DE2015204C3 - Schaltungsanordnung für Funkenerosionsmaschinen - Google Patents

Description

intladekreis cine Spannung aufdrückt, die cine ausreichende Entludung des Kondensators verhindert. Zwar tann eine solche Sperrung des Entladekreises auch während des Verlaufes eines Arbeitszyklus auftreten. Dort bleibt diese Sperrung jedoch insoweit wirkungslos, ja die für das Entladen des Kondensators erforderliche Absenkung der Spannung im Entladekreis erst am Ende L'ines Bearbeitungszyklus erfolgt, so daß der Kondensator sich zuverlässig auch dann entladen kann, wenn zwischendurch während des Arbeitszyklus vorübe rge- ι ο hend ein Kurzschluß bestanden hat, sofern nur der Kurzschluß nicht bis zum Ende des Arbeitszyklus andauert.

Wenn dagegen am Ende des Bearbeitungszyklus durch einen Kurzschluß die Spannung im Bearbeitungsspalt unter den vorgegebenen Grenzwert abgesunken ist, wird das Entladen des Kondensators durch die dem Entladekreis aufgedrückte Sperrspannung zuverlässig verhindert. Damit wird gleichzeitig verhindert, daß der nächste Taktimpuls des Taktgebers der gesteuerten Gleichrichter betätigen kann. Vielmehr ist hierbei der Kreis zwischen Taktgeber und Gleichrichter entkoppelt.

Vorteilhafterweise ist eine Einrichtung vorgesehen, die zum Erzeugen von Prüfimpulsen in gesteuerten Zeitabständen an der Steuerelektrode des mit dem Arbeitsspalt verbundenen gesteuerten Gleichrichters dient, wobei diese Einrichtung einen zweiten Entladekreis für den Kondensator steuert und Einrichtungen aufweist, die den zweiten Entladekreis in Abständen freigeben, deren Größe bis zum Erreichen -lines maximalen Zeitabstandes automatisch zunimmt. Hierdurch läßt sich eine fortlaufende Prüfung des Zustandes im Arbeitsspalt nach erfolgter Abschaltung der Schallungsanordnung vornehmen, wobei die Erholungszeit, die dem Arbeitsspalt bis zur Aussendung des nächsten Prüfimpulses zur Verfügung steht, fortlaufend vergrößert wird. Erst wenn der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfimpulsen einen maximalen Wert erreicht, erfolgt die endgültige Abschaltung der Anordnung.

Die beiden Entladestromkreise können jeweils über Gleichrichter einerseits an den Ausgang des mit dem Arbeitsspalt verbundenen steuerbaren Gleichrichters und andererseits an die Verbindungsstelle zwischen Gleichrichter und Kondensator der Entkopplungseinrichtung angeschlossen sein und zur Steuerung des zweiten Entladestromkreises zwischen diesem und der Spannungsquelle angeordnete Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung in einem vereinfachten Schaltbild,

Fig. 2 den Taktgeberkreis der neuen Schaltungsanordnung,

F i g. 3 den zugehörigen Spannungsprüfkreis und

Fig. 4 in grafischer Darstellung einen typischen Verlauf der Spannung während einer Folge von Arbeitszyklen.

Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung weist einen Arbeitsglcichstronikreis 10 mil einer Gleichstromquelle t2 von z.B. bO bis H)OV auf. An die f>s Gleichstromquelle 12 sind ein Werkstück 16 ν.ηύ eine Uearbeitungseleklrode 14 unter Bildung eines Arheitsvivilios 18 angeschlossen. Der Arbeitsspalt IK liegt in Reihe mit einem Widerstand 20. einer Induktionsspule 22 und einem ersten steuerbaren Sili/iumglcichrichtcr 24. der eine Anode 26. eine Kathode 28 und eine Steuerelektrode 30 aufweist.

Parallel zum Arbeitsspalt 18 ist ein Widerstand 32 angeordnet, der bei 52 auf Seiten des Werkstückes angeschlossen ist. Zu der Induktionsspule 22 und dem ersten steuerbaren Gleichrichter 24 ist eine Diode 34 antiparallel geschaltet, die bei 58 zwischen dem Widerstand 20 und der Induktionsspule 22 angeschlossen ist. An die Arbeitsgleichstromquelle 12 ist weiterhin über einen Widerstand 36 und eine Induktionsspule 38 ein zweiter steuerbarer Siliziumgleichrichter 40 mit einer Anode 42, einer Kathode 44 und einer Steuerelektrode 46 angeschlossen. Zu Gleichrichter 40 und Spule 38 ist eine Diode 50 antiparallel geschaltet. leder steuerbare Gleichrichter 24 bzw. 40 bildet mit der zugehörigen Induktionsspule 22 bzw. 38 und dem zugehörigen Widerstand 20 bzw. 3b eine Reihenschaltung. Diese beiden parallel liegenden Reihenschaltungen sind an Punkten 54 bzw. 56 jeweils zwischen dem steuerbaren Gleichrichter und der zugehörigen Induktionsspule durch einen Kondensator 48 miteinander verbunden.

Die beiden steuerbaren Gleichrichter 24 bzw. 40 werden durch Steuerimpulse in den l.eitzustand überführt, die an die Steuerclektroden 30 bzw. 46 angelegt werden. Zur Erzeugung dieser Impulse dient ein Taktgeberkreis 60, der in Fig. 2 dargestellt ist.

Wenn der erste steuerbare Gleichrichter 24 sich in dem l.eitzustand befindet und im Bearbeitungsspult 18 ein im wesentlichen stetiger Strom fließt und angenommen wird, daß die Spannungsquelle eine Spannung zwischen etwa bO und 100 Volt liefert, dann beträgt der Spannungsabfall über dem Arbeitsspalt 18 etwa 22 bis 24 Volt. Dies gilt für ein Werkstück aus Stahl und für eine Kohleelektrode.

Der in Fig. 2 gezeigte Taktgeberkreis weist eine Hilfsgleichspannungsquelle 62 auf, die eine Spannung in der Größenordnung von 8 bis 20 Volt besitzen kann. Die negative Klemme ist mit der negativen Klemme der Spannungsquelle 12 verbunden und nimmt daher wie diese das Potential von 0 Volt an.

Ein freischwingender Multivibrator 64 dient als Taktgeber für die beiden steuerbaren Gleichrichter und ist an die Hilfsspannungsquelle 62 angeschlossen. Der Multivibrator erzeugt im wesentlichen rechteckförmige positive Spannungsimpulse, die als Steuerimpulse an eine Diode 66 bzw. an die Steuerelektrode 46 des zweiten steuerbaren Gleichrichters 40 gelangen. Die beiden vom Multivibrator 64 gelieferten Impulsfolgen sind wie bekannt um 180° phasenverschoben: Wenn die Spannung an der Diode 66 positiv ist, ist das Signal an der Steuerelektrode des zweiten steuerbaren Gleichrichters 40 etwa 0 Volt und umgekehrt.

Das positive Ausgangssignal des zweiten Ausganges des Multi"ibrators 64 wird über Diode 06 indirekt an die Steuerelektrode 30 des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 angelegt. Ein steuerbarer Entkopplungskrcis, bestehend aus der Diode 66, einem Kondensator 72 und einem Schmitt-Trigger 74 ist /wischen dem linken Ausgang des Multivibrators 64 (in Γ i g. 2) und dei Steuerelektrode 30 des ersten steuerbaren Gleichrich ters 24 eingeschaltet.

Der Fingangstransistoi 76 des Schmitt Triggers is normalerweise über einen Widersland 78 leitend. Mk l-inittet Basis -Strecke des Transistors 7b sowie en Widerstand 80 liegen in Reihe mit der I lill'sspannimys

quelle 62. Im Ruhezustand des Schmitt-Triggers 74 isi eier Transistor 82 nicht leitend und es werden keine Sieuersignr.le an die Elektrode 30 des eisten steuerbaren Gleichrichters 24 geliefert.

Bei Betrieb des Taklgeberkreises 60 wird ein positives Signal von dem linken Ausgang des Multivibrators 64 über Diode 66 und Punkt 84 an den Kondensator 72 geführt, um eine Spannungsspitze am Punkt 86 /u erzeugen. Wenn diese eine hinreichende Größe bcsii/t. \>ird der Transistor 76 in den Sperr/ustand überführt und der Transistor 82 leitend, so daß ein Signal an die Steuerelektrode 30 des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 gelangt, das diesen in den l.eit/ustand steuert.

Nach einer Zeit.deren Größe durch die Zeitkonstante des aus Kondensator 72 und Widerstand 80 gebildeten Zeitgliedes bestimmt wird, fällt das Potential am Punkt 86 bis auf einen Wert ab. bei dem der Transistor 76 erneut leitend wird, so daß der Transistor 82 in den Sperr/ustand gelangt. Dadurch erlischt das an der Steuerelektrode 30 anliegende Signal. Der erste steuerbare Gleichrichter 24 bleibt jedoch noch leitend, bis der /weite steuerbare Gleichrichter 40 in den Lcit/ustand gelangt.

Nach Ablauf °iner vorbestimmten Zeit verschwindet das Signal am linken Ausgang des Multivibrators 64, was wegen der Diode 66 jedoch ohne Einfluß auf den Taktgeberkreis 60 bleibt. Während eines nun folgenden Zeitintervall tritt ein positives Ausgangssignal am rechten Ausgang des Multivibrators 64 auf. das der Steuerelektrode 46 des zweiten steuerbaren Gleichrichters 40 zugeführt wird und diesen leitend macht. Während dieser Zeit liegt praktisch keine Ausgangsspannung an der Diode 66 an. Während dieses Zeilintervalls erfolgt die Steuerung durch den in F i g. 3 gezeigten Steucrki eis 90, durch den der Taktgeberkreis für der, folgenden Zyklus durch Reduzierung des Potentials am Punkt 84 und Wiederaufladung des Kondensators 72 für den nächsten Arbeitsvorgang vorbereitet wird.

Wenn der Steuerkreis 90 gemäß Fi g. 3 während der Zeit, während der kein positiver Impuls vom Multivibrator 64 zur Diode 66 geleitet wird,die Ladung vom Punkt 84 nicht entfernt, dann bleibt die Spannung am Punkt 86 im wesentlichen konstant und der erste steuerbare Gleichrichter 24 verbleibt im Sperrzustand, obwohl der Multivibrator 64 seinen Zustand gewechselt hat. Die Zwischenschaltung der Diode 66 und der Diode 68 sowie des Kondensators 72 und des Schmitt-Triggers 74 zwischen den Multivibrator 64 und die Steuerelektrode 30 des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 bildet eine einfache Einrichtung zum Entkoppeln der vom Multivibrator 64 an den ersten steuerbaren Gleichrichter 24 abgegebenen Signale, wobei die Entkopplung an der Diode 66 erfolgt.

F i g. 4 zeigt die Spannungsverhältnisse im Bearbeitungsspalt 18 des Bearbe'tungskreises 10 unter unterschiedlichen typischen Arbeitsbedingungen. Der erste in Fig.4 dargestellte Bearbeitungszyklus mit dem Spannungsverlauf von den Werten a bis f ist als normaler Bearbeitungszyklus anzusehen. Die Strecke a bis b kennzeichnet das anfängliche Anwachsen der Spannung über dem Bearbeitungsspalt bis zur Ionisation am Punkt b. Bei Eintreten der Ionisation fällt die Spannung am Bearbcitungsspalt 18 steil vom Wert b auf den Wert c in F ι g. 4 ab. Der Wert c ist eine charakteristische Größe der Materialien der Bearbeitungsclcktrode 14 und des Werkstückes 16 Die Spannung über dem Bearbcitungsspalt 18 verbleibt danach während des restlichen Bearbeitungszyklus konstant — Spainnungsvcrlauf fbis ι/. Der Funke versehwindet bei Verminderung der Spannung sehr schnell, wie durch den Spannung&sprung r> von c/nach cdargestellt ist. Im Anschluß daran verbleibt die Spannung über dem Bcarbeilungsspalt 18 für die Dauer eines vorbestimmten Zeitintervall konstant, wie durch die Strecke cbis Aingedeuie! ist.

Der /weite dargestellte Bcarbcilun^szyklus zeigt eine

ίο Spannungsabweichung durch icilweisen Kurzschluß im Bearbeitungsspalt 18 /um Zeitpunkt / auf. so daß die Spannung vom Wert /auf den Wert /abfällt. Wenn diese abnormale Spannung im Bcarbcilungsspalt 18 nur während einer kurzen Zeitspannung besteht, behebt

is sich der Kurzschluß von selbst und die Spannung steigt wieder vom Wert j auf den Wen k an. so daß die normalen Arbeitsbedingungen im Arbeitsspalt bis zum Ende des Zyklus vorliegen.

Der dritte Bearbeitungszyklus η bis s gemäß Fig.4

ίο zeigt eine Spannungsabnormaliläl, die stets dann au^fintt. wenn der Arbeitsspalt bei Beginn teilweise oder vollständig kurzgeschlossen ist. In einem solchen Falle steigt die Spannung über dem Arbeitsspalt nicht bis zum lonisalionspotentialder Punkte öoder^an. Siatt dessen nimmt die Spannung in einem unregelmäßigen Verlauf zu. beispielsweise von η über ο m ch ρ bis zu einem Wert, bei dem sich die normale Bearbeitungsspannung bis zum Ende des Zyklus einpendelt Dies kann z. B. die Folge kleiner Glühstellen vom vorhergehenden Bearbeitungszyklus sein. Sobald jediKh die normale Bearbeitungsspannung am Punkt ρ erreicht ist, ist der Fehler behoben und der restliche Teil des Bcarbeitungs zyklus vollzieht sich in gewohnter V/eise bis zum Punkt

s. Auch bei diesem Typ von Spannungsabnormalität im Bearbeitungszyklus ergibt sich keine Notwendigkeit.

den Bearbeitungsvorgang zu unterbrechen.

Beim letzten in F i g. 4 dargestellten Zyklus tritt am

Ende des Zyklus ein Kurzschluß im Arbeitsspalt auf, der durch den Spannlingsverlauf v, w, ν angegeben ist. Be einem derartigen Fehler ist es richtig, wenn der Stronüber den Bearbeilungsspalt unterbrochen wird. Da* bedeutet, daß eine Abschaltung des Stromes nur in den Falle notwendig ist. in dem die Spannung über der

Bearbeitungsspalt 18 noch am Ende des Bearbeitung^ zykluskleiner abnormal ist.

Um diesem Sachverhalt Rechnung zu träger is vorgesehen, daß die Spannung über dem Bearbeitungs spall derart überwacht wird, daß jedesmal dann, wem ein positives Signal von der Unken Seile de Multivibrators 64 geliefert wird,der Kreis 90 in Fig. die augenblickliche Spannung am Bearbeitungsspalt 11 im Zeitintervall unmittelbar nach der normale: Stromabschaltung über dem Bearbeitungsspalt miß Wenn die Spannung über dem Bearbeitungsspalt naci der Beendigung eines Bearbeitungszyklus und am End eines Impulses vom Multivibrator 64 kleiner als ein vorgewählte bestimmte Minimalspannung ist dann wir die Abschaltung durch den Steuerte reis 90 gemäß F i g. eingeleitet. Hierbei wird der erste steuerbare Gleicr riehter 24 im Sperrzustand gehalten. Dieser Sperrzi stand wird für eine vorbestimmte Anzahl von Impulse des Multivibrators 64, die dem Impuls, bei dem de unerwünschte Zustand im Arbeitsspalt festgestel wurde, folgen, aufrechterhalten. Danach wird ei Prüfimpuls zum steuerbaren Gleichrichter 24 geleiu und die Spannung über dem Arbeitsspalt crnei gemessen Stellt sich heraus, daß die Spannung über dei Arbeitsspalt zu diesem Zeitpunkt normal ist. dann wii

der unterbrochene Bearbeitungsvorgang fortgesei7t, indem der Taktgeberkreis gemäß Fi g. 2 wieder in den Arbeitszustand versetzt wird. Wenn die Spannung im Arbeitsspalt sich bei einem Prüfimpuls jedoch niedriger als ein vorbestimmter Minimalwert erweist, wird während einer zweiten vorbestimmten jedoch größeren Anzahl von Impulsen des Multivibrators der Sperrzustand des ersten Gleichrichters 24 aufrechtgehalten.

Dieser Priifvorgang wird mir progressiver Zunahme der Länge der Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgenden Prüfimpulsen fortgesetzt, bis entweder die normalen Arbeitsbedingungen im Arbeitsspalt wieder hergestellt worden sind oder bis das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfimpulser. einen vorbestimmten maximalen Wert erreicht hat. Wenn zunächst ein bis vier Steuerimpulse des Multivibrators ausgelassen werden können, bevor der Prüfimpuls ausgelöst wird, können danach fünf bis zehn Steuerimpulse ausgelassen werden, bevor der zweite Prüfimpuls erfolgt usw.

Der Steuerkreis 90 weist Widerstände 92 und 94 auf, die unmittelbar an die Spannungsquelle 12 angeschlossen sind und einen Spannungsteiler bilden. Wenn die Spannungsquelle 12 etwa 60 Volt besitzt, kann die Spannung zwischen den Widerständen 92 und 94 an einem Punkt % ungefähr 20 Volt betragen.

Zwei andere Spannungen werden im Kreis 90 durch die periodische Spannungsänderung am steuerbaren Gleichrichter 24 erzeugt, der im Schaltbild gemäß Fi g. 3 ebenso mit den beiden Dioden 66 und 68 sowie dem Kondensator 72 und dem Widerstand 70 eingezeichnet ist. Während der Zeit, während der der Punkt 54 in bezug auf das Nullpotential negativ ist. wird ein Kondensator 98 über eine Diode 100 auf ein negatives Potential zwischen 40 und 60 Volt am Punkt 110 gemessen aufgeladen. Wenn der Punkt 54 in bezug auf das Nullpotential positiv ist. erfolgt eine stufenförmige Aufladung eines Kondensators 102 über einen Kondensator 104 und eine Diode 106, bis an dem Punkt 108 ein positives Potential von 40 bis 60 Volt gemessen werden kann.

Mit zunehmendem positiv werdendem Potential am Punkt 54 fließt Strom durch den Kondensator 104, die Diode und den Kondensator 102 zur negativen Klemme der Spannungsquelle 12. Während dieser Aufladung der Kondensatoren 104 und 102 wirken die beiden Kondensatoren als Kondensator-Spannungsteiler. Wenn die Spannung am Punkt 54 fällt, wird die Spannung am Kondensator 104 durch einen Strom durch die Diode 112 verteilt. Die Kapazität des Kondensators 104 ist klein, etwa in der Größenordnung von 1/10 Mikrofarad, während die Kapazität des Kondensators 102 zwei bis zehn Mikrofarad beträgt. Eine Anzahl von zyklischen Spannungsveränderungen am Punkt 54 wird daher benötigt, um den Kondensator 102 stufenmäSig bis zur Maximalspannung aufzuladen.

Der Kondensator 102 ist relativ groß im Vergleich zum Kondensator 98, der seinerseits etwa in der Größenordnung von 3/10 bis 5/10 Mikrofarad liegen kann. Durch die Ladung der Kondensatoren 98 und 102 und deren Entladung werden die progressiv größer werdenden Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Prüfimpulsen gesteuert die durch den Taktgeberkreis 60 an den Bearbeitungskreis 10 abgegeben werden.

Eine Zener-Diode 112a und ein Widerstand 114 sind wie gezeigt in Reihe miteinander dem Widerstand 92 parallel geschaltet. Die Spannung am Punkt 116 verbleibt daher auf einem etwa festen Wert unterhalb des anfänglichen positiven Spannungswertes der Spannungsquelle 12, etwa in der Größenordnung von + 40 Volt, wenn die Zener-Diode 112a eine Sperrspannung von ungefähr 20 Volt besitzt.

Solange die momentane Spannung am Bearbeitungsspalt 18 größer als die 20 Volt-Spannung der Zener-Diode ist und beispielsweise in der Größenordnung zwischen 24 bis 2b Volt liegt, können normale

ίο Bearbeitungszuslände im Bearbeitungsspalt 18 angenommen werden. Weil das Potential am Punkt 52 etwa 4 Volt niedriger als am Punkt 116 ist, fließt ein Strom durch die Diode 118. während die Diode 120 sperrt. Da sie jedoch von einem relativ großen Nebenwiderstand

is 122 überbrückt wird, beispielsweise in der Größenordnung von 1.000 bis 10.000 Ohm, fließt ein begrenztet Strom zum Punkt 52. Der Spannungsabfall, der über der Diode 118 als Folge dieses Stromflusses auftritt, hält den Transistor 124 im nichtleitenden Zustand.

Wenn die Spannung über dem Arbeitsspalt 18 kleiner als 20 Volt ist, weil beispielsweise ein Kurzschluß zwischen der Bearbeitungselektrode 14 und dem Werkstück 16 am Punkt j, o. w und > in F i g. 4 auftritt, ergibt sich ein Stromfluß zwischen den Punkten 52 und 96 durch die Diode 120. den Emitter-Basis-Kreis des Transistors 124 und den Widerstand 114. Während dieser Zeit blockiert die Diode 118 den Stromfluß zum Punkt 116, während die Diode 120 den Widerstand 122 niederohmig überbrückt.

Da der Transistor 124 sperrt, wenn die Spannung im Bearbeitungsspall 18 größer als 20 Volt ist, jedoch leitet, wenn die Spannung im Bearbeitungsspalt kleiner als 2OVoIt ist, ergibt sich am Punkt 126 ein plötzlicher Potentialwechsel um 20 Volt, wenn die augenblickliche Spannung im Arbeitsspalt 18 von einem geringfügig oberhalb der Zener-Spannung der Zenet-Diode 112a liegenden Wert auf einen geringfügig unterhalb dieses Wertes liegenden Betrag wechselt oder in umgekehrter Richtung verändert wird. Wenn der Transistor 124

_Ao nichtleitend ist. wird der Punkt 126 über den Widerstand 130 und eine Diode 132 auf dem Potential des Punktes 96 gehalten, welches beim gewählten Beispiel etwa 20 Volt sind. Wenn der Transistor 124 über die Diode 120 leitend ist, wird der Punkt 126 im wesentlichen auf dem Potential des Punktes 52 gehalten.

Ein abrupter Spannungswechsel am Punkt 126 tritt zunächst während jedes Bearbeitungszyklus des elektrischen Bearbeitungskreises 10 auf. und zwar sowohl bei normaler wie bei fehlerhafter Arbeitsweise. Ob die Spannungswechsel eine Steuerwirkung auf den elektrischen Bearbeitungskreis 10 über die Wirkung de« Taktgeberkreises 60 ausüben oder nicht, hängt davor ab, zu welcher Zeh während des Zyklus der Spannungs wechsel auftritt.

Wie zuvor anhand von F i g. 2 dargelegt wurde bewirkt ein anfänglicher positiver Impuls von der linker Seite des Multivibrators 64 über die Diode 66 und der Kondensator 72 einen Signalimpuls Ober den Wider stand 80 zum Punkt 86. so daß der Schmitt-Trigger 74 ir

U) den Wechselzustand überführt wird und der Steuerelek trode des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 einer Steuerimpuls zuleitet, durch den dieser Gleichrichter 2* leitend wird und einen Bearbeitungszyklus einleitet Dei Anfangsimpuls des Multivibrators 64 hinterläßt an

r,₅ Punkt 84 aber auch eine Ladung, die etwa gleich den positiven Ausgangsimpuls der linken Seite des Multivi brators 64 ist. Sofern der erste steurbare Gleichrichte; 24 zu diesem Zeitpunkt nichtleitend ist. wird di<

709 608/11

negative Spannung, die infolge dessen am Punkt 54 herrscht, durch die Diode 134 an einen Punkt 138 übertragen und bewirkt einen Stronifluß durch die Diode 68 und den Widerstand 70. Dieser Stromfluß hat eine hinreichende Größe und hinreichende zeitliche Dauer, um eine Entladung des Kondensators 72 zu erlauben, so daß die Spannung am Punkt 84 nahezu auf den Wert 0 Voll abfallen kann.

Ein Absinken der Spannung am Punkt 84 unter das Null-Potential der negativen Klemme der Spannungsquelle 12 wird durch Diode 66 verhindert. Der beschriebene normale Ent- oder Aufladevorgang des Kondensators 72 bereitet die Übertragung des nächstfolgenden positiven Impulses vor, der von der linken Seite des Multivibrators 64 als Steuersignal an die Steuerelektrode 30 des ersten steuerbaren Gleichrichters 24 abgegeben wird. Dieser Vorbereitungsvorgang kann nur stattfinden, wenn die Spannungen an den Punkten 84 und 138 abfallen können. Außerdem muß die Spannung im Arbeitsspalt 18 größer als die Zener-Spannung der Zener-Diode 112a sein. Der Transistor 124 muß im Sperrzustand sein, so daß die Spannung am Punkt 126 nicht mehr als +20 Volt beträgt. Wenn die Spannung der Zener-Diode 140 eine Spannung vom 20 Volt annimmt, kann die Spannung am Punkt 142a auf den Wert 0 Volt abfallen, sobald ein negatives Spannungssignal von 60 Volt am Punkt 138 anliegt. Bei einer 0 Volt-Spannung am Punkt 142 fällt wegen der Diode 68 auch die Spannung am Punkt 84 auf den Wert 0 Volt ab.

Wenn jedoch die Spannung über dem Bearbeitungsspalt 18 während der Erzeugung eines Steuerimpulses geringer als die Spannung der Zener Diode 112a ist und z. B. etwa 15 Volt beträgt, dann wird der Transistor 124 leitend, so daß die Spannung des Punktes 126 der des Punktes 52 angeglichen wird und ungefähr 45 Volt annimmt. Die Spannung am Punkt 138 nimmt vorübergehend ein Potential von -60 Volt an. Am Punkt 84 tritt keinerlei Potentialabsenkung auf, so daß die Spannung am Punkt 142a nicht kleiner als 25 Volt sein kann. Der Taktgeberkreis 60 ist daher wirksam al geschaltet.

Der Arbeitsstromkreis 10 bleibt in diesem Falle abgeschaltet, bis die Spannung am Punkt 84 hinreichend abfällt, um die wiederholten positiven Taktimpulse des Multivibrators 64 über Diode 66 dem Kondensator 72 zuzuleiten und dadurch den ersten steuerbaren Gleichrichter 24 in den Leitzustand zu überführen

Zum Absenken der Soannung am Punkt 84 werden die negative Ladung des Kondensators 98 und die positive Ladung des Kondensators 102 benutzt Mit der Unterdrückung der Potentialänderung am Punkt 54 fällt die Spannung an den Punkten 108 und 110 ab. Wegen der anfänglich hohen Spannung am Punkt 108 fließt ein kräftiger Strom von diesem Punkt über Zener-Diode 142 und Widerstand 144 zum Punkt UO. Dieser Strom führt zu einem Anstieg des anfänglich negativer Potentials im Punkt 110 auf OVoIt. Im gleicher Augenblick, in dem der Punkt 110 gegenüber derr Null-Potential der negativen Klemme der Spannungs quelle 12 positiv wird, fließt ein Strom vom Punkt IK über eine Diode 146 und den Emitter-Basis-Kreis de« Transistors 148. Dieser Stromfluß hält den Transistoi 148 leitend und gestattet, daß Strom vom Punkt 84 übei einen Widersland 150 und dem Transistor 148 zui

ίο negativen Klemme der Spannungsquelle 12 fließt. Dei Punkt 84 im Taktgeberkreis 60 wird daher zur Abgabt eines Prüfimpulses freigegeben.

Durch Übergang des ersten steuerbaren Gleichrich terj 24 in den Sperrzustand am Ende eines Impulses de; Multivibrators 64 wird Kondensator 98 wieder auf etwi b0 Volt aufgeladen. Danach vergeht eine Zeitspanne, dt die Spannung am Punkt l!0 wieder auf einen Wen geringfügig höher als der Null-Wert der negativer Klemme der Spannungsquelle 12 ansteigt. Dabei wire vorausgesetzt, daß die Spannung im Arbeitsspalt 18 arr Ende des Prüfimpulses noch immer unter dem Wen liegt, der durch die Zener-Spannung der Zener-Diode 112a vorgegeben ist, so daß der Punkt 84 an einer untei normalen Arbeitsbedingungen auftretenden Entladung über die Diode 68 verhindert wird.

Jeder Prüfimpuls des Steuerkreises 90 lädt der Kondensator 98 auf einen Wert auf, der etwa 60 Voll beträgt. Die Spannung am Punkt 108 fällt dabe progressiv ab, da die Aufladung durch das Verhältnis der Kapazitätswerte der beiden Kondensatoren 104 und 102 begrenzt wird. Es sind daher mehrere aufeinanderfolgende positive Impulse am Punkt 54 erforderlich, um den Kondensator vollständig aufzuladen. Da der Kondensator 104 nur intermittierend aufgeladen, der

Kondensator 102 aber kontinuierlich entladen wird, fälli die Spannung am Punkt 108 ständig ab. Damit sinkt aber auch die Stärke des Stromes durch die Zener-Diode 142 und den Widerstand 144 und es wird infolgedessen ein progressiv längeres Zeitintervall benötigt, um den

Kondensator 98 zu entladen. Bei einer genauen Auswahl

der Parameter wird schließlich ein Punkt erreicht, bei dem der Stromfluß von Punkt 108 zum Punkt 11C nahezu Null wird.

Ein Ansteigen des Potentials am Punkt 110 bis auf das Null-Potential der negativen Klemme der Spannungsquelle 12 kann aber auch über den Widerstand 154 erfolgen, der letztlich den Abstand der Prüfimpulse bestimmt.

Im Falle eines über längere Zeitspannen hinweg

andauernden Kurzschlusses im Bearbeitungsspalt kann

, die Wiederholungsfolge der Prüfimpulse auf jede

beliebige Dauer eingestellt werden, in dem die

Spannung am Punkt 96 und die Zeitkonstante des aus

dem Widerstand 154 und dem Kondensator 98

bestehenden Zeitgliedes entsprechend geändert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Schaltungsanordnung für Funkenerosionsma schinen mit einer Arbeusgleiehstromquelle und /wci durch einen Taktgeber steuerbaren Gleichrichtern, die mit je einer Induktivität in Reihe liegen, wobei beide Reihenschaltungen von je einem Gleichrichter überbrückt, am einen Ende gemeinsam an eine Klemme der Arbeitsgleichstromquelle. am anderen Ende über den Arbeitsspalt bzw. eine parallele Leitung an die andere Klemme der Arbeitsgleichstromquelle angeschlossen und am Mittelpunkt (zwischen dem gesteuerten Gleichrichter und der Induktivität) durch einen Kondensator miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Takigebers (64) 'ind der Steuerelektrode (30) des mit dem Arbeitsspalt (18) verbundenen gesteuerten Gleichrichters (24) eine Diode (66) und ein Kondensator (72) in Reihe sowie ein Schmitt-Trigger (74) vorgesehen sind und daß zwischen Diode (66) und Kondensator (72) über eine weitere Diode (68) ein steuerbarer Entladekreis (54,70,134) angeschlossen ist, der über einen parallel zum Arbeitsspalt liegenden Spannungsprüfkreis (112a, 120 bis 128, 132, 140) derart steuerbar ist, daß bei Unterschreiten einer vorbestimmten Grenzspannung im Arbeitsspalt am Ende eines Arbeitsimpulses eine Entladung des Kondensators verhindert und damit die Betätigung des Triggers und des entsprechenden gesteuerten Gleichrichters unterbunden wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, cadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkreis eine zum Bearbeitungsspalt (18) parallelgeschaltcte Zener-Diode (112a) aufweist, die bei einem Potential am Bearbeitungsspalt unterhalb des Grenzwertes einen elektronischen Schalter (124) auslöst, der einen Spannungsbezugspunkt (126), der über eine Zener-Di(.de (140) den Entladestromkreis steuert, mit der einen Seite (52) des Bearbeitungsspaltes (18) verbindet und damit das Entladen des Kondensators (72) unterbricht.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (98 bis 112) zum Erzeugen von Prüfimpulsen in gesteuerten Zeitabständcn an der Steuerelektrode (30) des mit dem Arbeitsspalt verbundenen gesteuerten Gleichrichters (24), welche einen zweiten Entladestromkreis (146 bis 152) für den Kondensator (72) steuert und Einrichtungen (98, 100 b/w. 102, 106) aufweist, die den zweiten F.ntladestromkrcis in Zeitabstanden freigeben, deren Größe bis /um Erreichen eines maximalen Zeitabstandes automatisch zunimmt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß beide Entladestromkreise jeweils über Gleichrichter (100, 134 bzw. 68, 146) einerseits an den Ausgang (54) des nut dem Arbeitsspalt verbundenen steuerbaren Gleichrichters (24) und andererseits an die Verbindungsslelle /wischen Gleichrichter (66) und Kondensator (72) der Entkopplungseinnchtung angeschlossen sind und zur Steuerung ties /weiten Entladesiromkreises /wischen diesem und der Spannungsquelle (12) angeordnete Kondensatoren (98, 102) unterschiedlicher Kapazität vorgesehen sind.

   Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fur I unkenerosionsmaschinen mit einer Arbe.tsgleichsiromquclle und zwei durch einen Taktgeber steuerbaren Gleichrichtern, die mil je einer Induktivität in Reihe lieaen wobei beide Reihenschaltungen von je einem Gleichrichter überbrückt am einen Ende gemeinsam an eine klemme der Arbeitsgleichstromquelle am anderen rndc über den Arbeitsspalt bzw. eine parallele Leitung an die andere Klemme der Arbeitsgle.chstromquelle ,o angeschlossen und am Mittelpunkt (zwischen dem gesteuerter, Gleichrichter und der Induktivität) durch -inen Kondensator miteinander verbuncen sind. " Fine derartige Schaltungsanordnung ist Gegenstand eines alteren "Vorschlages (DT-PS 1293530). Be, is bekannten Schaltungsanordnungen für Funkenerosion iri· gesteuerten Gleichrichtern liegt stets einer der gesteuerten Gleichrichter in Reihe mit dem Arbeitsspalt und einer Arbeitsgleichstromquelle. während ein weiterer die zur Löschung dieses Arbeitsschalters erforderliehe Energie einem Kondensator zuführt in einem entweder über den Arbeitsspalt führenden oder parallel dazu an der Gleichstromquelle liegenden Stromzweig (US-PS 32 80 367) Dabei geht es allein um die Erzeugung der Arbeitsimpulse mittels gesteuerter Gleichrichter. Eine besondere Überwachung des Arbeitsspaltesist nicht vorgesehen.

   Es ist zwar auch bekannt, den Bearbeitungsspalt bei Funkenerosionsmaschinen fortlaufend zu überwachen. So wird beispielsweise eine Prüfgleichspannung hoch-

   ohmig an den Spalt angelegt, die nur bei einwandfreiem Spaltzustand eine entsprechende Spaltspannung bewirkt und einen neuen Bearbeitungsimpuls freigibt (GB-PS 10 53 502). Bei einer anderen Ausführung erzeugt die Prüfgleichspannung Testentladungen im

   Arbeitsspalt, wobei der Potentialsprung als Kriterium fur den Spaltzustand dient und nur bei ausreichender Größe einen neuen Bearbeitungsimpuls auslöst (US-PS 34 19 754).

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die Spannung des Bearbeitungsspaltes in vorbestimmter Weise überwacht wird durch eine Einrichtung, welche die Schaltungsanordnung steuert und das Einschalten des Stromes zwischen Elektrode und Werkstück nur dann verhindert, wenn ein Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück am Ende eines Bearbeitungszyklus auftritt, während Kurzschlüsse oder Spannungseinbrüche innerhalb des Bearbeitungszyklus das Wiedereinschalten der Schaltanordnung nicht behindern sollen.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Ausgang des Taktgebers und der Steuerelektrode des mit dem Arbeitsspalt verbundenen gesteuerten Gleichrichters eine Diode und ein Kondensator in Reihe sowie ein Schmitt-Trigger vorgesehen sind, und daß /wischen Diode und Kondensator über eine weitere Diode ein steuerbarer Entladekreis angeschlossen ist, der über einen parallel zum Arbeitsspali liegenden Spannungsprüfkreis derart

   (,o steuerbar ist. daß bei Unterschreiten einer vorbestimmten Grcnzspannung im Arbeitsspalt am Ende eines Arbeitsimpulses eine Entladung des Kondensator-· verhindert und damit die Betätigung des Triggers und des entsprechenden gesteuerten Gleichrichters unierburulcn wird. Der Entladekreis wird damit durch eine Einrichtung gesteuert, die schon auf ein geringfügiges Unterschreiien eines vorgegebenen niedrigen Span· nuiiyswertes am Be.irbeiliingssnall anspricht und di'ii