DE2020096A1

DE2020096A1 - Mit elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung(Elektroerosionsmaschine)

Info

Publication number: DE2020096A1
Application number: DE19702020096
Authority: DE
Inventors: Ocson Sven Olof
Original assignee: Essar Corp
Current assignee: Essar Corp
Priority date: 1969-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1970-12-23
Also published as: JPS4840875B1; US3604884A; DE7015424U

Description

DR. ELISABETH 3UNO Dt. VOLKER VOSIlUt . Dt. 30RGEN SCHIROEWAHN · _u,,_M1._kM j__ _o/, »«*.·« Ί Patentanwälte , München, den 24. April

• München H, Chtwttttr. H Telefon: 3410«?

u.Z.: P 187 M . (My/Dr.S.)
B 39.13.1

ESSAR COHPORATIOIi

Minneapolis, Minnesota, V.St.A.

Mit elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung (Elektroerosionsmaschine)

Priorität« 24. April 1969 / 7.St,A. Anmelde-Nr.: 819 006

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung bzw. eine Elektroerosionsmaschine. ,

In bekannten Elektroerosionsmaschinen sind durch Servovorrichtungen gesteuerte hydraulische Anlagen zum Regulieren der Funkenerosion der Elektroden verwendet. Die größte Leistungsfähigkeit und die besten Ergebnisse erzielt man mit Elektroerosionsmaschinen, wenn die Elektrode in einer Lage gehalten istjj die ständigen Punkenüberschlag gewährleistet. Und diesen ständigen Punkenüberschlag erhält man, wenn die das Werkzeug darstellende Elektrode mit sehr kurzen Ansprechzeiten und außerordentlich genauer Zustellung bewegt werden kann. Die SpannungsSchwankung zwischen der Elektrode und dem Werkstück

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wird zur Zustellung der Elektrode zum Werkstück herangezogen. Es ergibt 3ich eine unregelmäßige, spanabhebende Bearbeitung« wenn die Elektrode mit dem Werkstück Kurzschlüsse bildet. Die Elektrode muß zurückgezogen werden, um den Kurzschluß zu beseitigen, ehe die Bearbeitung fortgesetzt werden kann. Der Kurzschluß kann auch zu Bogenbildung oder Schweißstellen führen, die die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks ernsthaft beeinträchtigen. Einige bekannte ßervovorrichtungen umfassen ein Kugelventil in der Fluidabgabeleitung, welches mittels einer elektrodynamischen Spule betätigt wird, um die Fluidanlage für die Elektrode.zu steuern und auszugleichen. Die Schwankungen der Bearbeitungsspannung werden zum Steuern der Stellung des Kugelventils herangezogen, um die Strömung des Druckmittels in der Anlage zu regulieren und damit die Zu- · stellung der Elektrode zum Werkstück zu steuern. Ein solches Ventil ist in der Druckmittelrückströmleitung angeordnet, um den Fluiddruck an einer Seite der Fluidanlage zu steuern. Feststehende Drosselvorrichtungen liefern Druckunterschiede an den einander gegenüberliegenden Seiten der Fluidanlage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile und sich aus den erwähnten Anordnungen ergebende:. Nachteile weitmöglichst zu vermeiden.

Dazu sieht die Elektroerosionsmaschine nach der Erfindung folgendes vor:. Eine Elektrode, einen beidseitig wirkenden Hydraulikzylinder zum wahlweisen Bewegen der Elektrode zum Werkstück und vom Werkstück weg, ein Ventil mit einem bewegbaren Ventilschieber zum Regeln der Strömung eines Druckmittels zu und von den einander gegenüberliegenden Enden des Zylinders, eine mit dem bewegbaren Ventilschieber verbundene, elektrisch betätigte Einrichtung, eine elektrische Steuereinrichtung, die entsprechend der Bearbeitungsspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück betätigbar ist und die elektrisch betätigte Einrichtung derartig betätigt, daß die Stel-

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lung des Ventilechiebers verändert wird, und eine von Hand betätigbare Einrichtung, die die elektrisch betätigte Einrichtung übersteuert und den bewegbaren Ventilschieber bewegt und damit wahlweise die Elektrode zum Werkstück und vom Werkstück weg bewegt.

Bei der Elektroerosionsmaschine nach der Erfindung arbeitet eine Servovorrichtung mit einer Verriegelungseinrichtung zusammen, um die Bewegung der Elektrode gegenüber dem Werkstück zu steuern. Dabei weist die Servovorrichtung ein in der hydraulischen Anlage der Vorrichtung nach der Erfindung angeordnetes Steuerventil auf. Dieses Ventil ist wahlweise von einem Servomotor, beispielsweise einem Solenoid, und einer von Hand betätigbaren Einrichtung gesteuert. Der Servomotor seinerseits ist entsprechend Schwankungen in der Bearbeitungsspannung gesteuert und ermöglicht eine verhältnismäßig gleichbleibende Zustellung der Elektrode zum Werkstück. Die Handsteuerung ist so betätigbar, daß sie den Servomotor übersteuert und ausschaltet, um ein rasches Anheben und Absenken der Elektrode zu ermöglichen und die hydraulische Verriegelungsvorrichtung außer Eingriff zu bringen.

Weitere Merkmale der Erfindung liegen z.B. in der Verwendung eines Absperrventils in der Hydraulikleitung zur hydraulisch betätigten Vorrichtung, die zum Bewegen der Elektrode dient. Bei der ersten Stellung dieses Absperrventils ist die Fluidströmung in der Hydraulikleitung blockiert, während bei der zweiten Stellung eine Strömung möglich ist. Die Elektrode ist gegenüber dem Werkstück festgelegt, sobald eine Berührung hergestellt ist, wodurch der elektrische Kreis geschlossen wird, der das Absperrventil in seiner ersten Lage betätigt. Eine von Hand betätigbare Übersteuerungseinrichtung ist mit der Steuerschaltung für das Absperrventil verbunden, um eine wahlweise, feste Stellung der Elektrode gegenüber dem Werkstück zu ermöglichen. Zu dieser Übersteuerungseinrichtung

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gehört ein Schalter, welcher derartig betätigbar ist, daß er · einerseits die Absperrventilsteuerung so beeinflußt, daß die Elektrode zum Werkstück bewegt werden kann, und andererseits den Steuerkreis des Absperrventils unterbricht, um eine Bewegung der Elektrode vom Werkstück weg zu ermöglichen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in einer Vorrichtung zu sehen, die eine ständige Zufuhr eines Druckmittels zur Hydraulikanlage der Elektroerosionsmaschine nach der Erfindung gewährleistet. Diese Vorrichtung umfaßt zwei Speicherkammern, die wahlweise pneumatischem Fluiddruck ausgesetzt werden. Eine erste, in Abhängigkeit vom Spiegel des Druckmittels in einer Kammer arbeitende Steuerung beaufschlagt wahlweise die erste oder zweite Kammer mit pneumatischem Druck. Ein Regelventil für das hydraulische Fluid ist derartig betätigbar_t, daß es den Kammern wahlweise hydraulisches Fluid zuführt bzw. aus ihnen ableitet. Dieses Ventil ist in Abhängigkeit vom Druck des hydraulischen Fluids in den beiden Kammern gesteuert, so daß hydraulisches Fluid aus einer Kammer in die hydraulische Anlage und zurück in die gegenüberliegende Kammer fließt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfinden im folgenden anhand von schemat. eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

dung werden im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer mit elektrischer Entladung arbeitenden Materialabtragvorrichtung bzw. einer Elektroerosionsmaschine mit einem Steuerungssystem nach der Erfindung, wobei ein Teil des dielektrischen Flüssigkeitsbehälters weggelassen ist, um die Elektrode und das Werkstück im Innern zu zeigen;

' Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1

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Fig. 3A und. 3B sind schematische Ansichten des Fluidsteuersysteme bzw. des elektrischen Steuersystems nach der Erfindung; '

Fig. 4 ist ein Schaltplan der selbsttätigen Tiefensteuerung und der Steuerung des dielektrischen Flüssigkeitsspiegels; .

Fig. 5 ist eine Schnittansicht längs der linie 5-5 in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete, mit _# elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung bzw· eine Elektroerosionsmaschine mit einem Unterbau 11, der einen bewegbaren Arbeitstisch 12 trägt, auf dem Tisch 12 ist ein eine dielektrische Flüssigkeit 14» wie Petroleum oder ein zweckmäßiges öl enthaltender Behälter 15 so abgestützt, daß er mittels hier nicht, gezeigten Kurbeltrieben in X- und Y-Richtung bewegbar ist. Am Boden des Behälters 13 ist ein Werkstück 16 aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise Metall, befestigt. --.·■■·

Über den Behälter 13 erstreckt sich ein Maschinenober-. bau bzw. Toberrahmen 17» der die Steuerelemente und die hydraulischen und elektrischen Anlagen trägt. Am Rahmen 17 ist ein bewegbarer Block 18 angebracht, welcher eine nach unten weisende Stütze¹ 19 trägt«. An dieser Stütze 19 ist eine aufrecht angeordnete, längliche Elektrode 21 befestigt, deren Ende sich bis unterhalb der Stütze in Richtung zum Werkstück 16 erstreckt« Zwei aufrechte Führungsstangen 22, die am bewegbaren Block 18 befestigt sind, erstrecken .sich nach oben in .den Oberrahmen 17 und führen den Block 18 bei seiner linearen Aufwärts- und Abwärtsbewegung. Wie aus Fig. 3B hervorgeht, ist die Lage des Blocks 18 durch einen beidseitig wirkenden Hydraulikzylinder 23 gesteuert, dem ein Kolben 24 und eine Kolbenstange 26 zugeordnet sind. Das untere Ende der Kolbenstange 26 ist an einem Mittelteil des Blocke 18 befestigt.

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Sie'Kraft für die materialabtragende Bearbeitung bzw. die Spannung wird der Elektrode 21 von einer Gleichstromquelle 27 zugeführt, die mit einer zur Elektrode führenden Leitung 28 elektrisch verbunden ist· Der elektrische Kreis zur Stromquelle 27 ist über einen Bearbeitungsspalt 29 zwischen- dem unteren Ende der Elektrode 21 und dem geerdeten Werkstück 16 geschlossen. Der Spalt 29 ist so eingestellt! daß das Steuersystem der Maschine 10 nach der Erfindung die größtmögliche Leistungsfähigkeit in der Bearbeitung des Werkstücks ergibt.

Druckmittel wird dem Zylinder 23 durch eine Druckmittelzufuhrleitung 31 zugeführt, welche zu einer ersten Leitung 32 führt, die das Druckmittel zum'unteren oder Kolbenstangenende des Zylinders lenkt. Eine mit der Leitung 31 verbundene zweite Leitung 33 führt Druckmittel zum oberen oder Kolbenende des Zylinders 23. Eine insgesamt mit 34 bezeichnetes Regelventil ist in die Leitung 33 eingeschaltet und verbindet diese mit einer Druckmittelrückströmleitung 36.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht« umfaßt das Regelventil 34 ein Gehäuse 37t welches einen in einer mit öffnungen ausgebildeten Laufbuchse 39 bewegbar angeordneten Schieber bzw. ein zylindrisches Teil 38 abstützt. Der Schieber 38 hat eine ringförmige, mittlere Ausnehmung 41« die eine Verbindung zwischen den öffnungen in der Laufbuchse 39 herstellt. Einander gegenüberliegende Bereiche des Schiebers 39 sind mit V-förmigen Schlitzen 42 zum Einschränken der. Strömung des Druckmittels zu den Einlaß- und Auslaßöffnungen des Ventils ausgebildet. In axialer Richtung zur Ausnehmung 41 hin erweitern sich diese Schlitze 42 und werden tiefer. Eine auf den Schieber 38 wirkende Feder 43 spannt den Schieber in eine mittlere, geschlossene Stellung in Richtung zu einem Elektromotor bzw. einem Solenoid 44 vor, welches derartig betätigbar ist, daß es den Schieber in axialer Richtung bewegt, um die Strömung von Druckmittel zum Zylinder 23 zu regeln. Das Solenoid 44 hat

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einen beweglichen, axialen Kern, welcher mit dem Ende des Schiebers 38 verbunden ist.

Wie Fig. 3B zeigt, hat der Schieber 38 fünf Betriebsstellungen. Die erste Stellung 46 ermöglicht die S.trömung von Druckmittel aus einer Leitung 33a in die Leitung 36 und blokkiert die Rückströmung von Druckmittel vom unteren Ende des Zylinders 23. Auf diese Weise wird der Zylinderkolben 24 im Zylinder nach oben bewegt und nimmt die Elektrode 21 mit vom Werkstück 16 weg. Bei der Stellung 47 ist eine eingeschränkte Strömung von Druckmittel zwischen der Leitung 33a und der Rückströmleitung 36 möglich. Hierbei wird der Kolben 24 mit verhältnismäßig langsamer und gesteuerter Geschwindigkeit nach oben bewegt. Bei der geschlossenen Stellung 48 ist die Strömung von Druckmittel durch die Leitungen 33, 33a und 36 unterbunden. Die Stellung 49 ermöglicht eine eingeschränkte Druckmittelströmung durch das Ventil 34 von der Leitung 33 zur Leitung 33a. Hierbei wird der Kolben 24 mit gesteuerter Geschwindigkeit" abwärtsbewegt, da die Fläche an der Oberseite des Kolbens größer ist als die Fläche an der Kolbenstangenseite. Die wirksame Fläche ist die der Kolbenstange 26. Wenn der Schieber 38 sich in seiner Stellung 49 befindet, erfolgt die Bewegung des Kolbens 24 in einem hydraulischen Rückkupplungskreis unter Servosteuerang in Abhängigkeit vom Zustand des Elektrodenspaltes 29, wie weiter unten näher erläutert. Bei der Stellung 50 des Schiebers 38 ist eine uneingeschränkte Strömung vpn Druckmittel durch die Leitung 33 ermöglicht, so daß der Kolben 24 rasch nach unten bewegt wird, da er in einem geraden hydraulischen Rückkupplungskreis arbeitet, und dabei trägt der Kolben die Elektrode 21 in Richtung zum Werkstück 16. Bei den Stellungen 47, 48 und 49 handelt es sich um den Servoarbeitsbereich 51 des Regelventils 34, der vom Servo-Solenoid 44 geregelt ist.

Das Servo-Solenoid 44 ist mittels eines Triak-Reglers -009862/1449 ~⁸'

52 elektrisch gesteuert, der über einen variablen Widerstand

53 mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung 54, beispielsweise einer Photozelle, einem lichtempfindlichen Widerstand oder dergl., verbunden ist. Aufgabe der lichtempfindlichen Vorrichtung 54 ist es, das Ausgangssignal des Triak-Reglers 52 zu variieren und damit den dem Servo-Solenöid 44 zugeführten Strom zu steuern. Das lichtempfindliche Element 54 fluchtet mit einer Lichtquelle 56, beispielsweise einer Neonlampe, die an die Stromleitung 28 angeschlossen ist. Das lichtempfindliche" Element 54 und die Lichtquelle 56 können eine Einheit bil-

P den, oder es kann eine optisch-elektronische Vorrichtung vorgesehen sein. Die Lichtquelle 56 ist mit dem Kreis für die Elektrode 21 parallelgeschaltet, so daß bei einem Abstand der Elektrode vom Werkstück 16 die Lichtquelle 56 ihre größte Intensität hat. Der variable Widerstand 53 ist so eingestellt, daß er den Betrieb des Servo-Solenoids 44 steuert. Diese Einstellung wird zum Regeln des Bearbeitungsspaltes 29 herangezogen. In dem Maße, in dem der Bearbeitungsspalt 29 kleiner wird, nimmt die Kraftversorgung der Lichtquelle 56 ab. Diese Abnahme der Lichtintensität wird wiederum vom lichtempfindlichen Element 54 wahrgenommen, um eine Änderung der dem Servo-Solenoid 44 zugeführten Signale zu erzeugen.

Wie Pig. 2 zeigt, ist eine insgesamt mit 58 bezeichnete Handsteuereinrichtung derartig betätigbar, daß sie den Betrieb des Solenoids 44 zur Bewegung des Schiebers 38 des Hegelventils 34 übersteuert. Die Handsteuereinrichtung 58 . umfaßt eine Zahnstange 59, welche an einer nach außen gerichteten, am beweglichen Kern des Solenoids 44 befestigten Stange 61 angeordnet ist. Schraubenlinienförmig gewundene Federn 62 an einander gegenüberliegenden Seiten der Zahnstange 59 bestimmen nachgiebig die Lage der Zahnstange auf der Stange 61, so daß das Solenoid 44 auch unabhängig von der Handsteuereinrichtung arbeiten kann. In Antriebseingriff mit den Zähnen der Zahnstange 59 steht ein Zahnradsegment 63, welches an ei-

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nem Ende eines Hebels 64 befestigt ist, der mittels eines Schwenkpunktes 66 an einem Gehäuse 67 angebracht ist. Der Hebel 64 ist zum Steuern der Bewegung des Schiebers 38 zwischen oberen und unteren Stellungen bewegbar. Er erstreckt sich nach außen durch einen aufrechten Schlitz 68 in einer Stirntafel 69 der Vorrichtung. Wie Pig. 3B zeigt, ist der Hebel 64 in die in gestrichelten linien gezeigte untere Stellung bewegbar, bei der der Schieber 38 die Strömung von Druckmittel zur Oberseite des Zylinders 23 ermöglicht. Hierdurch wird die Elektrode 21 nach unten in Richtung zum Werkstück 16 bewegt· Der Hebel 64 ist auch in eine obere Stellung bewegbar, bei der der Schieber 38 so eingestellt ist, daß die Leitung 33 a mit der Rückströmleitung 36 verbunden ist. Druckmittel in der Leitung 31 wird durch die Leitung 32 der Unterseite des Zylinders 23 zugeführt und damit die Elektrode 21 gegenüber dem ,Werkstück 16 angehoben. Wenn sich also der Hebel 64 oben befindet, bewegt sich die Elektrode 21 nach oben, und wenn sich der Hebel 64 unten befindet, bewegt sich die Elektrode nach unten. . . - .

• * ■ »· ■ ' Der Hydraulikzylinder 23 kann in jeder beliebigen

Stellung mittels eines in der Leitung 32 angeordneten Zwei-'stellungsabsperrventils 71 blockiert werden. Das Absperrventil 71, ein Auf-Zu-Ventil, wird dabei von einem zur Blockierung dienenden Steuersolenoid 72 betätigt. Eine mit dem Solenoid parallelgeschaltete Lichtquelle 73 ist derartig betätigbar, daß sie eine Anzeige gibt, wenn sich das Ventil 71 in.von Hand verriegelter Stellung befindet. Ein von Hand betätigbarer Schalter 74 ist in die das Solenoid 72 mit der Elektrode 21 verbindende Leitung 76 eingeschaltet. Dieser Schalter 74 ist derartig betätigbar,daß er das Solenoid erdet, wodurch der Hydraulikzylinder 32 in beliebiger Lage von Hand verriegelt wird. Die elektrische Stromquelle 77 für das Steuersolenoid 72 ist mit einem ersten, normalerweise ge-. schlossenen Schalter 78 und einem zweiten, einpoligen Doppel-

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kontaktschalter 79 verbunden! welcher in tine von der Stromquelle 77 zum Solenoid 72 führende leitung 21 in Reihe geschaltet ist. Der Schalter 79 befindet sich normalerweise in der Stellung, in der er den Stromkreis durch die Leitung 21 schließt, so daß der Blockierschaltung Strom zugeführt wird. Beim Absenken der Elektrode 21 in Richtung zum Werkstück 16 wird das Steuersolenoid betätigt, sobald die Elektrode das Werkstück 16 berührt und damit den. elektrischen Kreis schließt. In diesem Zeitpunkt betätigt das Steuersolenoid das Ventil 71 und verhindert jede weitere Bewegung der Elektrode 21. Gleichzeitig wiSd eine Lichtquelle 103 eingeschaltet, die anzeigt,-daß der Zylinder 23 blockiert ist. Das Ventil 21 bleibt so lange in blockierter Stellung, wie die Schalter 78 und 79 geschlossen sind·

. Wie aus den Fig. 1, 3B und 4 hervorgeht, sind die Schalter 78 und 79 an der Rückseite der Stirntafel 69 in der Nähe des aufrechten Schlitzes 68 angeordnet· Der Schalter 78 hat einen Betätigungsfinger 78A, welcher sich quer über die obere Bewegungsbahn des Hebels 64 erstreckt. Der Schalter 79 hat einen Betätigungsfinger 79A, welcher sich nach.unten in die Nähe einer seitlichen Aussparung 82 erstreckt, die zum Schlitz 68 hin offen ist* Die seitliche Aussparung 82 öffnet sich zum mittleren Abschnitt des Schlitzes 68, dabei ist der Schieber 38 in seinem Servoarbeitsbereich 51 angeordnet. Das Servo-Solenoid 44 bietet der die Zahnstange 59 mit der Stange 61 verbindenden Feder 62 einen minimalen Widerstand, wenn sich der Hebel 64 in der Aussparung 82 befindet·

Über einen Schwimmschalterkontakt 97 (Fig. 4) und geschlossene Kontakte 83C eines Steuerrelais 83 ist der Schalter 79 auch an ein Stromzuführrelais 98 angeschlossen. Der Schalter 79 ist durch Bewegen des Hebels 64 in die seitliche Aussparung 82 zum Auslösen des Stromzufuhrrelais 98 betätigbar, so daß der Elektrode 21 die zur spanabtragenden Arbeit

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nötige Kraft geliefert wird. Wird der Hebel 64 aus der Aus sparung 82 herausgenommen, so wird die Stromzufuhr zur Elektrode unterbrochen. Der Schalter 79 steuert das Stromzufuhrrelais 98, so daß die Elektrode 21, außer wenn tatsächlich eine Bearbeitung erfolgt, völlig ohne Spannung istι

Eine insgesamt mit 86 bezeichnete Tiefenregelvorrichtung geht aus den Pig. 1, 3B und 4 hervor, und ist derartig betätigbar, daß sie die Stromzufuhr zur Elektrode 21 beendet, wenn das Werkstück 16 bis zu einer bestimmten Tiefe eingeschnitten oder anderweitig bearbeitet ist. Die Tiefenregelvorrichtung 86 umfaßt eine Stütze 87, die an einem beweglichen Teil des Blocks 18 befestigt ist, 'so daß sie sich mit der Elektrode 21 bewegt. Die Stütze 87 kann z.B. an einer der Führungsstangen 22 befestigt sein, die sich nach oben in den Oberrahmen 17 der Elektroerosionsmaschine erstrecken. Am oberen Ende der Stütze 87 ist ein oberer Kontaktblock 88 angebracht, der über eine Leitung 89 mit dem Steuerrelais 83 verbunden ist. Wenn der elektrische Kreis zum Kontaktblock 88 geschlossen ist, ist das Relais 83 betätigbar und unterbindet mittels seinen eigenen Kontakte 830 den Strom zum Relais 98 und die Stromversorgung der Elektrode 21. Am unteren Abschnitt der Stütze 87 ist ein Skalenanzeigegerät 91 angebracht, welches eine nach oben bewegbare Betätigungsstange 92 aufweist, die mit dem oberen Kontaktblock 88 sowie mit einem unteren Kontaktblock 93 ausgerichtet ist. Die Tafel 69 ist mit einem aufrechten Schlitz 94 zur Aufnahme und zum Führen des unteren Kontaktblocks 93 ausgebildet. Der im Verhältnis zu dem die Elektrode haltenden Block 18 angeordnete untere Kontaktblock 93 ist verstellbar an der Stirntafel 69 angebracht, so daß die durch die Elektrode 21 ausgeführte Bearbeitungstiefe durch Veränderung der senkrechten Stellung des unteren Kontaktblocks 93 an der Stirntafel 69 verstellbar ist. Der Kontaktblock 93 wird eingestellt, wenn die Elektrode 21 in Berührung mit der Oberseite des Werkstücks 16 gebracht worden ist. Wie oben be-

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reite erwähnt, wird.bei einer Abwärtsbewegung der Elektrode 21 in körperliche Berührung mit dem Werkstück 16 die Steuersplenoidschaltung 72 zusammen mit der parallelgeschalteten Anzeigelampe 103 elektrisch betätigt, wodurch mittels des Absperrventils 71 das Druckmittel im Zylinder 23 festgehalten wird, um eine Bewegung der Elektrode 21 zu verhindern.

Wenn die Betätigungsstange 92 mit dem Kontaktblock 88 in Berührung tritt, wird der Kreis über das Steuerrelais 83 geschlossen, so daß auch die Relaiskontakte 83A und 83B schließen, wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Die Kontakte 83A umgehen die Tiefenregelvorrichtung» um eine Haltestellung beizubehalten. Die Kontakte 83B erregen eine Anzeigelampe 96, die der Bedienungsperson der Maschine anzeigt, daß die Bearbeitungstiefe erreicht ist. Die Haltestellung·des Steuerrelais 83 wird durch eine Bewegung des Hebelarms 64 aus der Aussparung 82 heraus aufgehoben, wodurch der Schalter 79 und der Teil der Schaltung, der den selbsttätigen Steuerungsvorgängen .zugeordnet ist, außer Betrieb gesetzt werden.

Die normalerweise geschlossenen Kontakte 83C des Steuerrelais 83 sind mit einem Schwimmschalter 97 verbunden, der in Abhängigkeit vom Spiegel der dielektrischen Flüssigkeit 14 im Behälter 13 für Sicherheit und Kontrolle betätigbar ist, ehe Strom zum Stromzufuhrrelais 98 gelangen kann. Wenn der Spiegel der Flüssigkeit 14 sich oberhalb eines vorherbestimmten Niveaus befindet, wird das. Relais 98 über den Schalter 97 eingeschaltet und der Elektrode 21 die zur Bearbeitung nötige Kraft zugeführt. Eine mit dem Relais 98 parallelgeschaltete Lichtquelle 99 gibt eine Anzeige, wenn das Relais 98 eingeschaltet ist. Ist der Stand der Flüssigkeit 14 niedrig, so schaltet der Schwimmschalter 97 das Relais 98 und die,Stromzufuhr zur Elektrode 21 ab, lenkt jedoöh Strom zu einem zweiten Relais 101 und einer Anzeigelampe 102. Das Relais 101 ist mit Kontakten 101A versehen,, die die Schalter 78 und 79 um-

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gehen, welche das Steuersolenoid 72 mit der Stromquelle 77 verbinden. Normalerweise geschlossene Kontakte 1O1B sind mit einer Lichtquelle 103 in Reihe geschaltet, so daß das Licht 103 ausgeschaltet ist, wenn das Heiais 101 angezogen ist. Das Heiais 101 hat weitere Kontakte 1010, die schließen und das Steuersolenoid 72 erden und damit das Solenoid erregen, wodurch das Ventil 71 in geschlossene Stellung bewegt wird. Falls die dielektrische Flüssigkeitsversorgung versagt, wird die Stromzufuhr abgeschaltet, aber die Elektrode wird vom Absperrventil 71 in der Arbeitsstellung gehalten und die Bearbeitung wieder aufgenommen, wenn der Spiegel der dielektrischen Flüssigkeit wieder eine sichere Höhe erreicht hat.

Sie Fig. 2 und 3A zeigen eine insgesamt mit 104 bezeichnete Druckmittelzufuhrvorrichtung, die für eine ständige Zufuhr eines hydraulischen Fluids, beispielsweise eines Druck-81s, zur Druckmittelzufuhrleitung 31 sorgt und eine Kammer für das Ruckströmfluid aus der Rückströmleitung 36 umfaßt. Die Vorrichtung 104 umfaßt eine durchgehende Stütze oder Basis 106, welche einen ersten aufrechten Zylinder 107 mit einer Kammer 103 zum Speichern eines Druckmittels 109 trägt. Neben dem Zylinder 107 ist ein zweiter, aufrechter Hydraulikzylinder 111 mit einer Druckmittelspeicherkammer 112 vorgesehen. Sin gemeinsames flaches Oberteil bzw. ein Deckel 115, der an den Zylindern 107 und 111 befestigt ist, verschließt die Oberseiten der Kammern 108 und 112. Die Basis 106 bietet eine gemeinsame Stütze für das Hegelventil 34, den Elektromagneten 44 und das Gehäuse 67 des Hebels 64. Unterhalb der Basis ist mit einer Seite des Regelventils' 34 verbunden ein Umschaltventil 1.13 mit zwei Betriebsstellungen vorgesehen, welches über eine Leitung 114 mit der Snterseite der Kammer und über eine Leitung 116 mit der Unterseite der Kammer 112 in Verbindung steht. Das Ventil 113 ist in eine erste, durch parallele Pfeile angedeutete Stellung bewegbar, bei der der Leitung 31 Druckmittel zugeführt und aus der Leitung 36 zurück-

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strömendes Druckmittel zur Kammer 112 geleitet wird. Das Ventil hat eine zweite Stellung, die durch gekreuzte Pfeile gekennzeichnet ist und bei der aus der Leitung 36 zurückströmendes Fluid in die Kammer 109 geleitet und Druckmittel von der Kammer 109 der Zufuhrleitung 31 zugeführt wird. Das Ventil 113 ist von zwei Steuerzylindern 117 und 119 betätigbar. Eine Leitung 118 verbindet den Zylinder 117 mit der Unterseite der Kammer 109. In ähnlicher Weise verbindet eine Leitung 121 den Zylinder 119 mit der Unterseite der Kammer 112. Der Druck des fluids 109 in den Kammern betätigt die Zylinder, so daß diese die Betriebsstellungen des Ventils 113 ändern.

Bei der in Pig. 3A gezeigten Stellung hat der Druck des Fluids 109 in der Kammer 108 den Zylinder 117 derartig betätigt, daß sich das Ventil 113 in der durch die parallelen Pfeile angedeuteten Lage befindet. Die auf den Druck des •Fluids 109 in den Kammern 108 und 112 ansprechenden Steuerzylinder 117 und 118 verschieben das Ventil 113 automatisch in eine Stellung, bei der der Zufuhrleitung 31 ständig Druckmittel zugeführt wird und die Rückströmleitung 36 mit der Kammer zur Aufnahme des hydraulischen Fluids verbunden ist.

Der Druck des hydraulischen Fluide in den Kammern wird wahlweise durch Betätigung eines Zweistellungsventils

122 aufgebaut, welches wahlweise über mit den Oberseiten der Kammern 108 und · 112.verbundene Leitungen 124 bzw. 126 Luft

123 zuführt. Das Ventil 122 ist von einem Solenoid 127 und einer Feder 128 gesteuert. Wie die parallelen Pfeile in Fig. 3A zeigen, wird bei erregtem Solenoid Druckluft der Oberseite der Kammer 108 zugeführt, während die Kammer 112 zur Atmosphäre entlüftet wird. Wenn das Solenoid 127 abfällt, bewegt die Feder 128 das Ventil 122 in seine zweite Stellung, die durch die gekreuzten Pfeile angedeutet ist und bei der Druckluft in die Kammer 112 gelenkt wird. Dabei wird die Kammer 108 zur Atmosphäre entlüftet·

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Dae Solenoid 127 let wahlweise erregbar In Abhängigkeit rom Spiegel des hydraulischen Fluids 109 in der Kammer 1o8. Eine Niveausteuervorrichtung umfaßt einen oberen Niveauschalter 129 sowie einen unteren Niveauschalter 131» die in einem in der Mitte vorgesehenen Rohr 132 angeordnet sind. Die Schalter 129 und 131 sind in Abhängigkeit von einer magnetischen Kraft betätigbar» die von einem das Rohr 132 umgebenden Schwimmkörper 133 getragen ist· Wie Fig. 5 zeigt, umhüllt der Schwimmkörper 133 einen hUlsenförmigen Dauermagneten 134-, welcher derartig betätigbar ist, daß er die Schalter 129 und 131 magnetisch betätigt. Der Schalter 131 umfaßt einander überlappende Drähte, Blattfedern oder Zungenkontakte 136 und 137, die in einer Hülle, beispielsweise einem Glasrohr, ein geschlossen sind. Der Schalter 129 ist ähnlich aufgebaut. Der normalerweise offene Schalter 129 wird von der magnetischen Kraft des Magneten 134 geschlossen, wenn der Schwimmkörper 133 zur Oberseite der Kammer 108 hin angehoben wird. Der Schalter 131 ist normalerweise geschlossen. Wie aus Pig. 5 hervorgeht, öffnet der Magnet 134 den Schalter 131 durch Auseinanderbewegen der Kontakte 136 und 137.

Der Schalter 129 ist in eine zum Solenoid 127 führende Kraftleitung 138 eingeschaltet. Ein gleichfalls in die Leitung 138 zwischen dem Schalter 129 und dem Solenoid 127 eingeschaltetes Relais 139 ist über eine Leitung 141 und den normalerweise geschlossenen Schalter 131 geerdet. Das Relais 139 umfaßt zw,ei Haltekontakte 139A, die mit dem Schalter 129 parallelgeschaltet sind, so,daß bei einem Absinken des Flüssigkeitsspiegels 109 in der Kammer 108 bis unterhalb des Schalters 129 das Solenoid 127 angezogen bleibt, bis der Schwimmkörper 133 sich längs des Rohrs 132 nach unten bewegt, um den unteren Schalter 131 zu betätigen. Wird der Schalter 131 betätigt, so Öffnet das Relais die Kontakte 139A, wodurch das Solenoid 127 abfällt. Die Feder 128 bewegt das Ventil 122 in seine zweite Betriebsstellung, bei der Druck-

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luft der Oberseite der Kammer 112 zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat sich der"Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 112 der Oberseite der Kammer genähert, da das aus der Leitung 36 zurückströmende Fluid über das Ventil 113 in die Kammer 112 gelenkt worden ist. Durch das Aufbringen von Luftdruck auf das Fluid 109 in der Kammer 112 wird der Steuerzylinder 119 betätigt, so daß in der Kammer 112 befindliches Druckmittel in die Zufuhrleitung 31 gelenkt wird.

Die Druckmittelzufuhrvorrichtung 104 bietet bei minimaler Umleitung von Fluid eine ständige Zufuhr von Druckmittel zur Zufuhrleitung. Die Niveauschalter 129 und 131, die gemeinsam mit dem Schwimmkörper 133 und dem Magneten 134 arbeiten, betätigen selbsttätig sowohl das Luftzufuhrventil 122 ale auch das Umschaltventil 113.

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Claims

- 17 Ansprüche

yky Mit elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung (Elektroerosionsmaschine), g .e k e η η ζ e i c hnet durch eine Elektrode (21), einen beidseitig wirkenden Hydraulikzylinder (23) zum wahlweisen Bewegen der Elektrode zu einem Werkstück (16) und vom Werkstück weg, ein Ventil (34) mit einem bewegbaren Ventilschieber (38) zum Regeln der Strömung eines Druckmittels zu und von den einander gegenüberliegenden Enden des Zylinders, eine elektrisch betätigte Einrichtung (44)» die mit dem Ventilschieber verbunden ist, eine elektrische Steuereinrichtung (52-56), die in Abhängigkeit von einer Bearbeitungsspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück die elektrisch betätigte Einrichtung derartig betätigt, daß die Stellung des Ventilschiebers verändert wird, und durch eine von Hand betätigbare Einrichtung (58), die die elektrisch betätigte Einrichtung übersteuert und zum Bewegen des Ventilschiebers und damit zur wahlweisen Bewegung·der Elektrode zum Werkstück und" vom Werkstück weg dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber mit Pluiddurchlässen ausgebildet ist, die wahlweise eine gedrosselte Strömung von Fluid von den Zylinderenden*ermöglichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektrische Steuereinrichtung eine mit dem Stromzufuhrkreis für die Elektrode verbundene Lichtquelle (56), eine Steuerschaltung mit einer lichtempfindlichen Vorrichtung (54), die in Abhängigkeit von der Intensität der Lichtquelle ein Signal erzeugt, sowie eine verstellbare Vorrichtung (53) zum Variieren des Signals umfaßt, wobei das Signal die elektrisch betätigte Einrichtung (44) steuert und die verstellbare Vorrichtung zum Einstellen des Bearbeitungsspalts zwischen der Elektrode (21) und dem Werkstück (16) verwendet ist. ·

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die von Hand betätigbare Einrichtung (58) einen Hebel (64) umfaßt, der zum Steuern der Stellung des Ventilschiebers (38) unabhängig von der elektrisch betätigten Einrichtung (44) bewegbar ist.
5. ' Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch g e k 6 η η zeichnet, daß die Elektrode mittels Schaltern (78, 79) mit einer Stromquelle verbindbar ist, wobei der Hebel in eine Stellung bewegbar ist, bei der er die Schalter betätigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zum Blockieren der Fluidströmung zum Zylinder bei mit dem Werkstück in Berührung stehender Elektrode eine Absperreinrichtung (71,72) vorgesehen ist, wobei die von Hand betätigbare Einrichtung in eine Stellung bewegbar ist, bei der die Absperreinrichtung außer Eingriff gebracht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode über Schalter mit einer Stromquelle verbindbar ist, wobei der Hebel, bei einer Bewe-

. gung in die erwähnte Stellung den Schalter zum Verbinden der Stromquelle mit der Elektrode betätigt.
8.· Vorrichtung, nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η . ζ e i' c h η e ΐ , daß der Absperreinrichtung ein Steuerkreis zugeordnet ist,, der einen ersten Schalter zur Freigabe der Absperreinrichtung bei in oberer Stellung befindlichem Hebel und einen zweiten Schalter zur Freigabe der Absperreinrichtung bei in der erwähnten Stellung befindlichem Hebel umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein von Hand betätigbarer Schalter (73) vorgesehen istj der zum Blockieren der Fluidströmung bei be-

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liebiger Stellung dee Zylinders unabhängig vom Abstand zwischen Elektrode und Werkstück dient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Tiefenregeleinrichtung (86) vorgesehen ist, welche derartig betätigbar ist, daß sie die Stromzufuhr zur Elektrode beendet, wenn eine vorherbestimmte Tiefe in das Werkstück eingearbeitet ist.
11. Hit elektrischer Entladung arbeitende Materialabtragvorrichtung (Elektroerosionsmaschine), gekennzeichnet durch eine Elektrode (21), eine Hydraulikeinrichtung (23,24,26) zum wahlweisen Bewegen der Elektrode zu einem Werkstück und vom Werkstück weg, Leitungen (31,32,33»33a) zur Zufuhr eines Druckmittels zur Hydraulikeinrichtung, ein Absperrventil (71), welches in eine erste Stellung, bei der es die Druckmittelströmung in der Leitung blockiert, und in eine zweite Stellung bewegbar ist, bei der es die Druckmittelströmung in der Leitung ermöglicht, und durch eine mit dem Ventil verbundeie Steuereinrichtung, die derartig betätigbar ist, daß sie das Absperrventil bei mit dem Werkstück in Berührung befindlicher Elektrode in seine erste Stellung bewegt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der die-Steuereinrichtung außer Eingriff gebracht und das Absperrventil in seine zweite Stellung bewegt wird, bei der sich die Elektrode in Richtung zum Werkstück bewegen kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein mit der Elektrode elektrisch verbundenes Solenoid (72) umfaßt, und daß die Übersteuerungseinrichtung einen Schalter aufweist, der derartig betätigbar ist, daß er wahlweise den Kreis zum Solenoid öffnet und schließt.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13,. dadurch gekennzeichnet ι daß die Einrichtung zum Außer-Eingriff- . Bringen der Steuereinrichtung einen ersten Schalter umfaßt, welcher derartig betätigbar ist, daß er den zum.Solenoid führenden Kreis öffnet und eine Bewegung der Elektrode zum Werkstück ermöglicht» sowie einen zweiten Schalter, welcher derartig betätigbar ist, daß er den zum Solenoid führenden Kreis; öffnet und eine Bewegung der Elektrode vom Werkstück weg er·? möglicht· ·
15." Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung ein mit der Elektrode elektrisch verbundenes Solenoid umfaßt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß ein von Hand betätigbarer Schalter (74) zum Erregen des Solenoids (72) zum Bewegen des Ventils (71) in seine erste Stellung vorgesehen ist, bei der die Elektrode in beliebiger Stellung gegenüber dem Werkstück blockiert ist.
17. Druckmittelzufuhrvorrichtung, insbesondere zur Verwendung zusammen mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine erste Vorrichtung mit einer ersten Fluidspeicherkaramer (108), eine zweite Vorrichtung mit einer zweiten Fluidspeicherkammer (112), ein . erstes Ventil (122), welches an eine pneumati-. sehe Fluidzufuhreinrichtung sowie an d ie oberen Bereiche der ersten und zweiten Kammer angeschlossen ist und eine erste . Stellung hat, bei der pneumatisches Fluid in die erste Kammer gelenkt und aus der zweiten Kammer pneumatisches Fluid abgegeben wird, und eine zweite Stellung, bei der aus der ersten Kammer pneumatisches Fluid abgegeben und der zweiten Kammer pneumatisches Fluid zugeführt wird, eine erste Steuereinrichtung, die derartig betätigbar j .'3t, daß sie das erste Ventil v/ahlweise in der ernten oder zweiten Stellung anordnet , ein

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BAD ORIGINAL

zweites Ventil (113), welches an eine hydraulische Fluideinlaßeinrichtung und eine Rückströmeinrichtung sowie an untere Bereiche der ersten und zweiten Kanuner angeschlossen ist und eine erste Stellung hat, bei der es hydraulisches Fluid aus , der ersten Kammer zur Einlaßeinrichtung und aus der Rückströmeinrichtung zur zweiten Kammer lenkt, sowie eine zweite Stellung, "bei der es hydraulisches Fluid aus der zweiten Kammer zur Einlaßeinrichtung und aus der Rückströmeinrichtung zur ersten Kammer lenkt, und durch eine zweite Steuereinrichtung zum Betätigen des zweiten Ventils·
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, uaß ein Basis- oder Stützteil (106) die erste und zweite Vorrichtung abstützt, und daß Mittel zum Befestigen des zweiten Ventils an der Basis vorgesehen sind.
19· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Steuereinrichtung ein Solenoid (127) zum Betätigen des ersten Ventils (122), zwei in der Nähe des oberen und unteren Bereichs einer der Kammern (108) angeordnete Schalter (129,131) und einen'Schwimmkörper (133) in der einen Kammer umfaßt, mittels dem die Schalter in Abhängigkeit vom Spiegel des hydraulischen Fluide in.der Kammer betätigbar sind, wobei der obere Schalter (129) derartig betätigbar ist, daß er das erste Ventil in seiner ersten Lage bestimmt, bei der der ersten Kammer pneumatisches Fluid zugeführt wird, und wobei der untere Schalter (131) derartig be-,tätigbar ist, daß er das erste Ventil in seiner zweiten Lage bestimmt, bei der aus der ersten Kammer pneumatisches Fluid abgegeben wird.
20, Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k en η -

ze i c h η ü t , daß die zweite Steuereinrichtung ein mit

der ernten Kammer (108) verbundenes er »tea Steuerventil (HV)

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Steuerventil (119) umfaßt, wobei die Steuerventile derartig betätigbar sind, daß sie das zweite Ventil (113) in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung des einen oder anderen Steuerventils betätigen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung einen Schalter umfaßtι der in Abhängigkeit vom Spiegel des hydraulischen Fluids in mindestens einer Kammer*wahlweise das erste Ventil betätigt.
22. ^: Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinrichtung eine mit der ersten und der zweiten Kammer verbundene Vorsteuereinrichtung umfaßt, die derartig betätigbar ist, daß sie die zweite Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom Druck des hydraulischen fluids in der ersten Kammer und in der zweiten Kammer betätigt·

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