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Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung metallischer Werkstücke
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Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
elektroerosiven Bearbeitung metallischer Werkstücke.
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Beim Funken- bzw. Lichtbogenerodieren wird eine Elektrode, deren äußere
Form dem abzutragenden Material entspricht, einem in einer dielektrischen Flüssigkeit
befindlichen metallischen Werkstück genähert, wobei zwischen Elektrode und Werkstück
eine Gleichspannung von ca. So bis einigen 100 V liegt.Das Material wird infolge
des zwischen Elektrode und WerkstÜck bei einem bestimmten Abstand entstehenden Funkenüberschlags
bzw. Lichtbogens abgetragen.
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Die Werkzeugelektrode wird entsnrechend dem Arbeitsfortschritt durch
eine mechanische oder hydraulische Vorschubeinrichtung geregelt nachgestellt, wobei
üblicherweise als Regelgröße die dem Bearbeitungsspalt proportionale mittlere Spannung
zwischen den Elektroden verwendet wird (vgl. Lueger"Lexikon der Technik"-rororo-Taschenbuchausgabe,
Band 30, Seite 180, 1972).
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Bei dieser Arbeitsweise wird die Elektrode vorwiegend in Richtung
auf das Werkstück vorgeschoben oder senkrecht zur Vorschubrichtung translatorisch
bewegt.
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Bei der Mehrzahl der bekannten Erosionsmaschinen wird die Vertikalbewegung
von einer in Abhängigkeit vom Bearbeitungsspalt gesteuerten Hydraulik erzeugt, welche
den Axialvorschub einer in einem Pinolenkopf verschiebbaren Pinole erzeugt, an welcher
die Werkzeugelektrode befestigt ist. Zur Erzeugung der translatorischen Bewegung
ist eine weitere gesteuerte Hydraulik notwendig, welche entweder für eine Querverschiebung
des das Werkstück tragenden Aufspanntisches oder des Pinolenkopfes sorgt.
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Auf diese zusätzliche gesteuerte Hydraulik kann vorteilhafterweise
verzichtet werden, wenn, wie aus der deutschen Patentschrift 23 55 373 bekannt ist,
die Axialbewegung der Pinole mit einer geeigneten Umlenkvorrichtung in eine Querbewegung
umgewandelt wird.
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Von einer derartigen Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung metallischer
Werkstücke mit einer an einem Pinolenkopf mittels einer gesteuerten Hydraulik axial
verschiebbaren Pinole, welche über eine die Axialbewegung in eine Querbewegung umlenkende
Vorrichtung auf einen bezüglich der Pinolenachse quer verschiebbaren Schlitten wirkt,
an dem die Werkzeugelektrode befestigt ist, geht die vorliegende Erfindung aus.
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Nachteiligerweise setzt die bekannte Konstruktion stets einen Axialvorschub
der Pinole voraus, wodurch die Einsatzmöglichkeiten
einer derartigen
Vorrichtung beschränkt sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur elektroerosiven Bearbeitung metallischer Werkstücke der oben genannten Art zu
schaffen, bei welcher translatorische Bewegungen der Elektrode unabhängig vom Pinolenvorschub
jedoch unter Ausnutzung der dem Pinolenvorschub dienenden Hydraulik sowie der die
Pinolenposition kontrollierenden Steuereinrichtung erzeugt werden können.Außerdem
soll diese Vorrichtung so gestaltet sein, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln
der Elektrode eine Rotationsbewegung erteilt werden kann. Durch Überlagerung der
Axialbewegung der Pinole, der translatorischen Bewegung des an einem Schlitten angebrachten
Elektrodenwerkzeuges und der Rotationsbewegung der Elektrode läßt sich mit einer
beschränkten Zahl von Elektroden eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstückbearbeitungen
durchführen.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch
gelöst, daß an der Pinole zusätzlich ein axial verschiebbarer, auf die genannte
Umlenkvorrichtung wirkender Stößel vorgesehen ist, dessen Vorschubweg in Bezug auf
die jeweilige Pinolenstellung meß- und begrenzbar ist und der mit einem eigenen
Hydraulikkolben versehen ist, welcher innerhalb eines in der Pinole vorgesehen Zylinderraumes
gesteuert verschiebbar ist.
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Mittels dieses Stößels kann über die Umlenkvorrichtung bei jeder Stellung
der Pinole, jedoch unabhängig von deren Vorschub eine translatorische Bewegung erzeugt
werden, wobei
jedoch vorteilhafterweise die vom Bearbeitungsspalt
abhangige Steuerung des Pinolenvorschubes ausgenutzt wird, so daß trotz Erweiterung
des Anwendungsgebietes die Steuerung elektronik einerderartigen Erosionsmaschine
nicht komplizierter wird.
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Da die translatorische Bewegung der Elektrode in Bezug auf die jeweilige
Pinolenstellung, welche mit einer ohnehin bei herkömmlichen Erosionsmaschinen vorhandenden,sehr
genauen und damit kostspieligen Meßeinrichtung festgestellt wird, bestimmt wird,gestaltet
sich die Messung bzw. Steuerung der translatorischen Bewegung außerordentlich einfach.
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Im einfachsten Fall kann z.B. eine Messlehre bzw. Messuhr vorgesehen
sein, die mit der Pinole verbunden ist und auf deren Spindel bzw. Taststift der
erfindungsgemäße Stößel aufläuft. Im Falle einer Messlehre stellt deren Spindel
einen sehr genau einstellbaren Anschlag für den Stößel dar, wodurch die translatorische
Elektrodenbewegung exakt fixiert ist. Bei Verwendung einer Meßuhr, deren Taststift
mit dem Stößel in Wirkverbindung steht, ist die translatorische Auslenkung der Elektrode
exakt ablesbar.
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Bei vollautomatischer Arbeitsweise empfiehlt es sich, zur Kontrolle
und Steuerung des Stößelvorschubes einen elektrischen hydraulischen, pneumatischen
oder mechanischen Taster zu verwenden, dessen Taststift in Abhängigkeit vom Pinolenvorschub
undiamit
der translatorischen Bewegung der Elektrode verschoben wird, wodurch ein Meß- oder
Steuersignal erzeugbar ist.
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Mit diesen Einrichtungen läßt sich bei geringem Aufwand der Endwert
der Elektrodenquerbewegung einstellen. Bei vielen Anwendungsfällen kann es jedoch
auch empfehlenswert sein, der Elektrode eine von der Mittellage abweichende Ausgangslage
in Abhängigkeit von der Pinolenstellung zu geben. In diesem Fall muß also die Ausgangslage
des Stößels je nach der Pinolenstellung veränderbar sein.
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Bei einem mit der Erfindung vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel wird
dieses weitere Problem dadurch gelöst, daß mit der Pinole ein Auslenkhebel schwenkbar
verbunden ist, der unter Federdruck am Stößel bzw. einer wit dem Stößel fest verbundenen
Stößelplatte anliegt,dessen bzw. deren Ausgangslage veränderbar ist.
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Seine jeweilige Endstellung kann in der eingangs beschriebenen Weise
bestimmt und mittels eines mit der Pinole verbundenen Fühlers, auf dessen Taststift
der Auslenkhebel wirkt, kontrolliert werden.
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Da mit dem Auslenkhebel nur die Ausgangslage des Stößels fixiert werden
soll, muß er, wie weiterhin vorgeschlagen wird, nur für die dem Stößelrückzug entsprechende
Schwenkbewegung kraftschlüssig mit dem Pinolenkopf, jedoch zwecks Einstellung der
Ausgangslage verAnderbar verbunden sein.
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Zur pinolenabhngigen Steuerung der Ausgangslage des Auslenkhebels
bieten sich verschiedene Möglichkeiten.
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Nach einem Vorschlag der Erfindung ist der vorzugsweise nach Art einer
Wippe doppelarmig ausgebildete Auslenkhebel über eine gelenkig mit diesem verbundene
Spindelstange mit dem Pinolenkopf mittels einer verstellbaren Spindelmutter derart
verbunden, daß er einen am Pinolenkopf vorgesehen Lappen in einer Richtung frei
verschiebbar durchsetzt, dagegen mit der Spindelmutter auf diesem Lappen bei der
eingestellten Stellung des Auslenkhebels kraftschlüssig aufsitzt.
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Nach einem weiteren Vorschlag liegt ein Arm des Auslenkhebels an einer
sich in Pinolenvorschubrichtung erstreckenden, mit dem Pinolenkopf verbundenen Steuerkurve
an. Je nach Pinolen-' stellung wird dem Auslenkhebel eine bestimmte Winkelstellung
bezüglich der Pinole gegeben, wodurch der rückwärtige Anschlag des Stößel variiert
wird. Für unterschiedliche Programme kann die Steuerkurve selbst in ihrer Stellung
bezüglich des Pinolenkopfes veränderbar oder sogar austauschbar sein.
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Die oben erläuterte Verwendung einer Steuerkurve zur Ableitung einer
ouerbewegung aus dem Pinolen- bzw. Stößelvorschub ermöglicht eine weitere für das
Erodieren sehr wichtige Verbesserung.
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Bekantermaßen ist es recht nachteilig, wenn die Werkzeugelektrode
im gleichen Spaltabstand vom Werkstück in ihre Ausgangslage zurückgeführt wird.
Um bei der Rückzugsbewegung unerwünschte Funkenüberschläge bzw. Lichtbogenbildungen
zu vermeiden, wäre es
vorteilhaft, wenn die Werkzeugelektrode bei
der R5ckzugsbewegung, bei welcher nicht erodiert werden soll, einen größeren Abstand
von der zu bearbeitenden WerkstwickoberflXche einnimmt.
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Bei Verwendung der vorgeschlagenen Steuerkurve läßt sich dies in relativ
einfacher Weise mit einem längs der Steuerkurve verschiebbaren Schlitten verwirklichen,
der beim Pinolenvorschub mitgenommen wird und die weitere Steuerkurve aufweist,
welche eine gegenüber der ersten Steuerkurve geringere Neigung besitzt und an welcher
kraftschlüssig der äußere Hebelarm des Auslenkhebels vorzugsweise mit einer Rolle
anliegt. Während des Pinolenvorschubes bewirkt die erste Steuerkurve die erwünscht
Verschwenkung des Auslenkhebels. Bei Pinolenrückzug dagegen, bei welchem der Schlitten
nicht mitgenommen wird, wird die zweite Steuerkurve wirksam, welche dank der geringeren
Neigung zu einer stärkeren Verschwenkung des Auslenkhebels und damit zum Abrücken
des Erodierwerkzeuges fÜhrt.
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Nach einem anderen Vorschlag gemän vorliegender Erfindung kann als
Steuerkurve auch eine an der Pinole drehbar angeordnete Kurvenscheibe vorgesehen
sein, an welcher der Auslenkhebel kraftschlfissig anliegt und die durch den Pinolenvorschub
in Drehbewegung versetzt wird. Durch die Gestaltung der Kurvenscheibe läßt sich
die aus dem Pinolenvorschub abgeleitete Schwenkbewegung des Auslenkhebels in relativ
weiten Grenzen variieren. So kann die Kurvenscheibe so gestaltet sein, daß die Querverschiebung
der Werkzeuaelektrode eine lineare Funktion vom Pinolenvorschub ist.
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Zweckigerweise wird die Drehbewegung der Kurvenscheibe derart aus
dem Pinolenvorschub abgeleitet, daQ die Kurvenscheibe
mit dem
Zahnrad fest verbunden ist, welches mit einer bezüglich der Pinole feststehenden
Zahnstange kämmt.
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Die dem Stößelvorschub dienende Hydraulik gestaltet sich besonders
einfach, wenn, wie mit vorliegender Erfindung ferner vorgeschlagen wird, der Zylinderraum
der Pinolenhydraulik über ein Überdruckventil mit dem Zylinderraum der Stßelhydraulik
verbunden ist. Bei einer derartigen Anordnung wird der Stößelvorschub erst ausgelöst,
wenn die Pinole ihre vorbestimmte Stellung erreicht hat, in diesem Fall der dem
Pinolenvorschub dienende Kolben seinen Endanschlag erreicht hat, so daß sich innerhalb
des Zylinders der Pinolenhydraulik ein Überdruck aufbaut, auf den das genannte tiberdruckventil
anspricht, so da9 der Stoßelhvdraulik Drucknl zugeleitet wird.
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Stattdessen ist es jedoch ferner möglich, dem Stößel einen eigenen
Hydraulikkreis zuzuordnen, der von einem mit der Pinole verbundenen Taster gesteuert
ist, dessen Taststift an einer sich in Pinolenvorschubrichtung erstreckenden, mit
del- ninolenkopf verbundenen Steuerkurve anliegt, die gleichfalls in der oben erläuterten
Weise veränderbar sein kann. Bei dieser Anordnung wird mit dem Taster ein Sollsignal
erzeugt, das mit einem der jeweiligen Stößelstellung entsprechenden Ist-Signal zur
Erzeugung eines Steuersignals verglichen wird, welches den hydraulischen Vorschub
des Stößels steuert. Der Erzeugung des Ist-Signales dient bei einem erfinuungsgemäßen
Ausführungsbeispiel ein mit der Pinole verbundener Taster, dessen Taststift von
dem genannten Auslenkhebel betätigt wird.
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Für den erfindungsgemäßen Erodierkopf ergibt sich eine konstruktiv
besonders günstige Gestaltung, wenn als Umlenkvorrichtung ein mit dem Stößelende
verbundener Kniehebel vorgesehen ist, dessen erster Arm mit dem die Elektrode tragenden
Schlitten in Wirkverbindung steht und dessen zweiter Arm mit der Pinole bei Stößelvorschub
kraftschlüssig verbunden ist. Diese kraftschlüssige Verbindung kann z.B. dadurch
erzeugt werden, daß der zweite Arm sich unter der Wirkung einer zwischen diesem
und der Stößelplatte eingespannten Druckfeder gegen ein mit der Pinole kraftschlüssig
verbundene Taumelplatte abstützt.
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Diese konstruktive Gestaltung ist insbesondere dann geeignet, wenn
der Stößel mit Umlenkhebel um die Stößelachse gegenüber dem die Elektrode tragenden
Schlitten und der Pinole verdrehbar ausgebildet ist, wie dies nach vorliegender
Erfindung ferner vorgeschlagen ist. Durch Verdrehen des Stößels kann der Elektrode
ausgehend von einer mittleren Position in jede beliebige Querrichtung eine translatorische
Bewegung entsprechend dem Stößelhub erteilt werden. Auch kann der Elektrode während
des Erosionsvorganges eine kontinuierliche Rotationsbewegung um die Pinolena<
se erteilt werden. Zu diesem Zweck ist ein mit der Pinole verbundener elektrischer
Getriebemotor notwendig, mit dem der an der Stößelscheibe montierte Umlenkmechanismus
in Drehbewegung versetzbar ist.
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Der Gegenstand der Erfindung sowie weitere erfindungsaeme Merkmale
sind nachstehend anhand von fünf Ausführungsbeispielen, die teilweise schematisch
in den Zeichnungen dargestellt sind, im einzelnen erläutert und beschrieben.
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Die Figuren 1 bis 5 zeigen Axialschnitte von fünf verschiedenen erfindungsgemäß
ausgebildeten Erodierkopfen. In Fig. 5 ist zusätzl.h das Schaltschema ffir die Steueranordnung
dargestellt.
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Der ErodierkoPf gem. den Figuren 1 bis 5 ist silber einen nicht dargestellten
Maschinenausleger an einer gleichfalls aus der Zeichnung nicht ersichtlichen, an
sich bekannten Erosionsmaschine in senkrechter Lage angebracht.
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Dieser Erodierkopf hat grundsätzlich folgenden Aufbau.
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Innerhalb eines äußeren Führungsrohrs 1 des Pinolenkonfes ist das
Zylinderrohr 2 der Pinole 3 mit den nachstehend im einzelnen noch erläuterten Baugruppen
axial verschiebbar angeordnet. Innerhalb des Pinolenzylinders 2 sind das
Zylinderrohr
31, das vom Zylinderdeckel 32 und dem Zylinderboden 33 verschlossen ist, der Zwischenflansch
34, der Zylinderflansch 35 und ein weiteres Zylinderrohr 36 axial hintereinander
angeordnet und aneinander geflanscht.
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Dem axialen Vorschub dieser Pinole dient ein gesteuertes Hydrauliksystem,
dessen Kolben 4 über eine Kolbenstange 5 und eine Ankerplatte 6 mit dem oberen Ende
des äußeren Filhrungsrohres 1 des Pinolenkopfes verbunden ist. Der beidseitig mit
Hydrauliköl beaufschlagbare Kolben 4 ist in dem von Zylinderrohr 31, Zylinderdeckel
32 und Zylinderboden 33 begrenzten Zylinderraum 7 gelegen.
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In dem zweiten Zylinderrohr 36 der Pinole 3 ist ein weiterer Hydraulikkolben
8 innerhalb des Zylinderraumes 9 angeorndet.
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Der Zylinderraum 9, der mit llydraulikol beschickbar ist, ist nach
oben vom Zylinderflansch 35 beqrenzt. Der Riickführung des Kolbens 8 in seine Ausgangslage
dienen vorgespannte Tellerfedern 1o, die sich einerends an der Kolbenunterseite
und andererends am Zylinderrohr 36 abstützen Mit dem Kolben 8 ist in axialer Richtung
kraftschlüssig, jedoch verdrehbar ein Stößel 12 verbunden. Um eine weitgehend reibungs-lose
Verdrehbarkeit zu erzielen, ist zwischen dem Kolbenzapfen 81 und dem Stößel 12 ein
Axial - Kugellager 13 bzw.
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zwischen dem Stößel 12 und einer innerhalb des Zylinderrohres 36 befindlichen
Fiihrungsbuchse 37 ein Kugelkäfig 14 angeordnet.
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Der Kugelkäfig 14 gestattet sowohl eine Axial- als auch eine Rotationsbewegung
des Stößels 12.
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Das untere Ende des Stßels 12 trägt eine Stößelplatte 15, an welcher
übereinenLagerbock 16 ein kniehebelartig ausgebildeter Umlenk- bzw. Taumelhebel
17 angelenkt ist. Dieser um die Welle 18 verschwenkbare Umlenkhebel greift mit einem
kugelkopfartig ausgebildeten Ende 17a in eine Ausnehmung 19a eines Taumelbolzens
19, der mit einem Kreuzschlittenoberteil 20 fest verbunden ist.
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Am Kreuzschlittenoberteil 20 ist eine Aufspannplatte 21 vorgesehen.
Die Basisplatte 22 des Kreuzschlittens ist fest mit der Pinole 3 verbunden, während
das Kreuzschlittenmittelteil 23 jeweils über senkrecht zueinander verlaufende FührungslAngsschienen
24 und 25 in Axialrichtung kraftschlüssig, in Radialrichtung dagegen verschiebbar
mit der Kreuz-schlittenbasisplatte 22 bzw. dem Kreuzschlittenoberteil 20 verbunden
ist.
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Der andere Arm 17b des Umlenkhebels 17 stützt sich unter der Wirkung
einer vorgespannten Druckfeder 26, die zwischen Stößelplatte 15 und Hebelarm 17b
eingesDannt ist, über ein Kugellager 27 auf der Oberfläche einer Taumelplatte 28
ab, welche an der Kreuzschlittenbasisplatte 22 und damit am Pinolenkopf festgelegt
ist.
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Das Kugellager 27 soll wie das Kugellager 13 und der Kugelkäfig 14
die Reibung bei derRotationsbewegung des Stößels mit Umlenkhebel 17 um die Längsachse
herabsetzen.
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Der Erzeugung dieser Rotationsbewegung dient ein gesteuerter Getriebemotor
40, auf dessen Abtriebswelle 41 ein Zahnrad 42 sitzt, welches ihrer einen Zahnriemen
43 mit einem am Pinolenkopf drehbar gelagerten Trieb 44 in Verbindung steht. Der
Trieb 44, dessen Wellenenden 45 und 46 vorzugsweise in Wälzlagern gelagert sind,
die in der Basisplatte 22 des Kreuzschlittens bzw. im unteren Teil der Pinole 3
vorgesehen sind, greift mit seinem Ritzel 44a in die Umfangsverzahnung 15 a der
Stößelplatte ein, so daß der Stößel und damit der Umlenkhebel 17 verdrehbar ist.
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Die Verzahnung des Triebzahnrades 44a und die Verzahnung 15a der Stößelplatte
15 sind derart dimensioniert, daß die Zahnräder auch bei Axialverschiebung des Stößels
12 in Eingriff bleiben.
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In der Ausgangslage des Stößels liegt die Stößelplatte 15 mit ihrer
stößelseitigen Fläche an der Stirnflache des Zylinderohres 36 bzw. dem in Ruhestellung
befindlichen Auslenkhebel 47 an. Diese Ausgangslage läßt sich durch Verschwenken
des am Pinolenkopf schwenkbar gelagerten Auslenkhebels 47 variieren. Die Auslenkung
des Hebels 47 und damit letztlich die Exzentrizität einer an der Spannplatte 21
eingebrachten Werkzeugelektrode wird mittels eines Tasters 48 kontrolliert, dessen
Taststift 48 unter Federdruck am Hebelarm 47a des Auslenkhebels anliegt. Das vom
Taster 48 erzeugte Signal wird zur Steuerung eines Megertes und /oder zur Steuerung
des hydraulischen Kolbens 8 und damit des StöSels verwendet. Eine zwischen dem inneren
Führungsrohr 2 des Pinolenkopfes und dem anderen Hebelarm 47 b des Auslenkhebels
47 eingespannte Druckfeder 49 sorgt dafiir, da9 das freie Ende des Hebelarmes 47
b stets auf der rückwärtigen Fläche der St8ßelplatte 15 kraftschlüssig aufliegt.
Um eine weitgehend reibungsfreie Verdrehung der Stößelplatte zu gewährleisten liegt
der Hebelarm 47 b mit einem Radialkugellager 50 auf der Stöf3elplatte auf.
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Da alle beschriebenen Ausführungsbeispiele den oben erläuterten Aufbau
haben, sind entsprechende Bauteile in den Figuren 2 bis 5 nicht nochmals beziffert
und beschrieben.
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Die dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich lediglich
in der Einstellung bzw. der Steuerung des Auslenkhebels 47 und damit der Querverschiebung
der Werkzeugelektrode.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Hebelarm 47a des Auslenkhebels
47 über eine gelenkig mit diesem verbundene Spindelstange 51 mit dem Pinolenkopf
verbunden.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist am äußeren Führungsrohr 1 des Pinolenkopfes
eie Stütze 52 vorgesehen, deren Bohrung von dem mit einem Gewinde versehenen Ende
der Snindel 51 durchsetzt wird und auf dem die auf das Gewindeende aufgeschraubte
Spindelmutter 53 aufliegt.
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Mittels dies¢ Spindelmutter kann dem Auslenkhebel 47 und damit der
Aufspannplatte 21 für eine bestimmte Relativlage der Pinole zum Pinolenkonf eine
vorbestimmbare Ausgangsposition gegeben werden, wobei bei Rückzug der Pinole bzw.
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des Stößels der Auslenkhebel 47 und damit die Auf spannplatte 21 stets
in ihre Ausgangslage zurückkehren. Mittels des Tasters 48 kann die genaue Lage des
Werkzeuges stets kontrolliert werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel steht der Zylinderraum 7 der Pinolenvorschubhydraulik
mit dem Zylinderraum 9 der Stößelhydraulik silber ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Hydraulikventil in Verbindung.
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Diese Anordnung hat folgende Wirkungsweise.
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Die Pinolenhydraulik mit Kolben 4 und Zylinder 31 sorgt in bekannter
Weise für den senkrechten Vorschub. Wenn nun die Pinole so weit ausgefahren ist,
daß der Kolben 4 auf den Kolbendeckel 32 aufluft, erhöht sich der Hvdraulikdruck
im
Zylinderraum 7, so daß über das nicht dargestellte Verbindungsventil in den Zylinderraum
9 Hydrauliköl gelangt.
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Hierdurch wird der Stößel 32 in Abhängigkeit vom Überdruck und von
den Verhältnissen im Funkenspalt ausgefahren, so daß die an der Auf spannplatte
befestigte Werkzeugelektrode je nach der Winkelstellung der Stßelplatte eine Horizontalbewegung
ausführt. Bei gleichzeitigem Antrieb der Stößel platte mittels des Getriebemotors
40 kann die Elektrode eine exzentrisch kreisende Bewegung ausführen.
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Sobald der vorgegebene Snalt erreicht ist, was mittels des Fühlers
48 kontrolliert wird, wird eine Ruckzugsbewegung der Pinole eingeleitet. Das gleiche
gilt bei Berührung der Werkzeugelektrode mit den Werkstück, also im Kurzschlußfall.
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Erreicht die Stöelplatte 15 ihren Endanschlag und berührt hierbei
die Elektrode immer noch das Werkstück, wird, gesteuert von der an sich bekannten
und darum nicht dargestellten Regelelektronik,die Pinole 3 mittel der Pinolenhydraulik
zurückgefahren.
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Mittels der vom Taster 48 gesteuerten Elektronik wird gleichzeitig
der gewünschte Querhub eingestellt. Bei Erreichen des eingestellten Wertes wird
die Pinolenhydraulik über einen elektrischen Verstärker derart angesteuert, daß
kein weiterer Vorschub erfolgt.
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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig.2 unterscheidet sich von dem
zuvor erläuterten lediglich durch die Einstellung bzw. Steuerung des Auslenkhebels
47'. Iiåhrend die Ausgangslage des Auslenkhebels 47 und damit der Stößelplatte bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 manuell mittels der Spindelmutter 53 verstellt
werden kann, erfolgt die Einstellung der Ausgangslage des Auslenkhebels 47' bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in Abhängigkeit vom Pinolenvorschub. Zu diesem
Zweck liegt das abgewinkelte Ende des Auslenkhebelarmes 47a' mit einer Kurvenrolle
54 an einer ortsfesten, z.B. mit dem Pinolenkopf verbundenen Steuerkurve 55 an.
Diese Steuerkurve kann, wie dargestellt, geradlinigen Verlauf haben und, wie der
Doppelpfeil veranschaulicht, verschwenkbar sein. Es ist jedoch auch jede anderer
Kurvenform denkbar.
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Bei dieser Ausgestaltung wird der Auslenkhebel 47'bei Pinolenvorschub
im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch über die Stößelplatte 15, den Umlenkhebel
17 und denTaumelbolzen 19 eine wegeabhängige Aus lenkung der an der Aufspannplatte
21 angebrachten Werkzeugelektrode erreicht wird. Von dieser Ausgangslage ausgehend
erfolgt die weitere Querverschiebung der Werkzeugelektrode zum Zwecke des horizontalen
Erodierens durch den eingangs erläuterten Stößelvorschub.
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Auch hier werden Exzentrizität der Werkzeugelektrode mittels des Taster
48 kontrolliert und gesteuert.
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Eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 3 dargestellt.
Auch bei dieser Anordnung ist mit dem Pinolenkopf 1 eine vorzugsweise verschwenk-
und feststellbare Steuerkurve 55' vorgesehen. An dieser Steuerkurve liegt jedoch
nicht unmittelbar der freie Hebelarm 47 a'' des Auslenkhebels 47" an. Vielmehr ist
zwischen diesem und der Steuerkurve 55' ein auf dieser verschiebbarer Schlitten
61 angeordnet. Eine am freien Hebelarmende 47 a''vorgesehene Kurvenrolle 54' liegt
am außersten Punkt einer hier geradlinigen Kurve 61a an, welche am Schlitten 61
vorgesehen ist. Der reibschlüssig auf der Kurve 55' verschiebbare Schlitten wird
über einen Zugdraht 62, der mit einer Befestigungsschraube 63 mit der Pinole verbunden
ist, von letzterer mitgenommen. Zur manuellen Einstellung des Reibschlusses zwischen
Schlitten 61 und Kurve 55' ist eine Stellschraube 61b vorgesehen.
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Beim Pinolenvorschub hat die Anordnung nach Fig. 3 genau die gleiche
Wirkungsweise wie die bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2 vorgesehene Steueranordnung.
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Bei der Rückzugsbewegung dagegen, bei welcher der Schlitten 61 in
seiner jeweiligen Endstellung verharrt, gleitet die Kurvenrolle 54' entlang der
weniger stark geneigten Steuerkurve 61a, so daß der Auslenkhebel 47'' rascher in
seine Ausgangslage gelangt. Das hat zur Folge, daß die an der Auf spannplatte 21
angebrachte Werkzeugelektrode beim Pinolenrückzug schneller von der zu bearbeitenden
Oberfläche
abgerückt wird und in erwünschter Weise der Lichtbogen
und damit der Erodiervorgang schneller unterbrochen wird.
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Bei den Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Steuerkurve 55' nicht
nur, wie dem Dopnelpfeil angedeutet ist, verschwenkbar,sondern auch parallel zu
sich selbst verschiebbar. Zu diesem Zweck ist das eine Ende der Steuerkurve 55'
an einem Querschlitten 65 gelagert, der auf einer an den Pinolenkopf 1 angeflanschten
Querschlittenführung senkrecht zum Pinolenkopf verschiebbar und an der Führung 66
feststellbar ist.
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Die Konstruktion der vorstehend beschriebenen Steuereinrichtungen
bedingt nachteiligerweise, daß die axiale Bewegungskomponente des inneren Auslenkhebelarms
47 b, der den veränderlichen rtickwSrtigen Anschlag für die Stößelplatte 15 bildet,
sich nicht linear mit dem Stößelvorschub ändert. Dieser Nachteil läßt sich durch
eine entsprechende Gestaltung der Steuerkurve 55 an sich beseitigen. Eine andere
Kompensationsmöglichkeit bietet sich bei der für das Ausführungsbeispiel gem. Fig.
4 vorgeschlaqenen Steueranordnung. Bei dieser Anordnung wird die Schwenkbewegung
des Auslenkhebels 47'" mittels einer Kurvenscheibe 67 erzeugt, an deren äußeren
Umfang der Auslenkhebelarm 47a''' mit der Kurvenrolle 54'' anliegt. Die Kurvenscheibe
67 ist mit einem Zahnrad 68 fest verbunden, das mit einer in Axialrichtung der Pinole
verlaufenden Zahnzange 69 kommt. Da Kurvenscheibe 67 mit Zahnrad 68 mit der Pinole
3 in Verbindung steht, wird die Kurvenscheibe 67 beim Pinolenvorschub in Drehbewegung
versetzt. Solange sich die Kurvenrolle 54'' auf den kreisförmigen Abschnitt der
Kurvenscheibe 67 bewegt, bleiben der Auslenkhebel 47"' und damit die Stößelplatte
15 in
der dargestellten Position. Fallt die Kurvenrolle 54 " in
den Kurventeil 67a der Kurvenscheibe 67 ein, wird in erläuterter Weise der Auslenkhebel
47''. verschwenkt und damit der Anschlag für die Stößelplatte 15 verstellt. Es ist
ohne weiteres möglich, die Kurvenscheibe 67,d.h.insbesondere den Kurventeil 67a
so zu bemessen, daß die axiale Bewegungskomponente des Kugellager. 50, das den rckwärtigen
Anschlag ftir die Stößelplatte 15 bildet, sich linear mit dem Pinolenvorschub andere.
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Eine weitere Variante der Anordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 5 dargestellt.
Diese Ausführungsform ist dann anstelle derjenigen nach Fig.2 emDfehlenswert, wenn
die vom Auslenkhebel 47 ' in Verbindung mit der Steuerkurve 55 erzeugte Kraft nicht
ausreicht, auf rein mechanischem Wege die Ausgangslage des Stößels zu beeinflussen.
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In einem solchen Fall wird ein Soll-Signal mit Hilfe eines mit der
Pinole verbundenen zweiten Tasters 56 erzeugt, dessen Taststift 56a an der Steuerkurve
55 anliegt. Dieses vom Taster 56 erzeugte Soll-Signal wird in einer Vergleichsschaltung
57 mit dem mittels Auslenkhebel 47 vom Taster 48 erzeugten Int-SignalWW zur Erzeugung
eines Steuersignals verglldhbn. Das Steuersignal wird einem Servoventil 58 zugeleitet,
über welches die erforderliche Hydraullkmenge dem
Zylinderraum
9 über eine Hydraulikleitung 59 zugeführt wird. Entspricht das Ist-Signal dem Soll-Signal,
schließt das Servoventil 58, so daß der Kolben 8 und damit letztlich die Werkzeugelektrode
in der vorgegebenen Lage verharren.
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Bei dieser Anordnung ist selbstverstandlich der Zylinderraum 9 nicht
mit dem Zylinderraum 7 über ein Ventil verbunden. Die Pinolenhydraulik wird, wie
bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2, über ein unabhängiges Servoventil
60 gespeist.
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Im einfachsten Fall laßt sich die Erfindungsidee auch mit einer Anordnung
verwirklichen, bei welcher z.B.
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bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 der Taster 48 durch eines
Messuhr oder eine Messlehre ersetzt ist, so daß mit relativ einfachen mechanischen
Mitteln die Querauslenkung der Werkzeugelektrode genauestens eingestellt bzw. kontrolliert
werden kann, ohne daß es einer aufwendigen zusätzlichen Steuerelektronik bedarf.