dieser Abfall bei höheren Spannungen dürfte in Zusammenhang zu bringen sein mit dem entsprechenden Abfall des Arbeitsstroms bei den Bearbeitungsbereich durchsetzenden höheren Spannungen, da ja das Ausmaß der Werkstoffabnahme nach dem Faradayschen Gesetz dem hindurchflies send en Strom proportional ist. Schließlich erkennt man in Fig. 3, daß die Spindelkraft in dem gleichen kritischen Punkt am niedrigsten ist, wenn nämlich etwa 7 V Spannung an den Bearbeitungsbereich angelegt sind, und daß sie beiderseits des kritischen Punkts zunimmt, was darauf hinweist, daß an diesem Punkt eine maximale elektrochemische Werkstoffabtragung auftritt, und daß die Werkstoffabnähme bei höheren Spannungen in zunehmendem Maße das Ergebnis der mechanischen Schleifarbeit ist.

Natürlich· wird untesstellt, daß die normale vorzuziehende Beziehung zwischen dem elkktrochemischen und dem mechanischen Schleifen dann erreicht ist, wenn maximales elektrochemisches Schleifen ohne merkliches mechanisches Schleifen auftritt. Diese Optimalbedingung kann auch als diejenige Beziehung aufgefaßt werden, bei der maximale Werkstoffabnähme bei minimalem mechanischen Schleifen auftritt. Das bedeutet beispielsweise, daß beim Schleifen von Wolframkarbid mit einer Zustellkraft von 31 pounds der die Bearbei$Ußg&a??ie ,

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durchfliessende Strom auf einem Höchstwert zu halten wäre, der einer Spannung von ungefähr 7 V, unter normalen'Arbeitsbedingungen also zwischen A und B in den Fig. 1 und 11, entspricht. Ungeachtet dessen kann es unter manchen Umständen zweckmässiger sein, in anderen Bereichen dieser Kurve zu arbeiten.

Die Fig. 7 lehrt, daß noch verwickeitere Beziehungen in Betracht kommen können. Hier sind die in Fig. 1 angegebenen Werte in anderer Weise zusammengestellt, um zu zeigen, daß durch Variationen der Zustellkraft und der Spannung und durch die dabei entstehenden Stromänderungen eine Fläche M entsteht. Demnach führen Veränderungen der Zustellkraft oder der Spannung Änderungen des Stroms herbei, und gleichzeitige Veränderungen von Zustellkraft und Spannung bewirken verhältnismässig verwickelte Änderungen der Stromstärke. Zur Erläuterung der Verhältnisse sei angenommen, daß die verlangte Betriebsbedingung durch den Bereich R auf dem Rücken E der Fläche M wiedergegeben werde. Eine ausführlichere und ins Detail gehende Diskussion dieser Betriebswerte und der daraus abzuleitenden Folgerungen für die BetriebsverEältnisse ist in der genannten Arbeit der Anmelderin zu finden. Wenn auch die Gestalt der Fläche M im zeitlichen Verlauf praktisch unverändert bleiWt, kann sich die Lage des Rückens E, zum Beispiel im Bereich von Spannung und Zustellkraft, im zeitlichen Verlauf sehr schnell ändern, und zwar infolge von Änderungen in der zu schleifenden Fläche und der-Fläche des Schleifkörpers. Aus diesem Grunde ist es unter den meisten in Fabrikbetrieben vorkommenden Bedingungen ganz ausgeschlossen anzunehmen, daß der.Bedienungsmann die optimalen Betriebsbedingungen von Hand nur nach Ablesungen an Spannungsund Strommessern einzustellen vermag, und daher sind bestimmte Methoden und besondere Einrichtungen entwickelt worden, die nach diesen Methoden arbeiten, damit die oben besprochenen Werte im normalen Fabrikbetrieb praktisch angewendet werden können. .

Während die geschilderte Steuerungsmethode eher die Grund-

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lagen der Erfindung erläutert, läßt sie sich leichter verständlich machen an der Vorrichtung, mit der sie ausgeübt wird; dementsprechend soll im folgenden eine derartige Vorrichtung beschrieben werden, wobei das angewandte Verfahren mit dem Fortschreiten der Beschreibung deutlicher werden wird.

In Fig. 8 ist eine übliche elektrochemische Schleifvorrichtung 10 gezeichnet, die im folgenden als ECG-Vorrichtung bezeichnet werden soll; sie entspricht im wesentlichen der Vorrichtung nach der USA-Patentschrift 2.826«540. Bei dieser Vorrichtung ist ein Schleifkörper 11 (etwa mit metallgebun- || denem Diamant oder einem anderen metallgebundenen Korn verhältnismässig niedriger elektrischer Leitfähigkeit) auf einer drehbaren Spindel oder Welle 12 angebracht, die von einem Spindelmotor 13 angetrieben wird, welcher aus den Leitungen Ll, L2 und L3 gespeist wird. Ein Werkstück W ist an einer geeigneten Aufspannvorrichtung 14 gehaltert, die ihrerseits auf einem hin und her bewegbaren Tisch 16 angebracht ist« Bei der schematisch in Fig. 8 gezeigten speziellen Vorrichtung ist der Tisch auf Walzen oder einer anderen geeigneten Einrichtung (eine Walze ist mit 18 bezeichnet) auf einem Rahmen 17 angeordnet, der in beliebiger üblicher Weise gehaltert ist. An irgendeiner Stelle zwischen dem Werkstück W und dem Rahmen . ist eine elektrische Isolierung 15 vorgesehen, hier zwischen * der Aufspannvorrichtung 14 und dem Tisch 16 angedeutet. An dem Tisch 16 greift eine Werkstück-Zustellkraft an, die das Werkstück W automatisch mit einstellbarem Druck gegen das spanabhebende Korn des Schleifkörpers führt. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel wird die Zustellkraft von einem Druckluftzylinder 21 geliefert, der von einem Ventil 22 geschaltet wird. Eine Druckluftquelle 23 ist an einen elektropneumatischen Umformer 2 5 angeschlossen, der den Druck der dem Ventil 22 zugeleiteten Druckluft steuert. Das Ventil 22 bestimmt dann die Bewegungsrichtung des Kolbens 24 im Druckluftzylinder 21 und des daran angeschlossenen Tischs 16 mit einer Kraft, die von dem Maß der Einspeisung des elektro-pneumatischen Umformers 2 5 bestimmt ist. Als elektfo-pneumatischer

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Umformer 25 kann jedes bekannte System verwendet werden, etwa der Umformer Moore Modell 77 der Moore Products Company of Spring House» Pennsylvania. Bei der gezeigten speziellen Ausführungsform wird der Umformer 2 5 voreingestellt, so daß

ο er einen Druck von 3 psi (0,21 kg/cm > auch dann auf das Ventil 22 einwirken läßt» wenn er nicht erregt ist, während sich bei Erregung des Umformers der Druck erhöht, der von''dem Ventil an den Druckluftzylinder weitergeleitet wird.

An dem Rahmen 17 ist ein Endschalter 19 und ein verstellbarer Zwangsanschlag 20 angebracht (Fig. 9), womit der Abstand beeinflußt werden kann, bis zu dem der Tisch 16 in Richtung des Schleifkörpers 11 wegen der angewandten Zustellkraft bewegbar ist. Der Endschalter 19 spricht hier auf eine Berührung mit dem Ende des Tischs 16 an, und er? wird im allgemeinen so eingestellt, dÄß er schaltet, bevor, und zwar kurz bevor .der Tisch auf den Zwaagsanschlag 20 trifft.

Durch eine Düse 26 wird Elektrolyt in der Weise in die Schleifzone gebracht, wie es in der obengenannten USA-Patentschrift 2.826.540 beschrieben ist. Die positive Klemme einer Gleichstrom-Niederspannungsquelle S wird entweder unmittelbar mit dem Werkstück W oder in beliebiger Weise mittelbar über die Aufspannvorrichtung IH verbunden, wie in Fig· 8 angedeutet. Die Negativklemme der Spannungsquelle S ist mit der Welle oder Spindel 12 verbunden, auf der der Schleifkörper 11 beispielsweise mit den in der deutschen Patentschrift 1.245,512 angegebenen Mitteln befestigt ist. Als Spannungsquelle S kann jede geeignete Quelle für eine im wesentlichen von Welligkeit freie Gleichspannung verwendet w,etfden, die von Akkumulatorenbatterien oder im praktischen Gebrauch durch eine ausreichend gleichgerichtete Netzspannung dargestellt wifd.

Mit Ausnahme des elektro-pneumatischen Umformers 25 entspricht die-bisher beschriebene Vorrichtung einer üblichen ECG-Vorrichtung, bei der eine raetallgebundene Schleifscheibe als Schleifkörper verwendet wird. Natürlich können aber auch andere Arten Schleifkörper, wie sie aus ECG-Methoden bekannt sind, in

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der obengenannten ECG-Vorrichtung verwendet werden, etwa _c das Schleifband nach der deutschen Patentschrift 1.293.000 oder die spanabhebende Scheibe nach der deutschen Patentanmeldung P 16 15 306.3-3if, die auch in der USA-Patentschrift 3.33H.041 beschrieben ist.

Die bisher beschriebene ECG-Vorrichtung ist nicht Bestandteil der Erfindung und wurde nur zur Vereinfachung der Beschreibung der Erfindung angeführt. Die Erfindung ist in den Verfahrens- und Vorrichtungsmerkraalen zu sehen, die die Steuerungseinrichtung 27 bilden, welche automatisch sowohl Ψ die an das Werkstück W aus der Quelle S angelegte Spannung steuert wie auch die Tisch-Zustellkraft aus dem elektropneumatischen Umformer 25, um den Arbeitsstrom in dem Bereich R auf der Fläche M CFig. 7) zu halten.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung spricht die Steuerungseinrichtung 27 auf den durch die Zuleitung 28 fliessenden Arbeitsstrom an« Man kann auch sagen, daß ein Ansprechen auf den Widerstand stattfindet, der an dem Spalt zwischen dem • Werkstück W und dem Schleifkörper 11 herrscht, denn die Messung eines Widerstands erfolgt im allgemeinen über eine Strommessung· Bei der daggestellten Anlage wird jedoch der Arbeits-) strom mit Hilfe einer Nebenschlußeinrichtung 29 bestimmt, die ein Signal über den Leiter 31 an die Steuerungseinrichtung leitet. Die Steuerungseinrichtung 27 liefert über die Leitung

32 ein Signal an den elektro-pneumatischen Umformer 2S, um nach dem Erscheinen eines ArbeitsStroms im Werkstück W Änderungen der Tisch-Zustellkraft über einen vorgegebenen Anfängswert (etwa die durch einen Zustelldruck von 3 psi gegebene Kraft) zu bewirken. Die Steuerungseinrichtung 27 spricht ferner auf Signale an, die von dem Endschalter 19 über die Leitung

33 einlaufen, um das Ventil 22 über iwei Leiter 34 und 35 zu steuern, so daß der auf den Zylinder 21 gegebene Druck umgesteuert und damit die Rückführung des Zylinderkolbens eingeleitet wird.

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Die Steuerungseinrichtung 27 soll nun an Hand der Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung besprochen werden, die der Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dient. Die Steuerungseinrichtung 27 setzt sich aus drei Teilen (Fig. 12) zusammen, nämlich einem Taktsteuerungsteil 36, einem Analytikteil 37 und einem Logikteil Der Taktgeberteil 36 spricht auf Taktimpulse in einem vorgegebenen Zeitintervall an, um die von dem Analytikteil 37 und dem Logikteil 38 auszuübenden Funktionen steuern zu können. Bei der speziellen Ausführungsform werden die Takt- · impulse von einem Magnetfühler 39 (Fig. 8) geliefert, der in der Nähe der Nabe 41 des Schleifkörpers 11 angebracht ist. An der Nabe kann eine Anzahl Magnetpole (nicht gezeichnet) angebracht werden, die beispielsweise beim Umlaufen der Nabe 41 von dem Magnetfühler 39 abgetastet werden, der seinerseits über die Leitung 42 ein Signal an den Taktgeberteil 36 weitergibt. Die Zahl der Impulse pro Umdrehung kann beliebig groß sein, so lange der Analytikteil 37 und der Logikteil 38 auf die von dem Taktgeberteil 36 abgegebenen Signale ansprechen. Bei der speziellen Ausführungsweise werden vier Impulse je Umdrehung erzeugt und über die Leitung 42 an den Taktgeberteil 36 gegeben.

An den Ausgangsklemmen 43, 44 und 45 des Taktgeberteils 36 wird eine Impulsfolge erzeugt und über Leitungen 46,47 und 48 an den Analytikteil 37 und über Leitungen 49", 50 und 51 an den Logikteil 38 weitergeleitet.

Der Analytikteil 37 spricht auf das Sggnal an, das in der Nebenschlußeinrichtung 29 erzeugt·und über die Leitung 31 an den Analytikteil geführt wird. Das Signal ist repräsentativ für den gerade durch das Werkstück W fliessenden Arbeitsstrom. Im Analytikteil 37 wird das von der Nebenschlußeinrichtung 29 empfangene Signal analysiert und bestimmt, ob die von der Quelle S erzeugte Spannung und die von dem Umformer 25 gesteuerte Tisch-Zustellkraft erhöht oder ernie-

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drigt werden »ollireri. Wenn diese Bestimmung durchgeführt ist, wird ein Signal erzeugt und durch den Leiter 52 in den Logikteil 38 gesandt. Der Analytikteil 37 liefert ferner ein Signal über den Leiter 32 an den elektro-pneumatischen Umformer 25 CFig. 8), um einen entsprechenden Zusatz zu dem anfänglichen Luftdruck zu liefern, der auf den Zylinder 21 einwirkte, damit das Werkstück W mit einem bestimmbaren Druck gegen den Schleifkörper gelegt wird, wenn ein Arbeitsstrom das Werkstück W durchsetzt. Die zum Starten der"Vorrichtung benötigte Schaltung wird später in Verbindung mit der in den Fig. 13A und 13B dargestellten Schaltung im einzelnen erläutert.

Der Logikteil 38 spricht sowohl auf die synchronisierte Impulsfolge aus dem Taktgeberteil 36 als auf das Signal aus dem Analytikteil 37 an, das dem Logikteil Auskunft darüber gibt, ob die an das Werkstück gelegte Spannung erhöht oder erniedrigt werden muß. Die Entscheidung des Logikteils wird dann über die Leiter S3 und 54 an die Quelle S gegeben, um die an das Werkstück angelegte Spannung zu erhöhen oder zu erniedrigen. Im Logikteil 38 wird ein Rückmeldesignal erzeugt und durch den Leiter 55 zurück in den Analytikteil 37 geführt, so daß der Analytikteil in jedem Augenblick aber den Zustand der Quelle S informiert ist. Der Logikteil 38 spricht ferner auf das von dem Endschalter 19 über den Leiter 33 ankommende Signal an, und dieses Antwortsignal wird über die Leiter 34 und 35 zum Ventil 22 geleitet, damit der Luftdruck im Zylinder 21 umgesteuert und'die Rückführung des Tischs 16 eingeleitet wird. -

Fig. 13A stellt eine Ausführungsforin für die Schaltung des Taktgeberteils 36, des Analytikteils 37 und des Logikteils dar, und Fig. 13B gibt eine übliche Start- und Betriebsanordnung wieder , die für die Zwecke der Erfindung abgeändert worden ist. Es gibt andere Schaltungen, die den gleichen Zweck erfüllen können, und daher soll die folgende Beschreibung keine Beschränkung darstellen, sondern lediglich eine Verdeut-

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lichung der Erfindung bieten. Die Verschiedenen Gatter-Schaltungen sind an sich bekannt, und die Symbole für die Gatter-Arten sind nur zur Erleichterung der Bezugnahme angegeben. Eine Erläuterung der Gatter-Nomenklatur und der Eigenschaften findet sieh in John L. Hughes, Computer Lab Workbook, 1968, erschienen bei Digital Equipment Corporation of Maynard, Massachusetts.

Der Taktgeberteil 36 erhält Nadelimpulse v.öm Abtastfühler 39 über daa Leiter 42 und über einen Abtastumformer 56, der die Nadelimpulse in Rechteckimpulse umwandelt, um eine genauere und präzisere Arbeitsweise des Taktgeberteils 36 zu erreichen. Ein Leiter 57 verbindet den Abtastumformer 56 mit einem Zähler 58 üblicher Bauart, dessen Spannungsanschluß 59 mit einer unabhängigen Spannungsquelle 61 verbunden ist. In der speziellen Ausführungsform werden drei Ausgangsgrössen an den Ausgangsanschlüssen 43, 44 und 45 erzeugt und den zugeordneten Leitungen 46, 47, 48 und 49, 50, 51 zugeführt. Die Ausgangsleitungen 43, 44 und 4S des Taktgeber* teils 36 werden gemäß dem Diagramm Fig. 14, in dem die schraf fierten Flächen den Zustand "ein" der betreffenden Ausgangsleitung bezeichnen, gespeist.

Die Leitungen 46, 47 und 48 führen zu den Eingängen der UND-Gatter 1 und 2, Leitung 46 jedoch über einen Inverter 59 an das Gatter 2. Der Leiter 48 führt ausserdem an die Wicklung 62 eines Arbeitsrelais 63 gegen eine Spannungsquelle 64. Der Ausgang 71 des UND-Gatters 1 wird über die Wicklung 72 eines Ruherelais 73 an eine Spannungsquelle 74 geführt. Der Ausgang 76 des UND-Gatters' 2 ist mit dem Eingang 1 des Aufwärts-Abwärts-Speicherkreises 77 verbunden. Der Aufwärts-Abwärts-Speicherkreis 77 kann in Üblicher Weise ausgebildet sein, zum Beispiel als "Daten-F lip*· Flop" (eine Hälfte einer Digital-Equipment-Corporation-Schaltung K202), der die Eigenschaft hat, das am Eingang 2 ankommende Signal auf den Ausgang 122 zu übertragen, wenn der Eingang 1 freigegeben ist.

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Das heißt, wenn der Eingang 2 HOCH bei freigegebenem Eingang 1 ist, so ist auch der Ausgang 122 HOCH. Ist der Eingang 2 NIEDRIG bei freigegebenem Eingang 1, so ist auch der Ausgang 122 NIEDRIG.

Der Leiter 31 verbindet die Nebenschlußexnrichtung 29 mit zwei Leitungen 78 und 79, um eine der im Arbeitskreis gerade auftretenden Arbeitsstromstärke analoge Grosse auf den Analytikteil 37 zu übertragen. Der Leiter 78 steht mit einem Anschluß 81 des Relais 63 in Verbindung, während dessen anderer Anschluß 82 über einen veränderbaren Eichwiderstand GC-I mit dem Eingang 83 des Verstärkers A üblicher Ausführung " verbunden ist. Der Eingang 83 ist ferner mit dem Anschluß des Relais 73 verbunden. Der andere Anschluß 86 ist mit dem Ausgang 87 des Verstärkers A verbunden. Eine Kapazität 88, deren Wirkungsweise später dargestellt wird, liegt zwischen dem Eingangsanschluß 83 und dem Ausgangsanschluß 87 des Verstärkers A. Der Ausgangsanschluß 87 des Verstärkers A ist mit zwei Leitern 89 und 91 verbunden. Der Leiter 89 steht ,mit dem "+"-Anschluß 92 des Verstärkers 92 in Verbindung, der Leiter 91 mit dem "-2 Anschluß des Verstärkers C.

Der Leiter 79 steht über einen Verstärkungsregelwxderstand mit einem Eingangsanschluß 96 des Verstärkers B in Verbin- k dung. Der Ausgangsanschluß 97 des Verstärkers B ist an drei Leiter 101, 102 und 103 angeschlossen. Der Leiter 101 liegt am Anschluß 104 des Abtastumformers 106 und am Leiter 32. Der Leiter 32 ist gemäß Fig. 13B an den elektro-pneumatischen Umformer 2 5 angeschlossen. Der Leiter 102 führt an den "+"-Anschluß 107 des Verstärkers C, der Leiter 103 an den "-"-Anschluß 108 des Verstärkers D.

Bei der speziellen ÄusfÜhrungsform sind die Verstärker C und D als sehr hoch verstärkende Differential-Verstärker eines Typs ausgebildet, der sehr schnell gesättigt ist, wenn die Potentiale mit den Vorzeichen an den Exngangsanschlüssen übereinstimmen, um im wesentlichen eine Ein-Aus-Ausgangsgrösse nach Maßgabe einer variablen Eingangsgröße zu er-

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zeugen. J, ^

Der" Ausgang 111 des Verstärkers C ist mit einem Eingang des UND-Gatters 3 verbunden. Der Ausgang 112 des Verstärkers D ist mit einem Eingang des UND-Gatters 4 verbunden. Der Ausgang 113 des UND-Gatters 3 ist mit einem Eingang eines ODER-Gatters 5 verbunden. Der Ausgang im des UND-Gatters 4 ist mit einem anderen Eingang des ODER-Gatters 5 verbunden.

Der Ausgagg 115 des Abtastumformers 106 ist über einen Leiter 117 mit einem Eingang des NICHT UND-Gatters 6 verbunden. Der andere Eingang des NICHT UND-Gatters 6 erhält Vorfreigabe durch die Verbindung mit einer Spannungsquelle 118. Der Ausgang 119 des NICHT UND-Gatters 6 ist mit dem restlichen Eingang des Gatters 5 verbunden.

Der Ausgang 121 des ODER-Gatters 5 ist an den Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speicherkreises 77 angeschlossen. Der Ausgang 122 des Aufwärts-Abwärts-Speicherkreises 77 ist über den Leiter 52 mit einem Eingang des UND-Gatters 7 in dem Logikteil verbunden.

Im Logikteil 38 liefert der Endschalter 19 CFig*:*6) ein Signal über den Leiter 33 an einen Umsetzer 123, der ein Wechselstromsignal in ein Digitalsignal umwandelt. Der Ausgang 124 des Umsetzers 123 ist an die beiden Leiter 126 und 127 angeschlossen. Der Leiter 127 ist über einen Inverter 128 an den noch freien Eingang des UND-Gatters 7 angeschlossen. Der Ausgang 129 des UND-Gatters 7 ist mit drei Leitern 131, 55 (bestehend aus den Leiterteilen 55A und 55B) und 132 verbunden. Die Leiter 55 und 55B führen an den noch freien Eingang des UND-Gatters 3. Die Leiter 55 und 55A führen über einen Inverter 136 an den noch freien Eingang des UND-Gatters 4. -^ ■ -■: .,"..-..

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Der Leiter 127 ist an den Eingang eines einstellbaren VerzögErungskreises 137 angeschlossen. Der Ausgang 138 des einstellbaren Verzögerungskreises 137 ist mit zwei Leitern 141 und 142 verbunden. Der Leiter 141 führt an die Wicklung 143 eines Arbeitsrelais 144 gegen eine Spannungsquelle 146. Die Anschlüsse .147 und 148 des Relais 144 sind an zwei insgesamt mit 149 und 150 bezeichnete Leiter angeschlossen, um ein Signal an den Solenoid des Ventils 22 im Schaltungsteil 225 (Fig. 13B) zu leiten, das weiter unten beschrieben ist und das den Druck in dem Zylinder umsteuern soll, um eine Rückführung des Tischs 16 herbeizuführen.

Der Leiter 142 steht mit einem Eingang am NICHT UND-Gatter 8 in Verbindung. Der andere Eingang des NICHT UND-Gatters 8 erhält Vorfreigabe durch Anschluß an eine Spannungsquelle 151. Der Ausgang 154 des' NICHT UND-Gatters 8 ist an den Löschanschluß 156 des Zählers 153 angeschlossen, ein NIEDRIG-Signal am Anschluß 156 stellt den Zähler auf Null zurück, und ein HOCH-Signal hält die dann gewonnene Stellung des Zählers fest. Der Ausgang 129 des UND-Gatters 7 ist über den Leiter 131 an den Aufwärts-Abwärts-Steueranschluß 152 eines Zählers 153 angeschlossen. Im einzelnen empfängt der Aufwärts-Abwärts-Steueranschluß entweder einHOCH- oder ein NIEDRIG-Signal, das den Zähler entweder zum Aufwärts- oder zum Abwärts-Zählen veranlaßt. So führt zum Beispiel ein an dem Anschluß 152 erscheinendes HOCH-Signal dazu, daß der Zähler 153 während des Anstiegs eines am Eingangsanschluß 167 erscheinenden Impulses aufwärts zählt. Entsprechend führt ein an dem Anschluß 152 erscheinendes NIEDRIG-Signal zum Abwärtszählen des Zählers 153 während der Abnahme oder am nacheilenden Ende eines am Eingangsanschluß 167 erscheinenden Impulses. Der Stromanschluß 157 des Zählers 153 liegt an einer Spannungsquelle 158.

Der Zähler 153 arbeitet in gleicher Weise wie der Zähler 58 im Taktgeberteil 36. Das heißt, die verschiedenen Stufen 1, 2, 4 und 8 werden nach einem vorgegebenen Muster und in üblicher Weise ein- und abgeschaltet, wenn aufeinanderfolgende Impulse

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am Zählanschluß 167 eintreffen. Der Zählerabschnitt mit den Stufen 10 bzw. 20 wird in üblicher Weise angeschlossen, um jeden Impuls mit der Zahl 10 bzw. 20 zu zählen.

Der Ausgang 116 des Abtastumsetzers 106 ist ferner über einen Leiter 161 mit einem Eingang am UND-Gatter 9 verbunden. Die Leiter 49 und 50 aus dem Taktgeberteil 36 sind über Inverter 162 und 153 an zwei Eingänge am UND-Gatter 9 geführt, und der Leiter 51 ist an den restlichen Eingang angeschlossen. Der Ausgang 16U des UND-Gatters 9 ist mit dem Zählanschluß 167 des Zählers 153 verbunden. Wenn an dem Zähl anschluß -167 ein Impuls ankommt, zählt der Zähler 153, je nachdem, ob ein HOCH- oder NIEDRIG-Signal an dem Anschluß 152 liegt, aufwärts oder abwärts.

Der Zähler 153 weist mehrere Ausgangsanschlüsse 171 bis 176 auf. Abgesehen von den Ausgangsanschlüssen 172 und 173 ist jeder der Anschlüsse 171 bis 176 mit den Eingängen des UND-Gatters 11 verbunden. Ausserdem ist jeder Ausgangsanschluß 171 bis 176 über Inverter mit den Eingängen am UND-Gatter verbunden. Der restliche Eingang am UND-Gatter 11 ist mit dem Leiter 132 und dem Ausgang 129 des UND-Gatters 7 verbunden. Der Leiter 132 führt ausserdem über einen Inverter an den restlichen Eingang am UND-Gatter 12, Die Ausgänge 177 bzw. 178 der UND-Gatter 11 bzw. 12 sind mit den Eingängen am ODER NICHT-Gatter 13 verbunden. Der Ausgang 179'des ODER NICHT-Gatters 13 ist mit dem verbliebenen Eingang des UND-Gatters 10 verbunden· "

Wenn der Zähler 153 an einem kleinsten Zählwert oder am Zählwert Null angekommen ist und er durch ein NIEDRIG-Signal auf den Leitern 152 und 132 Befehl erhält, abwärts zu zählen, so werden alle Eingänge des UND-Gattess 12 NIEDRIG und werden freigegeben, ein HOCH-Signal am Ausgang 178 ab- - zugeben. Dieses Ausgangssignal wird durch das ODER NICHT-Gatter 13 in ein NIEDRIG-Signal umgewandelt, um einen Eingang zum UND-Gatter 10 zu sperren. Daher kann kein weiterer

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Zählimpuls an den Anschluß 16"7 gelangen. Wenn in entsprechender Weise der Zähler im Maximum steht und anzeigt, daß' *■ die Kapazität des Arbeitsgenerators S sich an dem gewählten -Maximum befindet, und der Zähler durch ein HOCH-Signal an den Leitern 152 und 132 den Befehl erhält, aufwärts zu zählen, sind alle Eingänge am UND-Gatter 11 HOCH und freigegeben, um ein HOCH-Signal am Ausgang 177 zu liefern.,Dieses Ausgangssignal wird durch das ODER NICHT-Gatter 13 in ein NIEDRIG-Signal umgewandelt, so daß ein Eingang am UND-Gatter 10 gesperrt wird. Auch jetzt kann also kein weiterer Zählimpuls an den Anschluß 167 gelangen.., '

Die Ausgangsklemmen 171 bis 176 des Zählers 153 sind mit den zugeordneten Wicklungen 181 bis 186 von Arbeitsrelais 191 bis 196 verbunden; die anderen Enden der Wicklungen liegen an einer gemeinsamen Spannungsquelle 197. Ein HOCH-Wert an einer gegebenen Gruppe von Anschlüssen des Zählers 153 steht diesem gemeinsamen Potential gegenüber, wenn dieses an den entsprechenden Relais erscheint, und läßt diese Relais *-sich öffnen. Die Anschlüsse jedes Arbeitsrelais 191 bis 196 sind so geschaltet $ daß bei geschlossenen Relais eine Anzahl zugeordneter in Serie geschalteter Widerstände 201 bis 206 kurzgeschlossen ist. Die Widerstände 201 bis 206 sind in be-. liebiger üblicher Weise an eine Steuerschaltung eines üblichen Gleichstromerzeugers S angeschlossen, der Anschlüsse 211 und 212 besitzt und aus einer Quelle 208 gespeist wird. Die eigentliche Schaltung des Gleichstromerzeugers S weicht nicht vom üblichen ab und ist in diesem Augenblick so ausgeführt, dÄß ein zunehmender Widerstand in der seriengeschalteten Widerstandsgruppe 201 bis 206 eine zunehmende Spannung an den Ausgangsanschlüssen 211 und 212 hervorruft. Wenn die Relais 191 bis 196 geöffnet sind, sind alle Widerstände 201 bis 205 eingeschaltet, und die Spannungsabgabe des Generators S erreicht ihr Maximum, und wenn jeweils ein Widerstand aus der Schaltung herausgenommen wird, oder wenn ausgewählte Gruppen von Widerständen aus der Schaltung herausgenommen werden, wird

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die Spannungsabgabe des Generators um steuerbare Stufenbeträge vermindert. Der Widerstand 209 in dem Leiter 53 dient dazu, den Generator eine begrenzte Anfangsspannung erzeugen zu lassen, wenn die Vorrichtung eingeschaltet wird.

Der Startschaltung 225 (Fig. 13B) wird über zwei der drei Netzleiter Ll, L2 und L3 Strom zugeführt; die Leiter speisen im übrigen den Spindelmotor 13. Im einzelnen wird die Primärwicklung 226 des Transformators 227 an die Leitungen L2 und L3 angeschlossen. Die Sekundärwicklung 228 ist an einem Ende bei 229 geerdet. Die nichtgeerdete Seite der Wicklung 228 führt über eine Sicherung und einen Hauptschalter 231 an einen Leiter 232. Die geerdete Seite der Sekundärwicklung 228. ist mit einem Leiter 233 verbunden.

Zwischen den Leitungen 2 32 und 233 liegen in Reihe zwei Schalter 234 und 236 und eine Relaiswicklung CRl. Der Schalter 234 ist ein Ruhekontakt, der Schalter 236 ein Arbeitskontakt. Die Arbeitskontakte CRl-I des Relais CRl liegen parallel zum Schalter 236. Die Arbeitskontakte CRl-2, CRl-3 und CRl-U liegen in Reihe in den zugeordneten Leitungen Ll, L2 und L3, die den Spindelmotor 13 speisen» Die Arbeitskontakte CRl-5 liegen in Reihe mit einer Relaiswicklung CR2 zwischen den Leitungen 2 32 und 233.

Der Leiter 150 CFig. 13A und 13B) geht in den Leiter 232 über. Der Leiter 149 ist an die eine Seite eines Arbeitskontaktschalters 237 geführt. Die andere Seite des Schalters ist über einen Ruhekontaktschalter 238 und eine Relaiswicklung CR3 mit dem Leiter 233 verbunden. Die Arbeitskontakte CR3-2 liegen parallel zu dem Schalter 237. Die Arbeitskontakte CR3-2 liegen zwischen den Leitungen 232 und 233 in Reihe mit dem Solenoid 239 des Ventils 22 und den Leitungen 34 und 35.

Die Arbeitskontakte CR2-1 und CR2-2 des Relais CR2 liegen

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in Reihe in den Speiseleitungen zwischen der Quelle 208 und dem Generator S CFig. 13A).

• Arbeitsweise der Vorrichtung

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird nachstehend die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben.

Die Arbeitsweise der eigentlichen ECG-Vorrichtung, nämlich ψ des Schleifkörpers 11, des Werkstücks W und der spannungsliefernden Schaltung, einschließlich der Quelle S ust an sich bekannt und entspricht insbesondere den Angaben in der USA-Patentschrift 2.826,815.

Im einzelnen wird der Startschalter 236 (Fig, 13B) geschlossen, so daß die Relaiswicklung CRl die Kontakte CRl-2, CRl-3 und CRl-H schließt und den Motor 13 speist, so dÄß . die Schleifvorrichtung sich zu drehen beginnt. Die Kontakte CRl-I werden geschlossen und verriegeln das Relais CRl, so daß der Startschalter 236 losgelassen werden kann. Die Kontakte CRl-5 werden geschlossen und erregen das Relais CR2, . so daß die Kontakte CR2-1 und CR2-2 zwischen der> Quelle 208 und dem Generator S CFig. 13A) geschlossen werden.

Der Solenoid 239 am Ventil 22 und der Umformer sind noch unerregt, so daß der Umformer 25 in diesem Augenblick nur eine Kraft ausübt, die einem 3 psi-Druck auf den Zylinder 21 entspricht, wodurch der Kolben 2h und der Arbeitstisch 16 zurückgehalten werden. Der Bedienungsmann kann nun ein Werkstück W in die Aufspannvorrichtung 14 einsetzen. Nach dem Einspannen schließt der Bedienungsmann den handbetätigten Schalter 237. Da der Endschalter 19 noch kein Signal über die Leitung 33 gibt, wird das Relais 144 (Fig. 13A) durch die Quelle 146 erregt und schließt die Kontakte zwischen den Anschlüssen und 148 und den Leitern 149 und 150. Durch Schliessen des

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Schalters 237 wird demnach das Relais CR3 erregt, so daß die Kontakte CR3-1 geschlossen Werden und das Relais-GR3 verriegelt wird und die Kontakte CR3-2 geschlossen werden und der Solenoid 239 erregt wird. Dadurch steuert das Ventil 22 die Druckluftzufuhr zum Zylinder 21 um und läßt das Werkstück W gegen den Schleifkörper 11 vorrücken. Da jedoch der Umformer immer noch unerregt ist, rückt der Tisch 16 nur mit der Kraft vor, die von dem sehr kleinen Luftdruck, hier von 3 psi, herrührt·

Damit ist die Vorrichtung in Betrieb genommen» und das Werkstück ist im Begriff, den Schleifkörper zu berühren. Wenn das geschieht, flaeftt der Arbeitsstrom., und der Vorgang gemäß der Erfindung beginnt bzw» die erfindungsgemässe Vorrichtung schaltet sich ein·

Gemäß der Erfindung nimmt nun der magnetische Äbtaster 39 CFig. 8X Impulse von den (nicht gezeichneten) magnetischen Polstücken an der Nabe 41 des Schleifkörpers 11 auf, wenn dieser Schleifkörper sich dreht, und liefert an die Steuerungsvorrichtung 27 eine Folge von in vorgegebenem zeitlichen Abstand aufeinander folgenden Impulsen. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel werden die Taktimpulse Über den Leiter 42 in den Taktgeberteil 36 geleitet, so daß eine synchronisierte Impulsfolge in vesschiedenen Mustern an jedem Ausgang 43, 44 und 45 des Taktgeberteils 36 erscheint. Fig*14 stellt die Intervalle dar, in denen die Ausgangsanschlüsse 43, 44 und 45 jeweils ein- und ausgeschaltet sind. Beispielsweise ist der Anschluß 43 während des Zeitintervalls I abgeschaltet, während des Intervalls II eingeschaltet, während des Intervalls III abgeschaltet und wechselt in dieser Reihenfolge während der übrigen in Fig. 14 gezeichneten Zeitabschnitte. Der Ausgang 44 ist während der Intervalle I und II abgeschaltet und wird dann während der Intervalle III und IV eingeschaltet und dann während der beiden Intervalle V

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undVI abgeschaltet und so weiter. Der Ausgang 45 ist wäh- _t rend vierer Intervalle I bis IV abgeschaltet und dann während der vier Intervalle V bis VIII eingeschaltet} dann ist er wieder während der vier Intervalle I bis IV der nächsten Folge¹ von acht Intervallen abgeschaltet. Auf diese Weise sind während aller Intervalle I alle Anschlüsse 43, 44 und 45 abgeschaltet und während aller Intervalle VIII eingeschaltet.

Die hier beschriebene synchronisierte Impulsfolge wird an die Eingänge der UND-Gatter 1 und 2 geleitet.

Ein Vergleich der Fig. 14 mit den Eingängen 46, 47 und 48 auf die UND-Gatter 1 und 2 läßt erkennen, daß das UND-Gatter 1 während der Impuls-Intervalle I bis VII abgeschaltet ist und nur während des Intervalls VlÄ eingeschaltet ist. Das UND-Gatter 2 ist nur während des Intervalls VII eingeschaltet.

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Beim Starten der Vorrichtung wird die Steuerungseinrichtung 27 erregt, und die Scheibe dreht sich, jedoch soll zunächst angenommen werden, daß der Bedienungsmann den Staftschalter 237 nicht geschlossen hat. Das Werkstück W berührt also den Schleifkörper 11 nicht, und daher fließt kein Arbeitsstrom. Unter diesen Umständen fließt kein Strom in den Leitern 31, 78 und 79, so daß die Kapazität 88 nicht geladen werden kann und die Verstärker A und B kein Eingangssignal erhalten. Daher entstehen auch keine Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen 87 bzw. 97 der Verstärker A bzw* B und keine Ausgangssignale an den Anschlüssen 111 bzw. 112 der Verstärker C bzw. D. Daher wird ein NIEDRIG-Signal auf den Leiter 117 gegeben, der an einen Eingang des NICHT UND-Gatters 6 geführt ist. Jedoch entsteht ein HOCH-Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 119..des NICHT UND-Gatters 6, weil beide Eingänge nicht freigegeben sind. Das HOCH-Ausgangsaignal gelangt an einen Eingang des ODER-Gatters 6 und gelangt dann als HOCH-Signal an den Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77,

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Das UND-Gatter 9 ist im Intervall V noch nicht eingeschaltet (was später als die normale Betriebsstellung erscheinen wird), weil dem Werkstück kein Arbeitsstrom zufließt und kein Analogsignal durch den Verstärker B zu dem Leiter 161 kommt. Das HOCH-Signal am Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77 bleibt bis zum Zeitintervall VII, in dem das UND-Gatter 2 eingeschaltet wird, so daß das HOCH-Ausgangssignal am Leiter 75 an den Eingang 1 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77 geführt wird, woraufhin das HOCH-Signal am Eingang 2 auf den Ausgangsanschluß 122 übertragen wird. Das Signal am Ausgangsanschluß 122 wird über den Leiter 5.2 an einen Eingang des UND-Gatters 7 gegeben. Da das Ende des Tisches Abstand vom Endschalter 19 hat, wird kein Signal an den Umsetzer 123 und daher kein Signal auf die Leiter 126 und 127 gegeben. Daher fließt kein Strom durch den Verzögerungskreis 137 und auch kein Strom in die Wicklung 143 gegen die Spannung aus der Quelle 146, Das Relais 144 ist daher erregt und schließt die Kontakte zwischen den Leitern 147 und 148, Jedoch liefert der Inverter 128 ein Eingangssignal an das UND-Gatter 7, und weil beide Eingänge nun freigegeben sind, ergibt sich ein HOCH-Signal am Anschluß 129, das über den Leiter 131 an den Aufwärts-Abwärts-Anschluß 152 des Zählers 153 gegeben wird, wodurch das NICHT UND-Gatter 6 veranlaßt, daß der Zähler 153 aufwärtszählen kann, .so daß die Spannung zunimmt, sobald ein Arbeitsstrom vorhanden ist, unabhängig vom Zählerzustand bei der vorhergehenden Operation.

Zu Beginn des Zeitintervalls I ist\-das Signal am Leiter 48 NIEDRIG,' weshalb kein Potential gegenüber den Spannungsquelle 64 vorhanden ist j diese Spahnungsquelle erregt die Wicklung 62 des Arbeitsrelais 63, so daß die Leitungen 81 und 82 verbunden werden. Jetzt wird das UND-Gatter 1 abgeschaltet, so daß das Potential am Ausgang 71 NIEDRIG ist und die Spannungsquelle 74 die Wicklung 72 des Ruherelais speist, so daß die normalerweise geschlossene Verbindung zwischen den Anschlüssen 84 und 86 geöffnet wird. Wenn also

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der Schalter 237 geschlossen ist und das Werkstück W in Richtung auf den Schleifkörper 11 bewegt wird, fließt dann, wenn das Werkstück W den Schleifkörper 11 berührt, ein Strom von der Nebenschlußeinrichtung 29 durch die Leiter 31 und 78 und lädt die Kapazität 88. Das ist in Fig.14 dargestellt, wonach die Ladung der Kapazität 88 während des Zeitintervalls III den Wert T erreicht. Natürlich ist die Geschwindigkeit, mit der die Kapazität 88 während des Intervalls geladen wird, durch den veränderlichen Widerstand GC-I einstellbar.

Ferner wird durch das Auftreten eines veränderlichen Arbeitsstroms ein veränderliches HOCH-Signal auf den Leiter 101 gegeben, das in ein stabiles HOCH-Signal in der Leitung 117 durch den Konverter 106 umgewandelt wird und dadurch ein NIEDRIG-Signal im Leiter 119 hervorruft. Dadurch wird der Einfluß vom ODER-Gatter 5 genommen und läßt anschliessend die Spannung am Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77 von den Ausgängen der UND-Gatter 3 und 4 beeinflussen, wie weiter unten beschrieben.

Im Zeitintervall IV ändert sich nichts, aber im Intervall V sind die Ausgänge 43 und 44 NIEDRIG, und der Ausgang 45 ist HOCH. Dadurch ergibt sich keine Änderung an den UND-Gattern 1 und 2, aber weil, wie oben erwähnt, der Leiter 161 nun HOCH ist, gibt diese Verteilung der Ausgangsgrössen in den Leitern 49, 50 und 51 vom ZähäeS 36 das UND-Gatter 9 freik und dadurch entsteht ein HOCH-Ausgangssignal in dem Leiter 164 und wird ein Eingang des UND-Gatters 10 freigegeben. Wird angenommen, daß zu diesem Zeitpunkt der Spannungsausgang des Generators S nahe dem oder auf dem unteren Betrag der Spannung, die von dem Aufwärts-Abwärts-Zähler 153 gesteuert wird, so bedeutet das, daß keines der UND-Gatter 11 oder 12 ein Ausgangssignal liefett und daß daher der Leiter 179' "HOCH" ist. Dadurch wird der andere Eingang des UND-Gatters 10 freigegeben, um einen HOCH-Impuls im Leiter 166 zu erzeugen und damit einen Impuls an den Anschluß

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des Zählers 153 zu geben* Da das System so eingestellt ist, daß die Spannung erhöht wird, besteht bereits ein HOCH-Signal am Ausgang 129 des UND-Gatters 7 und am Anschluß 152 des Zählers 153« Ein an dem Anschluß 167 erscheinender Impuls läßt bei diesem Ausführungsbeispiel daher den Zähler um eine Binärzählung vorrücken, wodurch bestimmte Relaisschalter geschlossen oder geöffnet werden und entsprechende Widerstände 201 bis 206 in den Kreis des Generators S eingeschaltet oder kurzgeschlossen werden, wodurch sich eine Spannungszunähme um eine Stufe ergibt. Die Spannungszunähme um eine Stufe ist in den Fig. 11 und It als neuer Wert U angedeutet worden*

Zugleich mit dem beschriebenen Vorgang ist der Leiter 4>8 zu Beginn des Zeitintervalls V "HOCH", so daß die von der Quelle 64 auf das Relais 6 3 übertragene Spannung aufgehoben wird; das Relais 63 wird dadurch entregt, und die Anschlüsse 81 und 82 öffnen sich. Damit wird das Laden der Kapazität 88 beendet und das darauf befindliche Potential wird gespeichert.

Der neue Spannungswert U führt zu einer Zunahme des augenblicklichen Stroms, der durch die Nebenschlußeinrichtung 29 bestimmt wird, die ihrerseits ein neues Signal über die Leiter 31 und 79 auf den Verstärker B gibt, der dann ein Signal an die Eingangsanschlüsse 107 bzw, 108 der Verstärker C bzw. D leitet. Ist der augenblickliche Spannungswert U höher als der gespeicherte Wert T auf der Kapazität 88, ist der Verstärker C gesättigt und erzeugt eine Ausgangsgrösse "ein", so daß ein HOCH-Signal an einen Eingang des UND-Gatters 3 gelangt. Da bereits ein HOCH-S-ignal am Ausgang 129 des UND-Gatters 3 gaägtgtwird der restliche Eingang zum UND-Gatger 3 freigegeben durch das dorthin über die Leitungen 55 und 55B gesandte HOCH-Signal, so daß ein HOCH-Signal am Ausgang 113 und an einem Eingang zu dem ODER-Gatter -5 erscheint. Dieses HOCH-Signal wird dann auf den Ausgang 121 des ODER-Gatters 5 übertragen und dem Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 7% zugeführt. In diesem Intervall und im

V33'-

10985370892

Intervall VI ereignet sich nichts weiter.

Im Intervall VII ist der der Leiter 43 "NIEDRIG", und die Leiter -44 und 45 sind "HOCH". Daher wird das UND-Gatter 2 eingeschaltet, so daß ein HOCH-Signal an den Eingang 1 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77 gegeben wird. In diesem Augenblick wird das Signal am Eingang 2 des Speichers 77 an den Ausgang 122 übertragen und durch den Leiter 52 an das UND-Gatter 7 geführt. Da nun beide Eingänge des UND-Gatters freigegeben sind, befindet sich am Ausgang 129 ein HOCH-Signal, das an den Anschluß 152 am Zähler 153 geführt wird. ψ Dadurch wird der Zähler 153 zu einer Aufwärtszählung beim Eintreffen des nächsten Zählintpulses am Anschluß 167 veranlaßt.

Zu Beginn des Zeitintervalls VIII sind alle Eingänge am UND-Gatter 1 "HOCH" und freigegeben, so daß ein Ausgangssignal bei 71 erscheint, das dann die von der Quelle 74 herrührende Spannung aufhebt und dadurch das Relais 73 entregt, so daß die Ruhekontakte zwischen den Anschlüssen 84 und 86 geschlossen und die Kapazität 88 entladen wird.

Gleichzeitig damit stellt das veränderliche Signal auf dem Leiter 32 einen Analogwert des Arbeitsstroms dar und erregt in veränderlicher Weise den elektro-pneumatischen Umformer 25, Der Umformer 2 5 erhöht den auf das Ventil 22 und den Zylinder 21 gegebenen Druck mit der wachsenden Stromstärke im Leiter 32. In entsprechender Weise reduziert der Umformer'den auf das Ventil22 und den Zylinder 21 wirkenden Druck bei im Leiter 32 abnehmender Stromstärke.

Der Betrag, um den der Umformer den Druck im Verhältnis zu der Zunahme des Arbeitsstroms ansteigen läßt, kann durch den veränderbaren Widerstand GC-2 eingestellt werden. Insbesondere kann.der Betrag der Druckzunahme oder -abnähme so eingestellt werden, daß die gesuchten Werte von Spannung und Arbeitsstrom auf der in Fig. 7 gezeigten Fläche M liegen.

~~^W " 10985 3/089 2

Um jedoch das Verständnis der von der Steuerung 27 auszuübenden Funktionen nicht zu erschweren, soll die weitere Diskussion über die Steuerung der Zustellkraft verschoben werden, bis die Erörterungen über die Steuerung der Spannung und die Veränderungen des Arbeitsstroms vervollständigt sind, wie das nachstehend geschehen soll.

Wenn das zwdte Zeitintervall I beginnt, verhalten sich die Relais 6 3 und 73 ebenso wie es oben im Zusammenhang mit dem erstmaligen Beginn eines Zeitintervalls I beschrieben wurde. Jedoch erhält die Kapazität 88 jetzt den neuen Spannungswert U. Zu Beginn des zweiten Zeitintervalls V ist das Relais 63 wieder entregt, und die Verbindung zwischen den Anschlüssen 81 und 82 ist wieder unterbrochen. Das führt dazu, daß die Kapazität 88 dieses Mal eine Spannung speichert, die dem durch U repräsentierten Wert entspricht, und dieses Potential an den Anschlüssen 92 bzw. 93 der Verstärker D bzw. C auftreten läßt.

' Zur gleichen Zeit werden zu Beginn des zweiten Zeitintervalls V die UND-Gatter 9 und 10 ^4lein" geschaltet und liefern einen Impuls an den Anschluß 167, so daß der Zähler 153 einen Schritt vorrückt. Dadurch erhöht sich die Spannung um eine Stufe auf den neuen Wert X. Dieser neue Stufenzuwachs der Spannung wird von der Nebenschlußeinrichtung 29 ermittelt, die ihrerseits ein Signal über die Leiter 31 und 79 auf den Verstärker B und auffdie Eingänge 107 bzw. 108; _:4ör Verstärker C bzw. D gibt. In diesem speziellen Fall soll angenommen werden, daß der Unterschied zwischen den Spannungswerten U und X unterhalb eines vorgegebenen Mindestwerts bleibt. In diesem Fall ist die Potentialdifferenz nicht groß genug, um einen der beiden Verstärker C oder D ^4lein" zu schalten, und sie bleiben daher im Zustand "aus", so daß kein Signal zu den UND-Gattern 3 und 4 und dem ODER-Gatter 5 gelangt. Wenn diesen Gattern kein Signal zugeführt wird, ergibt sich ein NIEDRIG-Ausgang bei 121 am ODER-Gatter 5, und dieses NIEDRIG-

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1098 5 3/069 2

Signal gelangt an den Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77.

Im zweiten Zeitintervall VII wird das UND-Gatter 2 wieder "ein" geschaltet, so daß das NIEDRIG-Signal am Eingang 2 zum Ausgang 122 übertragen wird und von dort über den Leiter 52 an den Eingang des· UND-Gatters 7 gelangt. Dieses NIEDRIG-Signal gibt den Eingang zum Gatter 7 nicht frei, so daß ein ' NIEDRIG-Ausgang bei 129 erscheint, und dieses NIEDRIG-Signal wird über den Leiter 131 an den Steueranschluß 152 des Zählers 153' gegeben. Das veranlaßt den Zähler um einen Wert abwärts zu zählen, wenn die rückwärtige Katste des nächsten Zählimpulses an dem Anschluß 167 erscheint»

Zu Beginn des zweiten Zeitintervalls VIII sind alle Eingänge zum UND-Gatter 1 HOCH und freigegeben, so daß bei 71 ein Aus-. gangssignal erscheint, mit dem das Relais 73 entregt wird, wodurch sich die Ruhekontakte schliessen und die Anschlüsse 8'4 und 86 wieder mit der Entladungskapazität 88 verbinden«

Beim dritten Zeitintervall I schließt das Relais 6 3 und verbindet die Anschlüsse 81 und 82 miteinander, und das Relais wird geöffnet, so daß die Anschlüsse 84 und 86 getrennt werden« Die Kapazität 88 wird daher Über die Leiter 31 und 78 auf den Spannungswert X geladen.

Zu Beginn des dritten Zeitintervalls V wird das Relais 63 ■ entregt, so daß das Laden der Kapazität 88 unterbrochen wird. Der Spannungswert X wird daher in der Kapazität 88 gespeichert und an die Eingänge 92 bzw. 93-der Verstärker D bzw. C gegeben. Gleichzeitig werden die Eingänge zu den UND-Gattern 9 und 10 freigegeben, so daß ein Zählimpuls an dem Anschluß 167 des Zählers 153 erscheint. Da am Anschluß 152 das Signal NIEDRIG ist, zählt der Zähler zurück und erniedrigt damit die Spannung um den Wert eines Schrittes. Dieser Wert ist in Fig. 14 mit Y .bezeichnet.

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109853/06-92 *^{A0 0RlGmAL}

Die Spannungsabnähme um eine Stufe wird an der Nebenschlußeinrichtung 29 festgestellt, und ein Signal wird über die *■ Leiter 31 und 79 an den Verstärker B und die Eingänge 107 ~ und 108 der Verstärker C und D geleitet. Da in dem angenommenen Fall der Augenblickswert Y der Spannung niedriger ist als der gespeicherte Wert X auf der Kapazität 88, der genannte Unterschied aber wertmässig grosser ist als die erwähnte vorgegebene Mindestdifferenz, wird der Verstärker D gesättigt und in den Zustand "ein" gebracht, so daß ein HOCH-Ausgang bei 112 entsteht und an einen Eingang des UND-Gatters 4 geleitet wird. Da im übrigen der Ausgang bei 129 am UND-Gatter 7 NIEDRIG ist, wird ein NIEDRIG-Signal über die Leiter 55 und 55A an den Inverter 136 geführt, der das Signal zu einem HOCH-Signal umformt, um den verbliebenen Eingang am UND-Gatter 4 freizugeben, so daß ein HOCH-Signal am Ausgang 114 erzeugt wird. DiesesHOCH-Ausgangssignal wird dann einem Eingang des ODER-Gatters 5 zugeführt, dort auf die Ausgangsleitung 121 übertragen und von dort an den Eingang 2 des Aufwärts-Abwärts-Speichers 77.

Beim dritten Zeitintervall VII sind alle Eingänge zum UND-Gatter 2 freigegeben, so daß ein HOCH-Signal am Eingang 1 des Aufwärts-Abwärts-Speichers erscheint. Dadurch wird das HOCH-Signal vom Eingang 2 zum Ausgang 122 übertragen und . durch den Leiter 52 zur Freigabe des verbliebenen Eingangs des UND-Gatters 7 gegeben, so daß ein HOCH-Signal am Ausgang 129 entsteht, und weiter zum Aufwärts-Abwärts-Anschluß 152 des Zählers 153, um eine Vorwärtszählung zu bewirken, wenn der nächste Zählimpuls am Anschluß 167 erscheint.

Beim dritten Zeitintervall VIII sind alle Eingänge des UND-Gatters 1 HOCH und frei-gegeben, so daß ein Ausgangssignal bei 71 entsteht, welches das Relais· 73 entregt, so daß der Kontakt zwischen den Anschlüssen 84 und 86 hergestellt und - die-Kapazität 88 entladen wird·

■ - 37 -' ■

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Man erkannt also, daß, so lange stufenweise Spannungszunahme des Arbeitsstroms zu einer Stromstärkenerhöhung führt, die einen vorgegebenen Betrag überschreitet, der Zähler 153 eine weitere Spannungszunähme veranlaßt, und das System folgt dem aufwärts geneigten Ast der Kurven in den Fig, I und 11. Wenn jedoch der mit der Spannungszunähme verbundene Stromstärkenzuwachs unterhalb des vorgegebenen Mindestwertes liegt, wird angedeutet, daß das System sich dem höchsten Punkt in der Strom-Spannungs-Kurve Fig. 1 nähert und damit dem vorgesehenen, hier dem optimalen Betriebszustand "nahekommt. Da es jedoch nicht erwünscht ist, daß das System sich über den höchsten Punkt der Strom-Spannungs-Kurve hinweg bewegt, wird die Spannung verringert und das System zu einer Rückwärtsbewegung (nach links und unten) längs der Strom-Spannungs-Kurve veranlaßt. Wenn die entstehende Stromabnahme unterhalb des genannten vorgegebenen Mindestwerts bleibt (dieser Mindestwert ist eine numerische Grosse, für die es ohne Bedeutung ist, ob die Differenz eine Zunahme oder eine Abnahme des Arbeitsstroms bedeutet), zeigt das Signal am Zähler 153 weiterhin eine "Abwärtszählung an, und die Spannung wird nochmals verringert. Wenn jedoch der Betrag der Stromdifferenz den vorgegebenen Mindestbetrag wieder überschreitet, so daß der Betrieb in dem steileren Teil der Strom-Spannungs-Kurve abläuft (etwa in der Nähe des Punkts A in Fig. 11), steuert das Signal am Zähler 153 wieder um und fordert eine Aufwärtszählung. In dieser Weise setzt sich das Arbeitsspiel fort wie beschrieben, und · Spannung und daraus resultierender Strom werden sich im Bereich zwischen A und B in der Strom-Spannungs-Kurve nach den Fig. 1 und.11 hin und her bewegen. Die beschriebenen Operationen halten somit die Spannung auf der geforderten Höhe und den Arbeitsstrom auf seinem Maximalwert, auch wenn das träge Ansprechen des Generators auf einleitende Spannungszunahmen ein Hinausschiessen über den Scheitel der Strom-Spannungs-Kurve nach Fig. 1 verursacht. Die logische Entscheidung, die Spannung zu vermindern, auch wenn sie erst erscheint, wenn der Bereich B-C der Fig. 11 erreicht ist, wird fortgesetzt,

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bis der Punkt B oder A erreicht ist, und endet schließlich etwa am Punkt A, wie oben beschrieben.

Die Vorrichtung arbeitet annehmbar für die bestimmten, oben angeführten Zwecke, wenn die Zustellkraft des Tisches auf einem glexchblexbenden Wert gehalten wird. Jedoch wird der Zweck der Erfindung erst dann voll erreicht, wenn auch die Tisch-Zustellkraft veränderbar ist. Das heißt und ist unter Hinweis auf die Fig. 7, 11, 13A und 13B, die eine bevorzugte Ausführungsform mit einer Steuerung der Zustellkraft zeigen, verständlich, daß die Schwankungen des Arbeitsstroms von der Nebenschlußexnrichtung 29 nachgewiesen und dem Verstärker B über die Leiter 31 und 79 zugeführt werden. Bei zunehmendem Arbeitsstrom wird ein Signal zunehmender Grosse vom Ausgang des Verstärkers B über den Leiter 32 auf den Umformer 25 gegeben, um den Luftdruck zu erhöhen, der dem Ventil 22 und dem Zylinder 21 zugeführt wird, damit das Werkstück mit erhöhter Kraft gegen den Schleifkopf gedrückt wird. Entsprechend nimmt die Höhe des Drucks bei Abnahme des Arbeitsstroms ab, um die Kraft zu verringern, die das Werkstück gegen den Schleifkopf drückt.

Betrachtet man Fig. 7A und nimmt an, daß die Zustellkraft bereits 31 + Δ1 pounds beträgt, so erzeugt eine Stromstärkenzunahme auf den Wert T eine Zustellkraft von 31 +Λ² pounds. Eine weitere Zunahme de» Stromstärke auf einen Wert U erzeugt eine Zustellkraft von 31 + Δ 3 pounds. Nun sucht die Steuerung 27 längs der Linie L in Fig. 7A zwischen den Linien A und B. Die drexdimensionale Bewegung des Arbeitspunkts, der durch die Bewegung der Steuerparameter Spannung und Zustellkraft bestimmt wird, hält die Vorrichtung innerhalb des geforderten Arbeitsbereichs R auf dem Scheitel des Rückens E.

Die beschriebene Arbeitsweise setzt sich fort, bis der Arbeitstisch den Endschalter 19 berührt, wodurch angezeigt wird, daß das Werkstück bis zu der geforderten Grosse bearbeitet ist. Wenn der Tisch 16 den Endschalter 19 berührt, wird

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über den Leiter 33 ein Wechselstromsignal an den Umformer 12 3 gegeben, das in ein Digitalsignal umgeformt und an den Inverter 128 des UND-Gatters 7 weitergegeben wird. Dadurch wird die Freigabe des Eingangs am UND-Gatter 7 aufgehoben und ein NIEDRIG-Signal am Ausgang 129 ausgelöst, unabhängig · von den Signalen, die weiter noch auf dem Leiter 52 erscheinen, und das NIEDRIG-Signal bleibt aufrechterhalten,'bis das Signal am Leiter 33 abgebrochen wird. Damit wird das Zurückzählen unabhängig von Signalen eingeleitet, die noch auf dem Leiter 52 erscheinen« Die damit verbundene Abnahme von Spannung und Strom verringert gleichzeitig die Zustellkraft am Tisch. Nach einer kurzen Verzögerung, während der die Schleifarbeit abgeschlossen wird, um die Oberflächengüte und Flächenebenheit zu verbessern und alle mechanischen Kräfte in der Schleifmaschine aufzuheben, liefert der Leiter 142 ein HOCH-Signal an das NICHT UND-Gatter 8, so daß beide Eingänge freigegeben werden. Dadurch entsteht ein NIEDRIG-Signal am Ausgang 154 und Anschluß 156, womit der Zähler 153 auf Null zurückgestellt wird.

Gleichzeitig wird ferner das Verzögerungssignal am Ausgang 138 auf die Leitung,141 gegeben, um die Spannung der Quelle 146 aufzuheben, wodurch die Wicklung 143 des Relais 144 entregt wird. Da das Relais 144 in Reihe mit der Tischvorschub-Schaltung liegt, die aus dem Relais CR3 besteht, wird der Tischvorschub beendet, wenn der Kreis zwischen den Leitern 34 und 35 unterbrochen wird und der Solenoid 239 des Ventils 22 entregt wird j die Luftzufuhr zum Zylinder 21 wird umgesteuert, so daß der Tisch 16 mit dem Vlrkstück W vom Schleifkörper 11 weggeführt wird. Da der Zähler -.JLS3 bereits auf Null zurückgestellt ist, ist der Strom niedrig, und der Umformer hat den am Ventil 22 herrschenden Druck bereits auf 3 psi reduziert. Der Tisch 16 bewegt, sich daher mit einer Kraft zurück, die dem Vorschubdruck von 3 psi entspricht.

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Abgeänderte Ausführungsform

*■ Die in Fig. 15 dargestellte Aus führung s form entspricht im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 8. Jedoch ist bei dieser abgeänderten Ausführungsform der das Werkstück W durchfliessende Arbeitsstrom nicht der nachgewiesene Parameter. Stattdessen ist ein Fühlerelement 216 vorgesehen, das die an der Spindel des Motors 13 aufgenommene Leistung abtastet und von den Zuleitungen Ll, L2 und L3 des Motors beeinflußt wird. Die Steuerung 27A ist so ausgeführt, daß sie auf einen Zustand minimaler Leistung bei einer gegebenen Zustellkraft CFig. 3) anspricht, welche Leistung, unter der Annahme einer Tischzustellkraft von beispielsweise 31 pounds, bei einer Spannung von etwa 6 bis 7 V herrscht, wenn man von den Arbeitsbedingungen ausgeht, denen oben diese Werte zuge-• ordnet waren. Das von dem Fühlerelement 126 erzeugte Signal wird über eine Leitung 217 an die Steuerung 27A gegeben. Der Leiter 217 entspricht dem Leiter 31 in Fig. 12. Wenn nun ein Zustand minimaler Leistung bei einer gegebenen Zustell· kraft von dem Fühlerelement 216 abgetastet wird, hält die Steuerung 27A die .ECG-Vorrichtung in einem Zustand minimaler Lexstungsaufnahme des Motors 13, indem wieder das von der Quelle S erzeugte Potential geeignet variiert wird. Bisher ist der Einfachheit halber eine gegebene Zustellkraft angenommen worden. Es leuchtet aber ein, daß in einer Weise, die derjenigen entspricht, die oben in Verbindung mit der Vorrichtung nach den Fig. 8 bis m beschrieben ist, das von dem Wert de» Lexstungsaufnahme der Spindel abgeleitete Signal anstelle des Arbeitsstroms benutzt werden kann, um sowohl Spannung wie Zustellkraft zu steuern. . -

Ebenfalls der einfachen. Darstellung wegen ist vorstehend angenommen worden, daß der geforderte, Arbeitspunkt gerade an dem Punkt minimaler Spindelleistung liegt. Natürlich kann aber bei manchen Arten der gewerblichen Nutzung der bevorzugte Arbeitspunkt an einem davon mehr oder weniger weit entfernten Punkt liegen, und zwar auf beiden Seiten des Minimum-

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punkts. Das ist eine Parallele zu der Situation bei den Ausführungen nach den Fig. 8 bis 14, bei denen zur Erläuterung angenommen war, daß das Maximum des Arbeitsstroms den Betriebsbedingungen entsprach, daß aber die tatsächlichen Arbeitsbedingungen an einem ausgewählten Punkt, der mehr oder weniger weit vom Maximum entfernt ist, liegen konnten oder im Rahmen der Erfindung liegen sollten.

Die Ausführungsform nach Fig. 16 stimmt im wesentlichen mit der Ausführungsform nach Fig. 8 überein. Jedoch wird bei der Ausführung nach Fig. 16 eine Servomechanik 218 verwendet, an deren Ausgang sich ein Vorschubdetektor 219 befindet, der die Drehgeschwindigkeit einer Spindel 221 abtastet, und ein Zustellkraft-Fühler 220, der passende Begrenzungen der Zustellkraft liefert und ein weiteres Signal an die Steuerung 27B abgibt. Der Tisch 16 wird durch eine entsprechende Drehung der Spindel 221 vorwärts und zurück bewegt. Das Signal, das die Drehrate der Spindel 221 anzeigt, wird über die Leitung 222 an die Steuerung 27B gegeben. Die Steuerung 27B spricht auf dieses Signal an und gibt ein Signal über die Leitung 22 3, mit dem die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung über die Servomechanik 218 gesteuert wird. Ist die Vorschubrate zu niedrig, so reagiert die Steuerung 27.B darauf, indem sie die Geschwindigkeit der Servomechanik 218 durch ein Signal erhöht, das über.den Leiter 22 3 zugeführt wird, wobei eine Vorschubrate bestimmt und mit einer nachfolgenden Vorschubrate in der gleichen Weise verglichen wird, wie es oben im Hinblick auf den Nebenschlußstrom auf dem Leiter 31 beschrieben wurde,· und die Spannung wird dann nach oben oder unten verändert, um die Vorschubrate näher an, jedoch links von den in Fig. 2 gezeigten, den Zustellkräften 12 bzw. 31 bzw. 48 pounds zugeordneten Spitzen zu halten. Die elektrischen Schaltungen stimmen genau mit denen überein, die oben für die bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden sind, abgesehen davon, daß der auf dem Leiter 31 ankommende Strom von dem Fühler 229 genommen ist und proportional der Vorschubrate ist und nicht, wie zuvor, dem Arbeitsstrom selbst. Der Zustellkraft-Fühler 220. hält die bevorzugte Beziehung mit der Vorschubrate auf-

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rech±, so daß der ArBeitspunkt der Vorrichtung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten werden kann, der dem in den Fig. 7- und 7A gezeigten entspricht.

Alle bisher beschriebenen Ausführungsformen haben die Taktimpulse, die dem Leiter 42 zugeführt wurden,von der Drehung der Schleifkörperspindel abgenommen, aber es besteht kein besonderer Grund dafür, diese Impulse einer bestimmten Stellung oder Arbeitsgeschwindigkeit des Schleifkörpers auzuordnen. Jedoch liegt ein Vorteil in der Verwehdung der Spindeldrehzahl als Taktgeber, denn wenn das System stärker belastet wird, wird der Schleifkörper verlangsamt, und damit werden auch die Impulse des Taktgeberteils verlangsamt. Das ist manchmal vorteilhaft., um das Überschiessen des Generators aufzufangen, das bei hoher Belastung bei manchen Generatortypen auftreten kann. Jedoch kann jede andere Art der Erzeugung ausreichend genauer Impulse gewählt werden, vorausgesetzt nur, daß sie genügend schnell sind, um die zugeführte Spannung in enger Beziehung zu den Schleifbedingungen zu steuern, wobei auch Veränderungen der Bedingungen berücksichtigt werden müssen, wie die Veränderung der Oberfläche des Werkstücks, die infolge des SchleifVorgang auftritt, und weiter vorausgesetzt, daß die Impulsfolge nicht so schnell ist, daß die Leistungsfähigkeit der übrigen Ausrüstung überschritten wird.

Ferner kann natürlich, wenn die sich drehende Schleifkörperspindel zur Erzeugung der Taktimpulse benutzt wird, die Frequenz dieser Impulse verändert werden, indem man die Zahl der Magnete oder der sonstigen magnetisch oder induktiv arbeitenden, für diesen Zweck benutzten Organe auf der Spindel ändert; nötigenfalls kann eine Anpassung an einen langsam ansprechenden Spannungsgenerator erfolgen. Der Zähler 36 kann so eingerichtet werden, daß er nur auf Mehrfachimpulse anspricht, etwa Zählungen 2,4 und 8 ausführt statt, wie beschrieben, auf Einzelimpulse in 1, 2 und 4 zu zählen·

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform ist die Vorrichtung nur für einen Betriebsparameter empfindlich, nämlich für

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die Stromstärke des zwischen dem Werkstück und dem Schleifkörper fliessenden Stroms, und kann zwei Steuerparameter steuern, nämlich die für den Arbeitsstrom benötigte Spannung und die Zustellkraft. Natürlich können aber Vielfachbetriebeparaibeter abgelistet werden und .entweder miteinander mit dem Eingang 31 des Analytikteils 37 verbunden werden, oder es kann jeder der abzutastenden Betriebsparameter mit einem eigenen Analytikteil versehen werden, dessen Ausgang dann gemeinschaftlich dem Logikteil 38 und dem Tischvorschub zugeleitet wird.

fc Ausserdem können auch andere Zusammenstellungen von gemessenen oder errechneten Parametern zum Steuern und/oder' als Bezugsgrösse verwendet werden. Anstatt den Stromfluß als Vergleichs-Betriebsparameter zu benutzen, können geeignete Hilfseinrichtungen bekannter Art und in Anlehnung an die obige Beschreibung verwendet werden, um das Verhältnis von Arbeitsstrom zu Spindelleistung, von Vorschubrate zu Spindelleistung oder von Zustellkraft zu Spindelleistung abzutasten.

Die Erfindung umfaßt, obwohl oben nur bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden sind, alle Abänderungen und Variationen, die im Rahmen der durch die Ansprüche gegebenen Definitionen liegen.

Patentansprüche;

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Claims (1)

1. P a ten t.._a ns ν ν Λ.Μ..Ά. A L

   1». Verfahren zum automatischen Suchen, Nachweisen und Aufrechterhalten mindestens eines gewählten Betriebsparameters bei einem elektrochemischen BearbeitungsVorgang, gekennzeichnet durch die Schritte: Messen eines Wertes des gewählten Betriebsparameters und Erzeugen eines Sig-

   nals, Verwenden des Signals zum Aufrechterhalten des gewählten Betriebsparameters. J-

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Betriebsparameter auf mindestens einen Steuerparameter anspricht, und dadurch gekennzeichnet, daß das Signal benutzt wird, um den Steuerparameter zu steuern, damit der Betriebsparameter auf seinem gewählten Arbeitswert gehalten werden kann.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Betriebsparameter durch den Arbeitestrom dargestellt wird, und daß eine Spannungszunähme bei dem Bearbeitungsvorgang eine geforderte Zunahme des ArbeitsStroms über einen vorgegebenen Bereich brauchbarer Betriebsweisen herbeiführt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des bei dem Vorgang 'fliessenden Arbeitsstroms gemessen und .ein Signal erzeugt wird, und daß das Signal zum Aufrechterhalten des Arbeitsstroms innerhalb des vorgegebenen Bereichs verwendet wird. '

   45 -

   109853/0692

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei dem Vorgang vorgenommene Spannungsänderung eine geforderte Änderung des Arbeitsstroms in einem für den Vor- . gang brauchbaren Bereich herbeiführt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des im Arbeitsbereich des Vorgangs fliessenden Stroms zu einem gegebenen Zeitpunkt gemessen und der Meßwert gespeichert wird, daß danach das dem Arbeitsbereich zugeführte Potential um einen vorgegebenen " Betrag geändert, wird, daß der gespeicherte Wert mit dem Stromwert nach der Potentialänderung verglichen wird und daß das Ergebnis dieses Vergleichs benutzt wird, die angelegte Spannung zu verändern, um den Arbeitsstrom innerhalb des vorgegebenen Arbeitsbereichs zu halten.

   §. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Änderungen des Arbeitsstroms dazu benutzt werden, Änderungen der Zustellkraft herbeizuführen, die auf das Werkstück ausgeübt

   wird. '

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß äane bei dem Vorgang vorgenommene Spannungsänderung eine geforderte Änderung des Arbeitsstroms in einem für den Vorgang brauchbaren Bereich herbeiführt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Wert einer Bedingung des Vorgangs gemessen wird, die für den Wirkungsgrad des Vorgangs kennzeichnend ist, daß die Messung zur Erzeugung eines für die Bedingung charakteristischen Signals benutzt wird und daß das Signal benutzt wird, um den Arbeitsstrom innerhalb des vorgegebenen Arbeitsbereichs zu halten.

   7. Vorrichtung zum automatischen Suchen, Nachweisen und Aufrecht-

   " *⁶ " 109853/0692

   erhalten mindestens eines gewählten Betriebsparämeters bei einem elektrochemischen Bearbeitungsvorgang, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (37) zum Anzeigen eines Wertes des gewählten Betriebsparameters und zum Erzeugen eines Signals, und durch eine auf das Signal ansprechende Einrichtung (38) zum Aufrechterhalten der gewählten Betriebsparameter.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Betriebsparameter auf mindestens einen Steuerparameter anspricht, daß Einrichtungen (Verstärker C, Verstärker D, 77) zum Nachweisen des Optimalwerts des Betriebsparameters und zum Erzeugen eines Signals vorgesehen sind sowie Einrichtungen (Gatter 7, 153, 191 bis 196), die auf das Signal zum Steuern des Steuerparameters ansprechen, um den Betriebsparameter auf seinem Optimalwert zu halten.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Betriebsparameter durch die Eingangsleistung des Motors dargestellt wird, der den Schleifkopf antreibt.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Betriebsparameter durch den Betrag dargestellt wird, um den ein Werkstück gegen einen Schleifkopf vorgerückt wird. .

   11. Vorrichtung nach Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet, daß der eine Betriebsparameter» durch den Widerstand dargestellt wird, der durch den Bearbeitungsspalt- zwischen einem Werkstück und einem Schleifkopf gebildet

   ^A ORlGlNA! - 47 - 1 0-9853/0692

   12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Parameter durch das .Verhältnis des Arbeitsstroms zu der Leistung dargestellt wird, die der Antriebsmotor für den Schleifkörper aufnimmt.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Betriebsparameter durch das Verhältnis des Betsages des Werkstückvorschubs zu der Leistung dargestellt wird, die der Antriebsmotor für den Schleifkörper aufnimmt.

   IH. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Betriebsparameter durch das Verhältnis des Betrages der Werkstückzustellkraft zu der Leistung dargestellt wird, die der Antriebsmotor für den Schleifkörper aufnimmt.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gewählte Betriebsparameter durch den Arbeitsstrom dargestellt wird.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstrom der gewählte Betriebsparameter ist, und gekennzeichnet durch Einrichtungen (Verstärker A, 88), die den Wert des vor einem gegebenen Zeitpunkt fliessenden Stroms abtasten und speichern, durch Einrichtungen (36, 153, 191 bis 196), die den Zeitpunkt angeben und danach stufenweise die Stärke des augenblicklich zwischen dem Werkstück und dem Schleifkörper fliessendenStroms verändern, durch Einrichtungen (Verstärker C, Verstärker D, 77), die

   - U8 -

   t¹ ' 109853/0692

   BAD

   die Stärke des nach dem Zeitpunkt fliessenden, veränderten Stroms mit dem gespeicherten Stärkewert vergleichen und ein Signal aussenden, das erkennen läßt, welcher Wert grosser ist, und durch eine Einrichtung (Gatter 7), die auf das letztgenannte Signal anspricht, um den Arbeitsstrom innerhalb des vorgegebenen Bereichs zu halten.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderte Strom der augenblickliche Strom ist, der nach dem Zeitpunkt fließt.

   18, Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderte Strom eine über die Zeit integrierte Probe des nach dem Zeitpunkt fliessenden Stroms ist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (Verstärker A, 88), die Proben eines Wertes nimmt und speichert, der für den Betriebsparameter kennzeichnend ist, durch eine Einrichtung (36, 153, 191 bis 196), die daraufhin stufenweise den Steuerparameter verändert, um den Betriebsparameter zu verändern, durch eine Einrichtung CVerstärker C, Verstärker D, 77), die mit dem gespeicherten Wert einen numerischen Wert vergleicht, der für den Betriebsparameter kennzeichnend ist, der auf die Veränderung des Steuerparameters folgt, und die ein Signal abgibt, das die Art der. etwaigen Veränderung des Parameters angibt, und durch eine Auswerteeinrichtung . (Gatter 7), die das Signal auswertet und nach diesem Ergebnis den Steuerparameter verändert, um damit den Betriebsparameter so zu verändern, daß der Betriebsparameter innerhalb des vorgegebenen Bereichs gehalten wird.

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   20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Art (der Veränderung) die Grosse der Änderung des Betriebsparameters und die Richtung der Änderung enthält.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die die Art der Änderung des Betriebsparameters angebende Einrichtung sowohl die Grosse wie die Richtung der Verändarung angibt, und daß die Auswerteeinrichtung CGatter 7) auf das letztgenannte Signal anspricht, um den Steuerparameter in einer Richtung zu verändern, wenn der Betriebsparameter in einer Richtung verändert ist, und den Steuerparameter in einer anderen Richtung zu ändern, wenn der Betriebsparameter in einer anderen Richtung verändert ist.

   "22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung CGatter 7) eine Einrichtung besitzt, die den Steuerparameter in einer Richtung ändert, wenn der Betriebsparameter sich um einen vorgegebenen Betrag in einer Richtung ändert, die den Steuerparameter unverändert läßt, wenn der Betriebsparameter sich um weniger als einen vorgegebenen Betrag in einer von beiden Richtungen ändert, und die den Steuerparameter in der entgegengesetzten Richtung ändert, wenn der Betriebsparameter sich um einen. Betrag ändert, der über das vorgegebene Minimum hinausgeht und in die entgegengesetzte Richtung weist.

   23. Vorrichtung zum Steuern eines elektrochemischen Schleif-Vorgangs mit einem umlaufenden metallgebundenen Schleifkörper, dessen endlose Oberfläche mit im wesentlichen elektrisch nichtleitenden spanabhebenden Körnern besetzt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung C36), die eine Folge

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   von Taktimpulsen erzeugt, um eine Anzahl Leiter gleichzeitig in einem Vielfachmuster zu speisen, durch eine Einrichtung (63, Verstärker A), die auf ein Muster anspricht, das auf den Leitern zum Abtasten des Werts des Stroms besteht, der zu einem gegebenen Zeitpunkt zwischen dem Werkstück und dem Schleifkörper fließt, und Speicher (88) zum Aufnehmen des Werts des abgetasteten Stroms, durch Spannungssteuereinrichtungen (153), die auf verschiedene Potentialmuster auf den Leitern ansprechen und zu einem Zeitpunkt nach dem Abtasten arbeiten, um Auf einen vorhergehenden Zustand der Vorrichtung anzusprechen und die Spannung zu ändern, die zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstück liegt, durch eine Einrichtung (Verstärker C, Verstärker D), die den gespeicherten Strom und einen augenblicklichen Wert des zwischen dem Schleifkörper und dem Werkstück nach der Änderung fliessenden Stroms vergleicht und ein Signal aussendet, das für das Verhältnis zwischen dem Speicherwert und dem augenblicklichen Strom kennzeichnend ist, und durch eine Einrichtung (77), die das Signal an die Einrichtung zum Steuern der Spannung weiterleitet, um weiterhin die Spannung, die zwischen dem Werkstück und dem Schleifkörper liegt, soweit zu ändern wie erforderlich ist, um den Betrieb der Vorrichtung innerhalb des vorgegebenen Bereichs der Strom-Spannungs-Kurve aufrecht zu erhalten.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (.153) zum Steuern der Spannung ein Logikglied (Gatter 7) enthält, das-in einer Richtung auf Signale anspricht, die für eine Erhöhung des Stroms auf Grund einer gewählten Zunahme der Spannung um einen GrÖssenbetrag kennzeichnend sind, und in einer entgegengesetzten Richtung auf Impulse, die für eine Erhöhung des Stroms um

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   einen abweichenden Betrag kennzeichnend sand, der aus einer weiteren gewählten Spannungszunähme resultiert, wodurch, das Ansprechen auf Signale aus einer Richtung die Spannung in dem System allmählich und stufenweise zunehmen läßt, während beim Ansprechen auf dieSignale aus der entgegengesetzten Richtung die Spannung stufenweise und allmählich abnimmt. ' .

   5. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch'eine Drucksteuerung (.2 5), die den Druck steuert, mit dem das Werkstück gegen den Schleifkörper geführt wird, wobei die Drucksteuerung auf die Grosse des Augenblickswert des Stroms anspricht, um die Grosse des Drucks, mit dem das Werkstück gegen den Schleifkörper geführt wird, in dem gleichen Augenblick zu reguliere^,, in dem die obenerwähnten Spannungsänderungen vorgenommen werden·

   Patentanwälte

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