DE2757646A1

DE2757646A1 - Pinolenvorschubregeleinrichtung zur funkenerosion

Info

Publication number: DE2757646A1
Application number: DE19772757646
Authority: DE
Inventors: Piers Erdmann
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2757646C2; FR2412382A1; IT1101195B; IT7831092A0; GB2011133A

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG IN ESSEN

Pinolenvorschubregeleinrichtung zur Funkenerosion

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung einer elektromechanischen Pinolenvorschubeinrichtung zur Funkenerosion, bestehend aus einem elektro-hydraulisehen Stellglied, mittels der die Pinole, insbesondere in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist, und einer Regeleinrichtung, die eingangsmäßig mit einem Istwertmeßgeber und einem Sollwertgeber verbunden ist, wobei der IstwertmeSgeber die Spannung am Erosionsspalt als Istwert-Regelgröße und der Sollwertgeber

"-· eine vorgegebene, einstellbare Spannung als Sollwert-Rege 1-grö.39 der Regeleinrichtung zuleitet, die die Abweichung des Istwertes vom Sollwert feststellt und dann diese Abweichung zur Bildung der Stellgröße verwertet und diese de-n elektro-hydraulischen Stellglied zuleitet, aufgrund

ο dessen der Spaltabstand zwischen Werkstück und Werkzeug, das an der Pinole angekoppelt ist, eingestellt wird.

3ei einer bekannten Pinolenvorschubregeleinrichtung der eingangs angegebenen Art ist ein elektro-hydraulisches Stellglied eingesetzt, das eine nicht lineare Übertra-3 gungskennlinie aufweist, die in etwa der Charakteristik einer kubischen Normalparabel entspricht. Das elektrohydraulische Stellglied steht mit einem Operationsleistungsverstärker in Verbindung, der eingangsmäßig mit einem Istwertmeß-Mittelwertgeber, einer Sollv/ertgleich-

-2 5 Spannungsquelle und einem Eingangswiderstand verbunden ist. Der Istwertmeß-Mittelwertgeber besteht aus einem

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RG-GIied, das eingangsmäßig am Erosionsspalt angekoppelt ist. Eine der Ausgangsleitungen des RC-Gliedes ist mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsleistungsverstärkers und die andere Ausgangsleitung ist mit einem der Pole der Sollwertgleichspannungsquelle verbunden. Der andere Pol der Sollwertgleichspannungsquelle ist am Massepol des Operationsleistungsverstärkers angeschlossen. Zwischen dem Massepol des Operationsleistungsverstärkere und dem elektro-hydraulischen Stellglied liegt der Eingangswiderstand, der mit dem invertierenden Eingang des Operationsleistungsverstärkers verbunden i3t und der zur Strom-Spannungs-Gegenkopplung dient. Dabei ist nachteilig, daß, wenn sich z.B. Materialabtragspartikel zwischen Werkstück und Werkzeug angesammelt haben und ein idealer Kurzschluß an der Funkenstrecke ansteht, die Pinole sowohl bei kurzandauerndem bzw. vorübergehendem als auch bei langandauerndem KurzschluS mit einer gleichgroßen Geschwindigkeit von dem Werkstück wegbewegt wird,,das dann dazu führt, da3, wenn sich vorher nur ein vorübergehender Kurzschluß gebildet hatte, nun die Erosionsspaltstrecke zu groß geworden ist und sich nun Leerlaufimpulse an der Funkenstrecke einstellen. Außerdem wird die Pinole bei Aufhebung der Störung nicht augenblicklich gestoppt. Ein Teil der an der Spule des elektro-hydraulischen Stellgliedes anfallenden, durch die Abnahme der Stromstärke verursachten Induktionsspannung wird über den Eingangswiderstand, die Sollwert-Gleichspannungsquelle und das G-Glied des Istwertmeß-Mittelwertgebers in den Eingang des Operationsleistungsverstärkers eingekoppelt, wodurch der Operationsleistungsverstärker weiter, entsprechend der sich verkleinernden Induktionsspannung angesteuert wird. Dies führt dann dazu, daß das Werkzeug nach vorherigen Leerlaufimpulszyklen oft auf das Werkstück aufläuft oder daß die Erosions-

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spaltstrecke nach vorherigen Kurzschlußzyklen oft zu groß V/lrd, wobei die Pinole in beiden Fällen dann große Sehwingungsbewegungen ausführt. Dadurch wird die Bearbeitungsseit des Werkstückes verlängert und der Werkzeugverschleiß wird größer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pinolenvorschubregeleinrichtung anzugeben, die den Spaltabstand zwischen Werkstück und Werkzeug optimal einregelt UTii außerdem den Werkzeugverschleiß erheblich herab-

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Pinolenvorschubregeleinrichtung der eingangs genannten Art die Regeleinrichtung mit einem Regler ausgestattet ist, dessen Kennlinie zumindest annähernd der Charakteristik eines wenigstens vier Stufen aufweisenden Mehrpunktreglers entspricht. Dadurch wird insbesondere erreicht, daß die Pinole bei kleiner kurz- oder langandauernder Istwertabweichung mit kleiner Vorschubge— schwindigkeit und bei großer langandauernder Istwertabv/eichung mit großer Vorschubgeschwindigkeit verschoben

2C und bei Aufhebung der Istwertabweichung sofort gestoppt v.lrd. Dadurch werden die Bearbeitungszeiten und die Stillstandzeiten erheblich herabgesetzt.

Zweckmäßig ist es, wenn die Regeleinrichtung einen Fünfpunktregler aufweist, der aus zv/ei parallel zueinander geschalteten Dreipunktreglern besteht, denn es können gerätetechnisch einfache sowie handelsübliche Regler eingesetzt v/erden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Regeleinrichtung zwei parallel zueinander geschaltete Regler aufweist, wobei einer 3C der Regler ein Begrenzungsregler ist, der eine Kennlinie besitzt, die der Charakteristik eines stetigen Reglers Eit Sättigung entspricht, und der andere Regler ein

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Dreipunktregler ist, dessen tote Nullstufenzone größer ist als der Proportionalζonenbereich des Begrenzungsreglers und dessen Schaltsprungsignal größer ist als das maximale Ausgangssignal des Begrenzungsreglers; denn durch den 3egrenzungsregler wird die Pinole bei sehr kleinen Istwertabweichungen proportional zur jeweiligen Istwertabweichung verschoben, wodurch der Spaltabstand dabei sehr genau sowie schwingungsfrei eingeregelt wird.

Günstig ist weiter, wenn die Regeleinrichtung zwei paral-IeI zueinander geschaltete, mit verschiedenen Netzwerken beschaltete Operationsverstärker aufweist, denn es sind nur wenige Bauelemente erforderlich. Außerdem wird erreicht, daß z.B. bei großer langandauernder Istwertabweichung die Pinole zunächst langsam, dann schnell und dann, wenn z.B. die Istwertabweichung auf einen kleinen Wert abgesunken oder auf einen kleinen inversen Wert angestiegen ist, langsam in die entsprechende Richtung verschoben wird.

Dabei ist es vorteilhaft, daß bei dem Netzwerk des pT.·- Verhalten*" aufweisenden Verstärkers u.a. die Widerstände ohmmäßig bestimmte abgestufte Werte aufweisen, denn das Anstiegszeitverhalten dieses Verstärkers ist groß und das Abfallzeitverhalten klein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß vor dem Eingang der Operationsverstärker ein Mittelwertbildner, der Sollwertgeber und der Istwertmeßgeber angeordnet sind und diese miteinander ein Netzwerk bilden. Die Istwertabweichung wird mit einfachen Mitteln vorteilhaft für die Operationsverstärker codiert.

me für das Steuern des elektrohydraulisch en Stellgliedes erforderliche Energie liefert ein linearer Leistungsverstärker.

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Dabei ist es vorteilhaft, daß der Leistungsverstärker einen pnp- sowie einen npn-Ausgangstransistor aufweist, in dessen Ausgangskollektorzweigen jeweils eine Entkopplungsdiode eingesetzt ist, denn die beim Abschalten der Spule des elektro-hydraulischen Stellgliedes sich aufbauende Induktionsspannung treibt keinen Strom durch den Leistungsverstärker, wodurch die Pinole z.B. abrupt gestoppt und dadurch wegemäßig genau gesteuert werden kann. Außerdem wird die Regelgeschwindigkeit erhöht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Ss zeigen:

Fig. 1 einen Wirkschaltplan einer Pinolen-

5 Vorschubregeleinrichtung zur Funken

erosion,

Pig. 2, 4, 6, 8 ein Netzwerk, das einen Istwertmeß-

geber, einen Sollwertgeber und einen Mittelwertbildner aufweist,

Fig. 3 ein Diagramm gemäß Fig. 2,

Pig. 5 ein Diagramm gemäß Fig. 4,

Fig. 7 ein Diagramm gemäß Fig. 6,

Fig. 9 ein Diagramm gemäß Fig. 8,

Fig.10,14,18,22 jeweils einen Operationsverstärker mit seiner Außenbeschaltung und

seiner angedeuteten Ausgangsendstufe,

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ΛΛ

Fig. 11 Ms 13 jeweils ein Diagramm gemäß Pig. 10,

Fig. 15 bis 17 jeweils ein Diagramm gemäß Fig. 14, Fig. 19 Ms 21 jeweils ein Diagramm gemäß Fig. 18, Fig. 23 Ms 25 jeweils ein Diagramm gemäß Fig. 22,

Fig. 26 Spannungsverlaufe, die am Erosions

spalt anfallen und

Fig. 27 ein SpannungsVerlaufsdiagramm gemäß

Fig. 26.

Gemäß Fig. 1 besteht der Arbeitskreis der Funkenerosionseinrichtung aus einer Reihenschaltung von Werkstück 1, Arbeitstransistor 2, Arbeitsspannungsquelle 3, Werkzeug 4 und Erosionsspalt 5 als Funkenstrecke, wobei der Pluspol der Arbeitsspannungsquelle 3 an dem Werkzeug 4 angeschlossen ist und der Arbeitstransistor 2 eingangsmäßig mit einem Impulsgeber 6 verbunden ist, der z.B. Rechteckimpulse erzeugt. Das Werkzeug 4 ist in einer Pinole eingespannt. Die Pinole steht mit einem elektro-hydraulischen Stellglied 7 in Verbindung, mittels dessen die Pinole in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist.

An der Funkenstrecke ist ein Netzwerk angekoppelt, das einen Istwertmeßgeber 8, einen Sollwertgeber 9 und einen Mittelwertbildner 10 aufweist.

Der Istwertmeßgeber 8 besitzt zwei Zener-Dioden 11a, 11b, die unterschiedliche Durchbruchspannungen aufweisen, und zwei Widerstände 12a, 12b. Die Kathode der Zener-Diode 11a, die die größere Durchbruchspannung aufweist, ist über einen der Widerstände 12a an dem Werkzeug 4 und mit ihrer Anode an der Kathode der anderen Zener-Diode 11b ange-

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schlossen. Parallel zur letztgenannten Zener-Diode 11b liegt der andere Widerstand 12b.Die Anode der letztgenannten Zener-Diode 11b ist an dein Werkstück 1 angeschlossen. Die Zener-Diode 11b und der parallel zu dieser geschaltete Widerstand 12b bilden den Ausgang des Istv/ertmeßgebers 8.

Dieser Istwertmeßgeber 8 arbeitet wie folgt: Steigt z.B. die ErosionsSpannung an der Funkenstrecke stetig an, so haben zunächst die Zener-Dioden 11a, 11b einen nahezu unendlichen Widerstand; es kann kein Strom in diesem Zweig fließen, und es entsteht· kein Signal am Ausgang des Istwertmeßgebers 8. Ist die Erosionsspannung in Höhe der Durchbruchspannung der Zener-Diode 11a, die die größere Durchbruchsspannung besitzt, angestiegen, so geht diese in den Leitzustand über. Es fließt ein Strom durch diese Zener-Diode 11a und durch beide Widerstände 12a, 12b. An Ausgang des Istwertmeßgebers 8 entsteht ein kleines Spannungssignal. Steigt die Erosionsspannung weiter an, so vergrößert sich auch der Strom und damit auch entsprechend das Spannungssignal am Ausgang des Istwertme3gebers 8 sowie die Spannung an der Zener-Diode 11b, die die kleinere Durchbruchspannung besitzt. Erreicht die an-der letztgenannten Zener-Diode 11b anliegende Spannung deren Durchbruchspannung, so geht diese in den Leitzustand über. Bei einer weiteren Erhöhung der Erosionsspannung hält die letztgenannte Zener-Diode 11b durch entsprechende größere Stromdurchleitung die Spannung am Ausgang des Istwertmeßgebers 8 konstant.

An dem Istwertmeßgeber 8 ist der Sollwertgeber 9 und der Mittelwertbildner 10 angekoppelt, wobei der Sollwertgeber 9 eine Spannungsquelle 13 sowie einen Spannungsteiler 14 und der Mittelwertbildner 10 in Reihenschaltung einen Widerstand 15 sowie einen Kondensator 16 aufweist.

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Die Spannungsquelle 13 liegt parallel zum Spannungsteiler 14, dessen Abgriff mit der Anode der Zener-Diode 11b verbunden ist, die die kleinere Durchbruchspannung besitzt. Der Pluspol der Spannungsquelle 13 ist am Massepol 17 der Schaltung angeschlossen. Am Massepol 17 ist außerdem der Kondensator 16 des Mittelwertbildners 10 angeschlossen, und der Widerstand 15 des Mittelwertbildners 10 ist mit der Kathode der Zener-Diode 11b verbunden, die die kleinere Durchbruchspannung besitzt. Der Kondensator 16 bildet den Ausgang des Netzwerkes .

Dieses Netzwerk, das den Istwertmeßgeber 8, den Sollwertgeber 9 "und den Mittelwertbildner 10 besitzt, arbeitet wie folgt: Treten z.B. am Erosionsspalt 5 Rechteekspannungssignale auf, und die !Funkenstrecke wird nicht gezündet, so werden die Zener-Dioden 11a, 11b bei bestimmten Flankenhöhen des Spannungssignals bei Erreichen ihrer Durchbruchspannung stromdurchlässig, und ein Stromfluß wird eingeleitet. Gemäß Fig. 2 fließt ein Strom (durch Pfeile angedeutet) vom Pluspol der Arbeitsspannungsquelle 3 durch den Widerstand 12a, der in Reihe zu der Zener-Diode 11a liegt, die die größere Durchbruchspannung besitzt, und durch die letztgenannte Zener-Diode 11a. Danach verteilt sicji der Strom auf drei Stromzweige.

Ein Teil des Stromes fließt durch die Zener-Diode 11b, die die kleinere Durchbruchspannung besitzt, ein Teil durch den Widerstand 12b, der parallel zur letztgenannten Zener-Diode 11b liegt, und ein Teil durch den Widerstand 15 des Mittelwertbildners 10, den Kondensator des Mittelwertbildners 10 und der gemäß Pig. 2 idealisiert angenommenen Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9. Diese drei Stromanteile vereinigen sich danach und fließen über den Arbeitstransistor 2 zurück zum Minuspol der Arbeitsspannungsquelle 3.Der Stromanteil der durch den Kondensator 16 fließt, befördert elektrische

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Ladung in den Kondensator, wodurch die Spannung des Kondensators 16 ansteigt. Die maximal mögliche Ladespannung des Kondensators 16 bestimmt sich aus der Zener-Spannung der Zener-Diode 11b, die die kleinere Durchbruchsspannung besitzt, und der Spannung der Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9. Diese Spannungen sind entgegengesetzt gerichtet, wobei die Zener-Spannung höher liegt als die Sollwertspannung, so daß die Differenzspannung der beiden Spannungen den maxima— len Ladespannungswert ergibt. Der Anstieg der Ladespannung erfolgt nach einer entsprechend modifizierten e-?unktion, v/obei sich die Zeitkonstante f ₁ aus dem Produkt des Widerstandswertes des Widerstandes 15 des Mittelwertbildners 10 und der Kapazität des Kondensators 16 ergibt. Dieser Ladespannungsanstieg ist in Pig. 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet. Die Zeitkonstante ¹Z . des Mittelwertbildners 10 ist dabei wesentlich größer als die Impulsbreite der Rechteckimpulse, die am Srosionsspalt 5 anfallen. Dadurch wird der Kondensator mittels des ersten Rechteckimpulses nur entsprechend der Impulsbreite dieses Rechteckimpulses teilweise aufgeladen. Bei fallender Impulsflanke des Rechteckimpulses gehen beide Zener-Dioden 11a, 11b bei bestimmten Flankenhö'henin den Sperrbereich über, und es fließ.t kein Strom aus dem Arbeitskreis durch die Zener-Dioden 11a, 11b.

Der teilweise aufgeladene Kondensator 16 bildet nun mit dem Widerstand 15 des Mittelwertbildners 10, mit dem Widerstand 12b, der parallel zu der Zener-Diode 11b liegt, die die kleinere Durchbruchspannung aufweist, und der Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9 eine Stromflußreihenschaltung. Gemäß Pig. 4 fließt ein Kreis strom, durch Pfeile angedeutet, durch die vorgenannten 3auglieder. Dabei fließt ein Teil der Ladung des Konden sators 16 von diesem ab und die Spannung am Kondensator sinkt.

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Es sei nun angenommen, es folgen keine weiteren Rechteckimpulse, so würde die Spannung des Kondensators 16 nach einer entsprechend modifizierten e-Funktion auf Null abfallen und dann entsprechend der gleichen modifizierten e-Iunktion weiter sinken, wobei der Kondensator 16 umgeladen würde. Die maximale Ladespannung des Kondensators 16 ist gleich der Spannung der Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9. Dieser Spannungsverlauf ist in Fig. 5 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Die Zeitkonstante Tp bestimmt sich hierbei aus dem Produkt der Kapazität des Kondensators 16 und der Summe der beiden Widerstände 15, 12b die vom Strom durchflossen werden.

Die letztgenannte Zeitkonstante ?₂ ist größer als

die erstgenannte Zeitkonstante f-. Dadurch wird der Kondensator 16 während der Impulspause nur teilweise entladen und es verbleibt eine Restspannung am Kondensator 16. Durch den zweiten Rechteckirapuls steigt die Spannung am Kondensator 16 weiter an. Der Spannungsverlauf bestimmt sich dabei durch die Zener-Spannung der Zener-Diode 11b abzüglich der Spannung der Spannungsquelle 13a.des Sollwertgebers 9 sowie der Restspannung des Kondensators 16 und der erstgenannten Zeitkonstantenf^. Während der zweiten Impulspause fällt die Spannung am Kondensator 16 wieder etwas ab. Der Spannungsverlauf bestimmt sich hierbei durch die Addition von der Spannung der Spannungsquelle 13a sowie der während des zweiten Rechteckim- pulses erreichten Ladespannung des Kondensators 16 und der zweiten Zeitkonstanten ^~. Polgen weitere

sich^

Rechteckimpulse, so schaukelt die Spannung am Kondensator 16 nach einer gewissen Anzahl von Impulsen auf einen bestimmten Mittelwert ein, wobei die Spannung am Kondensator 16 während der Impulsdauer nach einer ent-

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sprechend für diesen Pall modifizierten e-Funktion über diesen Mittelwert hinausschwingt und während der Impulspause nach einer entsprechend für diesen Fall modifizierten e-Fuiction etwas unter diesen Mittelwert herunterschwingt.

Befinden sich die Pinole sowie das Werkzeug 4- in Arbeitsstellung und es treten kontinuierliche Funkenentladungen auf, so arbeitet das Netzwerk wie folgt: Die Funkenstrecke wird mit der Zündspannung beaufschlagt. Bei bestimmten Flankenhöhen werden die Zener-Dioden 11a, 11b stromleitend und die Spannung steigt am Kondensator 16 entsprechend nach einer modifizierten e-Fuktion etwas an. Nach dem Zünden der Funkenstrecke bricht die Spannung an der Funkenstrecke auf die typische Erosionsspannung von etwa 20 7 zusammen. Dabei gehen die Zener-Dioden 11a, 11b in den Sperrbereich über und die Spannung am Kondensator 16 fällt entsprechend nach einer modifizierten e-Fuktion etwas ab. Während der Impulspause fällt die Spannung am Kondensator entsprechend der vorgenannten e-Fuktion weiter ab. Bei der folgenden Zündspannungsbeaufschlagung der Funkenstrecke steigt die Spannung am Kondensator 16 an und fällt nach dem Zusammenbrechen der Zündspannung wieder ab. Die Spannung am Kondensator 16 schaukelt dabei zwischen zwei bestimmten G-renzwerten hin und her, wobei der Spannungsverlauf sägezahnförmig ist und der Mittelwert der Spannung Null ist. Diese Vorgänge sind in Fig. 6 und 7 dargestellt.

Tritt während der Arbeitsphase nach einem Arbeitaimpuls ein Kurzschluß in der Funkenstrecke auf, so arbeitet das Netzwerk wie folgt: Die Spannung am Kondensator

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hat nach dem Arbeitsimpuls einen Wert angenommen, der etwas unterhalb des Mittelwertes der Spannung liegt. Durch den folgenden Kurzschluß der Funkenstrecke wird ein zweiter Entladekreis an den Mittelwertbildner 10 angekoppelt, wobei dieser Entladekreis aus der Zener-Diode 11a, die die größere Durchbruchspannung aufweist, und dem Widerstand 12a besteht, der mit dieser Zener-Diode 11a eine Reihenschaltung bildet. Der Strom fließt nun gemäß Fig. 8 (durch Pfeile angedeutet) von dem Pluspol der Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9, durch den Kondensator 16 und den Widerstand 15 des Mittelwertbildners 10. Danach verteilt sich der Strom auf zwei Stromzweige. Ein Teil fließt durch den Widerstand 12b, der parallel zu der Zener-Diode 11a liegt, die die kleinere Durchbruchspannung aufweist, und der andere Teil fließt durch die Zener-Diode 11a, die die größere Durchbruchspannung aufweist, durch den Widerstand 12a, der in Reihe zu der letztgenannten Zener-Diode 11a geschaltet ist, und durch die kurzgeschlossene Funkenstrecke. Diese zwei Stromanteile vereinigen sich danach und fließen zum Minuspol der Spannungsquelle 13a des Sollwertgebers 9. Dies ist in Fig. 8 durch Pfeile angedeutet. Dabei fällt die Spannung am Kondensator nach einer entsprechend modifizierten e-Funktion weiter auf einen negativen Wert ab. Der Spannungsverlauf bestimmt sich dabei durch die Differenz von Sollwertspannung und der vor dem Kurzschluß verbleibenden Restspannung und der Zeitkonstante ^,. Die maximale mögliche negative Ladespannung des Kondensators 16 wird durch die Spannung des Sollwertgebers 9 bestimmt. Die Zeitkonstante f, bestimmt sich hierbei aus dem Produkt der Kapaaität des Kondensators 16 und dem Wider· •tandswert der in Reihen-Parallel-Schaltung liegenden Widerstände dee Metswerkes. Der Spannungaverlauf 1st in

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Fig. 9 durch einen Linienzug dargestellt.

An dem Kondensator 16 des Netzwerkes sind eingangsmä3ig zwei parallel zueinander, verschieden beschal— tete Operationsverstärker 18a, 13b angeschlossen. Ge^ä3 Pig. 1 sind die nicht invertierenden Eingänge der beiden Operationsverstärker 18a, 18b mit der Zlerjne des Kondensators 16, die nicht Massepotential besitzt, und die invertierenden Eingänge der beiden Operationsverstärker 18a, 13b über jeweils einen Eingangswiderstand 19, 20 mit der Klemme des Kondensators 16, die Massepotential besitzt, verbunden.

Einem der Operationsverstärker 18a ist ein. Rückkopplungswiderstand 21 zugeordnet, wobei dieser zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 18a geschaltet ist. Der Rückkopplungswiderstand 21 und der zugehörige Eingangswiderstand 19 sind so bemessen, daß dieser Verstärker eine Übertragungskennlinie aufweist, die der Übertragungscharakteristik eines P-Gliedes mit Begrenzung ent— spricht. Aa Ausgang des Operationsverstärkers 18a ist ein Spannungsteiler angekoppelt, wobei dieser aus zwei Widerständen 22, 23 besteht, die in Reihe zueinander zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 18a und dem Massepol 17 der Schaltung angeordnet sind. An der Verbindungsleitung dieser beiden Widerstände 22, 23 ist ein Hochohmwiderstand 24 angeschlossen, dessen nicht mit den beiden Widerständen 22, 23 verbundener Anschlu3 mit dem Massepol 17 der Schaltung den Ausgang dieser Verstärkereinheit bildet.

Der andere Operationsverstärker 18b ist wie'folgt be-

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schaltet: Zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang dieses Operationsverstärlcers 18b liegt ein als Rückkopplungswiderstand dienender Widerstand 25. Parallel zu diesem Widerstand 25 befinden jsich zwei weitere Zweige, die aus jeweils einer Reihenschaltung von einem Kondensator 26, 27 und einer Diode 28, 29 bestehen, wobei die Dioden 28, 29 antiparallel zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 18b und dem Massepol 17 der Schaltung sind zwei gleiche Bauteile aufweisende Zweige parallel zueinander angeordnet, die jeweils aus einer Reihenschaltung von einem Widerstand 30, 31 und zwei gleichsinnig in Reihe geschalteten Dioden 32, 33, 34 35 bestehen, wobei die Diodengruppen zueinander antiparallel angeordnet sind. Außerdem ist die Kathode der Diode 33, die anodenmäßig am Ausgang des Operationsverstärkers 18b angeschlossen ist, mit dem Kondensator 26 sowie mit der Kathode der Diode 28 verbunden, die anodenmäßig am invertierenden Eingang des Operationsverstä-rkers 18b angeschlossen ist; und die Anode der Diode 35, die kathodenmäßig am Ausgang des Operationsverstärkers 18b angeschlossen ist, ist mit dem Kondensator 27 sowie mit der Anode der Diode 29 verbunden, die kathodenmäßig am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 18b angeschlossen ist. In der Ausgangsleitung des Operationsverstärkers 18b sind zwei gegeneinander geschaltete Zener-Dioden 36 geschaltet, wodurch das Spannungssignal des Ausgangs des Operationsverstärkers 18b in ein entsprechendes Straa-Sbhalt-Sprungsignal umgeformt wird.

Diese Verstärkereinheit arbeitet wie folgt: Tritt am Eingang dieser Verstärkereinheit zwischen dem nicht

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invertierenden Eingang und dem Massepol 17 der Schaltung bzw. Hassepol des Operationsverstärkers 18b ein positiver Spannungssignalsprung auf, so wird einer der Transistoren 37a, 37b der Ausgangsstufe des Operationsverstärkers 18b, wie in Pig. 10 angedeutet ist, entsprechend der Spannungshöhe angesteuert. Genä3 Fig. 10 treibt die dem Operationsverstärker 18b zugeordnete Spannungsquelle 38a einen Strom durch diesen Transistor 37a und bestimmte Stromanteile durch mehrere elektrische Bauteile der Außenbeschaltung des Operationsverstärkers 18b. Der Strom fließt vom Pluspol der Spannungsquelle 38a über den Transistor 37a. Danach verteilt sich der Strom auf zwei Stromzweige. Ein Teil des Stromes fließt über den inneren Wider-

"5 stand 39 der Ausgangsstufe des Operationsverstärkers 1Sb zum Minuspol der Spannungsquelle 38a. Der zweite Stromanteil fließt durch die Ausgangsleitung des Operationsverstärkers 18b verteilt sich danach auf drei Stromzweige, vereinigt sich wieder und fließt über den Massepol 17b des Operationsverstärkers 18b zurück zum Minuspol der Spannungsquelle 38. Dabei fließt ein Stromanteil durch den Rückkopplungswiderstand 25 und den Eingangswiderstand 20 des Operationsverstärkers 18b, der andere Stromanteil durch die Dioden 32, 33, die in Reihe zueinander liegen und bei der eine der Dioden 33 anodenmäßig an dem Ausgang des Operationsverstärkers 18b angeschlossen ist, und den an der Kathode der anderen Diode 32 angeschlossenen Entladeviderstand 30, und der dritte Stroraanteil durch den Kondensator 27 und die Diode 29, die kathodenmäßig am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 18b angeschlossen ist. Der dritte Stromanteil befördert elektrische Ladung in den Kondensator 27, wodurch die

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Spannung am Kondensator 27 ansteigt. Der Endwert der Ladespannung des Kondensators 27 bestimmt sich aus dem Produkt des jeweiligen Eingangsspannungssignals und dem Verhältnis des Widerstandswertes des Rückkopplung3widerstandes 25 zu dem Widerstandswert des Eingangswiderstandes 20 des Operationsverstärkers 18b. Der Anstieg der Ladespannung erfolgt nach einer entsprechend modifizierten e-Funktion, wobei sich die Zeitkonstante V. aus dem Produkt des Widerstandswertes des Rückkopplungswiderstandes 25 und der Kapazität des Kondensators 27 ergibt. Der Stroraanteil, der durch die hintereinander geschalteten Dioden 33, 32 fließt, beeinflußt den Operationsverstärker 18b nicht. Die Ströme sind in Pig.

10 durch Pfeile angedeutet. Zwei Eingangssignalsprünge (U_E) mit unterschiedlicher Spannungshöhe sind in Pig. 11 und die auf diese Eingangssignalsprünge folgenden Ausgangs signale (TL) in Fig. 12 dargestellt. Auf das Eingangssignal A folgt das Ausgangssignal C und auf das Eingangssignal B folgt D. Außerdem ist in Pig. 12 durch den Linienzug E die Durchbruchspannung der in der Ausgangsleitung des Operationsverstärkers 18b liegenden gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36 angedeutet. Diese Zener-Dioden 36 werden erst leitend, wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 18b die Durchbruchspannung der jeweils maßgebenden Zener-Diode 36 erreicht. Diese Verstärkereinheit gibt dann erst ein positives Stromsignal ab. Dies ist in Pig.

13 durch die Schaltsprungkurve P angedeutet. Auf das Ausgangssignal D folgt hierbei kein Stromsignal.

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Verschwindet nun das Eingangssignal am Eingang dieser Verstärkereinheit, so entlädt sich der vorher aufgeladene Kondensator 27 über drei Stromzweige. Ein Stromanteil fließt vom Pluspol des Kondensators 27, durch die hintereinander geschaltete Diodengrup— pe 33, 32, bei der eine der Dioden 33 anodenraäßig am Pluspol des Kondensators 27 angeschlossen ist, durch beide Sntladewiderstände 30, 31 und durch die Diode 34, die kathodenraäßig am Minuspol des Kondensators 27 angeschlossen ist, zurück zum Minuspol des Kondensators 27. Der zweite Stromanteil fließt vom Pluspol des Kondensators 27, durch den Rückkopplungsv/iderstand 25 und den Eingangswiderstand 20 des Operationsverstärkers 18b, durch den Entladewiderstand 31, der an der Anode der Diode 34, die kathodenmäßig am Minuspol des Kodensators 27 angeschlossen ist, und durch die letztgenannte Diode 34 zurück zum Minuspol des Kondensators 27. Der dritte Stromanteil fließt vom Pluspol des Kondensators 27, durch den Ausgangswiderstand 33 des Operationsverstärkers 1Sb über den Massepol 17b des Operationsverstärkers 13b und durch den vorgenannten Entladewiderstand 31 und die vorgenannte Diode 34 zurück zum Minuspol des Kondensators 27. Dies ist in Fig. Η durch Pfeile angedeutet. Die Widerstände dieser Verstärkereinheit sind ohmmäßig verschieden gestuft. Der Rückkopplungswiderstand 25 besitzt einen wesentlich größeren Widerstandswert als der Eingangswiderstand 20 des Operationsverstärkers 18b. Die Entladewiderstände 30, 31 besitzen gleiche Widerstandswerte, wobei der Widerstandswert eines Sntladewiderstandes wesentlich kleiner ist als der des Eingangswiderstandes 20. Der Wider-

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standswert des Ausgangswiderstandes 39 des Operationsverstärkers 18b besitzt einen wesentlich kleineren Ohinwert als einer der Entladewiderstände 30, 31. Durch diese Dimensionierung wird erreicht, daß der Kondensator 27 sich nahezu nur über seinen zugeordneten Entladewiderstand 31 und den Ausgangswiderstand 39 des Operationsverstärkers 18b entlädt. Dieser Entladevorgang geht wesentlich schneller als der vorher beschriebene Aufladevorgang vonstatten. Entsprechend schnell verschwindet auch das Ausgangssignal am Operationsverstärker 18b. Dieses ist in Fig. 15 und Pig.16 durch jeweils einen Linienzug angedeutet. Das Verschwinden des Ausgangssignals geschitht fast augenblicklich mit dem Verschwinden des Eingangssignals und die in der Ausgangsleitung des Operationsverstärkers 18b gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36 gehen entsprechend schnell in den Sperrbereich über, so daß das Stromausgangssignal am Ausgang dieser Verstärkereinheit auch entsprechend schnell Null wird. Dies ist in Fig. 17 durch die Schaltsprungkurve angedeutet.

Tritt am Eingang dieser Verstärkereinheit zwischen dem nicht invertierenden Eingang und dem Massepol 17b des Operationsverstärkers 18b ein negativer Spannungssignalsprung auf, so wird der andere Trasistor 37b der in Fig. 18 angedeuteten Ausgangsstufe des Operationsverstärkers angesteuert. In diesem Fall übernimmt der Kondensator 26, der in Reihe mit der Diode 28 liegt, deren Anode am invertierenden Eingang des Operations-Verstärkers 18b angeschlossen ist, die Funktion des vorher beschriebenen Kondensators 27. Dabei wird der erstgenannte Kondensator 26 durch die andere cfem Ope-

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rationsverstärker 18b zugeordneten Spannungsquelle 38b mit umgekehrter Polarität geladen. Die Auflade- und Entladevorgänge sowie die entstehenden Ausgangssignale verlaufen entsprechend in entgegengesetzter Richtung wie im vorher beschriebenen Fall. Die Stromflüsse sind in Fig. 18 und Fig. 22 durch Pfeile angedeutet und die entsprechenden Spannungsverlaufe sowie Strornverläufe sind in Fig. 19, Fig. 20, J?ig. 21, Fig. 23, Fig. 24 und Fig. 25 dargestellt. Diese Verstärkereinheit arbeitet symmetrisch; auf ein negatives Eingangssignal mit der Spannungshöhe A folgt ein negatives Stromsignal F.

0emä:3 Fig. 1 ist in Reihe zu den gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36 der einen Verstärkereinheit ein Widerstand 40 angeordnet, der mit dem Hochohmv.'iderstand 24 der änderen Verstärke reinheit verbunden ist. Diese Verbindungsstelle bildet mit dem Kassepol 17b der Operationsverstärker 18a, 18b den Ausgang der Verstärkergruppe. Tritt z.B. ein kleines positives oder negatives Eingangssignal an dieser Verstärkergruppe auf, so wird der Operationsverstärker 18a, der an seinem Ausgang einen Spannungsteiler besitzt, angesteuert fczw.

bei Erreichen einer bestimmten Eingangssignalhöhe ausgesteuert und am Ausgang der Verstärkergruppe entsteht ein zum Eingangssignal proportionales bzw. kleines maximales Ausgangssignal. Dieses maximale Ausgangssignal ist kleiner als die Durchbruchspannung der gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 35, so daß dieses Ausgangssignal nicht in den

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anderen Operationsverstärker 18b eingekoppelt werden kann. Gleichzeitig wird der Operationsverstärker 18b, der am Ausgang die gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36 besitzt, angesteuert und es entsteht am Ausgang dieses Operationsverstärkers 18b ein nach einer e-Punktion ansteigendes Spannungssignal, dessen maximale Spannungshöhe kleiner ist, als die Durchbruchspannung der gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36, so daß diese Verstärkereinheit kein Ausgangssignal abgibt.

Tritt z.B. ein großes positives oder negatives Eingangssignal an der Verstärkergruppe auf, so wird der Operationsverstärker 18a ausgesteuert, der an seinem Ausgang den Spannungsteiler besitzt, und am Ausgang der Verstärkergruppe entsteht zunächst ein entsprechend vom letzt'-genannt en Operationsverstärker 18a geliefertes kleines positives bzw. negatives Ausgangssignal. Gleichzeitig wird auch der andere Operationsverstärker 13b angesteuert, an dessen Ausgang ein nach einer e-Funktion ansteigendes Spannungssignal entsteht. Erreicht nun dieses Spannungssignal die Durchbruchspannung der gegeneinander geschalteten Zener-Dioden 36, so gibt diese Ver3tärkereinheit ein Stromsignal ab. Dieses Stromsignal wird über den Hochohmwiderstand 24 und den Spannungsteiler in den das kleine Ausgangssignal liefernden Operationsverstärker 18a eingekoppelt.- Dadurch wird der letztgenannte Operationsverstärker 18a zwar durch die hochohmige Kopplung nur geringfügig beeinflußt, aber diese Verstärkereinheit liefert nahezu keinen Beitrag zum Ausgangssignal der Verstärkergruppe, so daß das Stromsignal für diesen Fall maßgebend ist.

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An dem Ausgang der Verstärkergruppe ist ein Leistungsverstärker angeschlossen, an dessen Ausgang das elektro-hydraulische Stellglied 7 angeschlossen ist. Der Leistungsverstärker besitzt eingangsmäßig zv/ei Eingangs-Transistoren 41a, 41b die in Emitterschaltung eingesetzt sind, wobei die Basen dieser beiden Transistoren 41a, 41b miteinander und die Emitter mit dem Massepol 17 der Schaltung bzw. dem Massepol 17a, 17b der Operationsverstärker 13a, 18b verbunden sind und einer der Eingangs-Transistoren 41a, 41b ein npn-Transistor 41 a und der andere ein pnp-Transistor 41b ist. Der Kollektor des npn-Eingangs-Transi3tor3 41a ist über zv/ei Widerständen 42a, 42b die als Spannungsteiler dienen, am Pluspol einer dem Leistungsverstärker zugeordneten Spannungsquelle 43 und der Kollektor des pnp-Eingangs-Transistors 41b ist über zwei weitere Widerständen 44a, 44b, die als Spannungsteiler dienen, am Minuspol der Spannungsqueile 43 an-

2C geschlossen. Die Spannungsquelle 43 besitzt außerdem einen Mittelabgriff 45, der mit dem Massepol der Schaltung verbunden ist. Dem npn-Singangs-Transistor 41a ist ein in Emitterschaltung eingesetzter pnp-Ausgangs-Transistor 46a und dem pnp-Eingangstransistor 41b ist ein in Emitterschaltung eingesetzter npn-Ausgangs-Transistor 46b zugeordnet. Die Basis des pnp-Ausgangs-Transistors 46a ist über einen Widerstand 42a der als Spannungsteiler dienenden Widerstände 42a, 42b mit dem Kollektor des npn-Ein- j gangstransistors 41a und der Emitter des pnp-Ausgangs-Transistors 46a ist mit dem Pluspol der Spannungsquelle 43 verbunden. Die Basis des npn-Ausgangs-

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transistors 46b ist über einen Widerstand 44a der als Spannungsteiler dienenden Widerstände 44a, 44b mit dem Kollektor des pnp-Eingangstransistors 41b und der Emitter des npn-Ausgangstransistors 46b ist \

mit dem Minuspol der Spannungsquelle 43 verbunden. j

In den Kollektorzweigen der Ausgangstransistoren j

46a, 46b liegt jeweils eine Entkopplungsdiode 47a, j

47b, wobei die Entkopplungsdiode 47a, die dem pnp- ;

Ausgangstransistor . 46a zugeordnet ist, mit ihrer Anode am Kollektor dieses pnp-Ausgangstran3istors 46a und die andere Entkopplungsdiode 47b mit ihrer Kathode am Kollektor des npn-Ausgangstransistors 46b angeschlossen ist und die verbleibenden freien Enden der Entkopplungsdioden 47a, 47b miteinander verbunden sind. Diese freien Enden bilden mit dem Massepol 17 der Schaltung den Ausgang des Leistungsverstärkers, an dem das elektro-hydraulische Stellglied angeschlossen ist, das eine eisenbehaftete Spule 48 besitzt.

Der Leistungsverstärker arbeitet wie folgt: Tritt am Eingang des Leistungsverstärkers z.B. ein positives Signal auf, so wird der npn-Eingangstransistor 41a entsprechend der Signalhöhe angesteuert. Dieser npn-Eingangstransistor 41a steuert mittels seines Kollektor-Emitter-Zweiges den pnp-Ausgangstransistor 46a wiederum entsprechend an, der ein zum Eingangssignal proportionales Leistungs-Ausgangssignal mittels seines Emitter-Kollektor-Zweiges auf die Spule 48 gibt. Dabei wird die Spule 48 mit einer bestimmten Spannung beaufschlagt, und es beginnt ein ansteigender Strom durch die Spule 48 zu fließen, dessen Stromstärke nach einer entsprechend modifizierten e-Punktion ansteigt.

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Die Zeitkonstante bestimmt sich dabei aus dem Verhältnis der Induktivität der Spule 43 zum ohmschen

i Widerstand der Spule 48. Durch den Strom ^vird in

der Spule 43 ein Magnetfeld aufgebaut, wodurch der j

Steuerschieber des als hydraulischen Stellmotors j

ausgebildeten elektro-hydraulisehen Stellgliedes i

7 und die mit dsm Arbeitskolben des hydraulischen j

Stellmotors in Verbindung stehende Pinole ent- i

sprechend verschoben wird. j

Tritt nun am Eingang des Leistungsverstärkers ein

Signalwechselsprung auf, z.B. positives Signal - '

negatives Signal - so geht der npn-Eingangstransistor 41a und der pnp-Ausgangstransistor 46a sofort in den Sperrbereich über. Der pnp-Eingangstransistor 41b sowie der npn-Ausgangstransistor 46b v/erden entsprechend der Signalhöhe des negativen Signals angesteuert. Die dadurch ira Ausgangskreis des pnp-Ausgangstransistors 46a erzwungene starke Stromänderung bewirkt, daß durch die Induktivität der Spule 48 an dieser eine sehr gro3e Selbstinduktionsspannung aufgebaut wird. Diese Selbstinduktionsspannung fällt zwar teilweise über den Basis-Kollektor-Zweig und den Emitter-Kollektor-Zweig des pnp-Ausgangstransistors 46a sowie über den Basis-Kollektor-Zweig und den Emitter-Kollektor-Zweig des npn-Ausgangstransistors 46b ab, aber treibt keinen Strom durch die beiden Ausgangstransistoren 46a, 46b. Der pnp-Ausgangstransistor 46a befindet sich im Sperrzustand und der npn-Ausgangstransistor 46b v/ird durch die im Kollektor-Zweig des npn-Ausgangstransistors 46b liegende Entkopplungsdiode 47b, die in diesem Fall sperrt, entkoppelt. Die Selbst-

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Induktionsspannung bricht sehr schnell zusammen und der npn-Ausgangstransistor 46b übernimmt dann, wenn die Selbstinduktionsspannung nahezu.· verschwunden ist, mittels seines Emitter-Kollektor-Zweigs die Lieferung des Leistungsausgangssignals an die Spule 48. Dabei kehrt sich der StromfluSrichtung.in der Spule 48 um, und der Steuerschieber des hydraulischen Stellmotors wird entsprechend in die andere Richtung verschoben, wodurch der Arbeitskolben des hydraulischen Stellmotors und die Pinole gestoppt und dann in die andere Richtung verschoben wird.

Versclwindet nun am Eingang des Leistungsverstärkers das negative Signal, so geht der pnp-Bingangstransistor 41b und der npn-Ausgangstrangsistor 46b augenblicklich in den Sperrzustand über. Der Steuerschieber des hydraulischen Stellmotors wird in Sperrstellung verschoben und die Pinole ist dann in Ruhestellung.

Die Pinolenvorschubregeleinrichtung arbeitet wie folgt: In der Ausgangslage befindet sich die Pinole in ihrer oberen Endstellung. Der Sollwertgeber 9 wird entsprechend der eingestellten Impulsfrequenz sowie Impulsform des Impulsgebers 6, z.B. Rechteckimpulse, auf einen bestimmten Spannungswert eingestellt. Wird nun die Regeleinrichtung in Betrieb genommen und die Funkenstrecke mit Rechteckspannungsimpulsen beaufschlagt, so steigt die Spannung am Kondensator 16 des Mittelwertbildners 10 nach entsprechenden modifizierten e-Punktionen sägezahnförmig bis auf einen bestimmten Mittelwert an. Diese, sich

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zeitlich ändernde Spannungen am Kondensator 16 gilt als Spannungseingangssignal für die Verstärkergruppe. Die Verstärkereinheit der Verstärkergruppe, die proportionales Verhalten aufweist, wird mittels des ersten Spannungsanstiegs am Kondensator 16 sofort voll ausgesteuert und gibt ein nahezu konstantes Signal an den Leistungsverstärker ab. Der npn-Eingangstransistor 41a und der pnp-Ausgangstransistor 46a des Leistungsverstärkers werden entsprechend

IG der Signalhöhe angesteuert und der Steuerschieber des hydraulischen Stellmotors des Stellgliedes 7 wird mittels der Spule des elektro-hydraulisehen Stellgliedes 7 etwas verschoben, aufgrund dessen die Pinole langsam sowie senkrecht nach unten bevegt wird. Die andere Verstärkereinheit, die Dreipunkt-Verhalten aufweist, wird gleichzeitig mittels der am Kondensator 16 ansteigenden Spannung angesteuert und gibt dann, wenn die Spannung am Kondensator 16 einen bestimmten Schwellwert erreicht hat, 0 ein zeitlich verzögertes, sowie nahezu konstantes Signal an den Leistungsverstärker ab. Der npn-Eingangstransistor 41a und der pnp-Ausgangstransistor 46a des Leistungsverstärkers werden ausgesteuert und der Steuerschieber des hydraulischen Stellmotors wird 3 weiter in seine maßgebende Endstellung verschoben, so da.3 die Pinole schnell nach unten bewegt wird. Kurz bevor das an der Pinole angekoppelte Werkzeug das Werkstück berührt, wird die Funkenentladung eingeleitet. Dabei verändern sich die Impulse an der 3 funkenstrecke. Die Funkenstrecke wird mit der Zündspannung beaufschlagt, und nach erfolgter Zündung

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"bricht die Spannung an der Funkenstrecke auf die typische Erosionsspannung von etwa 20 V zusammen. Während der relativ kurzen ZiindspannungsZeitspanne arbeiten die beiden Zener-Dioden 11a, 11b des MeQ-wertgebers 8 im Durchbruchbetrieb. Während der relativ großen Arbeitszeitspanne und der Impulspausenzeitspanne arbeiten dagegen beide Zener-Dioden 11a, 11b in Sperrbetrieb, so daß der Kondensator des Mittelwertbildners 10 dabei nahezu entladen wird, wobei die Spannung am Kondensator 16 nach einer entsprechend modifizierten e-Funktion abfällt. Die Verstärke rgruppen geben dann kein Ausgangssignal mehr ab, die Pinole wird gestoppt und befindet sich in der Arbeitsstellung. Treten während einer Arbeitsphase keine Kurzschluß- oder Fehlentladungsstörungen an der Funkenstrecke auf, so ist der Mittelwert der Spannung die am Kondensator 16 abfällt, zwar. Null, aber während des Zündvorgangs steigt die Spannung auf einem bestimmten kleinen positiven Wert und während der Arbeitszeitspanne und der Impulspausenzeitspanne fällt die Spannung von dem kleinen positiven Wert wieder auf den kleinen negativen Wert ab. Dabei wird die Verstärkereinheit, die proportionales Verhalten aufweist, bei einem bestimmten Schwellwert, der kleiner ist als der maximale kleine negative bzw. kleine positive Spannungswert voll ausgesteuert, so daß die Verstärkereinheit jeweils ein nahezu trapezförmiges Ausgangssignal an den Leistungsverstärker abgibt, das bewirkt, daß sich die Pinole während eines Arbeitsimpulses sowie der

folgenden Impulspause in etwa pendelartig in sek- - rechter Richtung bewegt. Diese pendelartigenBewegungen

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sind sehr klein. Der Leistungsverstärker und das elektro-hydraulische Stellglied 7 sind für diesen Fall so aufeinander abgestimmt, daß durch die Ausgangssignale des Leistungsverstärkers jeweils bei einem negativen bzw. positiven Signal die jeweils nia3gebende Koerzitivfeldstärke der eisenbehafteten Spule geringfügig überwunden wird.

Beispiele von Störungen, z.B. Kurzschlüsse sowie Fehlentladungen sind in Pig. 26 und Fig. 27 durch Linienzüge angedeutet und werden im folgenden näher erläutert: G-emä3 Fig. 26 erfolgt beim Zündvorgang des zweiter. Arbeitsimpulses ein KurzschluS; genä.2 Fig. 27 steigt das negative Signal am Eingang der Verstärkergruppe a.i, Das Ausgangssignai der Ver-Stärkereinheit, die proportionales Verhalten aufweist, bleibt auf oeinem konstanten «v'ert bestehen, aufgrund dessen di? P:r. öle weiter nach oben bewegt wird. Verschwindet nun der KurzschluS während der folgenden Impulspause, so verschwindet auch das negative Signal während des folgenden ZündVorgangs am Eingang dar Vers .ärkergrup^: nahezu. Die Pinole v/ird gestoppt, ni.-n.Tit eine neue Arbeitsstellung ein und führt dann bei den folgenden Arbeitsimpuleen wieder pendelartige Bewegungen aus. G-ernäS Fig. 2S tritt

langanhaltender Kurzschluß igt ias negative Signal, durch , am Eingang der Verstärker— wird zunächst langsam nach oben das negative Signal einen be— ht, -serine" 1 nach ober», bewegt» -gang verschwindet der Kurz-

25	beim	fünften Impuls	Fig. 27	Die Pino	e
	auf;	ge~ä3	G-era de angede ;	dann, wr.
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Schluß K. Bei den darauffolgenden Leerlaufimpulsen verschwindet das negative Signal am Eingang der Verstärke rgruppe und geht in den positiven Bereich über. Dabei wird zunächst die Bewegung der Pinole schnell nach oben A und danach die Bewegung langsam nach oben abgebrochen. Danach wird die Pinole zunächst langsam nach unten bewegt und dann, wenn das positive Signal einen bestimmten Wert T erreicht, schnell nach unten bewegt. Bei diesem Bewegungsvorgang tritt gemäß ?ig. 26 nach dem vom Kurzschluß K aus gezählten fünften Leerlaufimpul3 ein Kurzschlußimpuls auf. Dabei wird zunächst die Bewegung der Pinole schnell nach unten 3 und danach die Bewegung langsam nach unten abgebrochen. Danach wir die Pinole langsam nach oben bewegt. Der Kurzschluß L hebt sich dabei auf und nach dem darauffolgenden Leerlaufimpuls nimmt die Pinole eine neue Arbeitsstellung ein und führt bei weiterer Funkenentladung wieder pendelartige Bewegungen aus.

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Claims

Ansprüche: ^

Schaltanordnung einer elektro-mechanischen Pinolenvorschubeinrichtung zur Funkenerosion, bestehend aus einem elektro-hydraulischen Stellglied, mittels der die Pinole, insbesondere in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist, und einer Regeleinrichtung, die eingangsmäßig mit einem Istwertmeßgeber und einem Sollwertgeber verbunden ist, wobei der Istwertmeßgeber die Spannung am Erosionsspalt, die Stromstärke im Funkenentladungskreis oder den während der Arbeitsimpulspausen sich ausbildenden Leitwert der Funkenstrecke als Bezugsgröße sowie als Istwert-Regelgröße und der Sollwertgeber eine vorgegebene, einstellbare Spannung als Sollwert-Regelgröße der Regeleinrichtung zuleitet, die die Abweichung des Istwertes vom Sollwert feststellt und dann diese Abweichung zur Bildung der Stellgröße verwertet und diese dem elektro-hydraulischen Stellglied zuleitet, aufgrund dessen der Spaltabstand zwischen Werkstück und Y/erkzeug, das an der Pinole angekoppelt ist, eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit einem Regler ausgestattet ist, dessen Kennlinie zumindest angenähert der Charakteristik eines wenigstens vier Stufen aufweisenden Mehrpunktreglers entspricht.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen Fünfpunktregler aufweist, der aus zwei parallel zueinander geschalteten Dreipunktreglern besteht, wobei einer der Dreipunktregler eins kleine Nullstufenzone sowie einen kleinen Schaltsprung und der andere Dreipunktregler eine große tote Nullstufenzone sowie einen großen Schaltsprung besitzt.

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ORßlNAL INSPCGTCD

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zwei parallel zueinander geschaltete Regler aufweist, wobei einer der Regler ein Begrenzungsregler ist, der eine Kennlinie besitzt, die der Charakteristik eines stetigen Reglers mit Sättigung entspricht, und der andere Regler ein Dreipunktregler ist, dessen tote Nullstufenzone größer ist als der Proportionalzonenbereich des Begrenzungsreglers und dessen Schaltsprungsignal größer ist als das maximale Ausgangssignal des Begrenzungsreglers.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zwei parallel zueinander geschaltete, verschieden beschaltete Operationsverstärker (18a, 18b) aufweist, daß dabei einer der Operationsverstärker (18a) mit zwei Widerständen beschaltet ist, wobei einer der Widerstände als Eingangswiderstand (19) vor dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (18a) und der andere Widerstand als Rückkopplungswiderstand (21) zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers (18a) und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (18a) geschaltet ist, so daß die Übertragungskennlinie dieses Verstärkers der Übertragungscharakteristik eines linearen Verstärkers mit Begrenzung entspricht, daß der andere Operationsverstärker (18b) mit einem aus Widerständen, Dioden und Kondensatoren bestehenden Netzwerk so beschaltet ist, daß die Übertragungskennlinie dieses Verstärkers der Übertragungscharakteristik eines PT₁-Gliedes entspricht und daß in der Ausgangsleitung dieses Operationsverstärkers (18b) ein Begrenzer geschaltet ist, der aus zwei gegeneinander geschalteten Zener-Dioden (36) besteht, wodurch die Verstärkereinheit eine Übertragungskennlinie aufweist, die der Charakteristik eines Dreipunkt-Gliedes entspricht.

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ρ. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk des Verstärkers mit dem PT₁-Verhalten vier Widerstände (20, 25, 30, 31), sechs Dioden (28, 29, 32, 33, 34, 35) und zwei Kondensatoren (26, 27) aufweist, daß dabei einer der Yiiderstände als Eingangswiderstand (20) vor dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (18b) sowie einer der Widerstände als Rückkopplungswiderstand (25) zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers (18b) geschaltet ist, daß dabei parallel zum Eingangswiderstand (20) und dem Ausgang des Operationsverstärkers (18b) zwei zueinander parallele Zweige angeordnet sind, die jeweils einen als Entladewiderstand (30, 31) dienenden Widerstand und zwei hintereinander geschaltete Dioden (32, 33, 34, 35) aufweisen, wobei die hintereinander geschalteten Diodengruppen zueinander antiparallel liegen, daß dabei parallel zu den zwei, dem Ausgang des Operationsverstärkers (18b) zugeordneten Dioden (33, 35) jeweils ein Kondensator (26, 27) geschaltet ist, daß dabei jeweils einer der Kondensatoren (26, 27) mit jeweils einer als Rückkopplungsglied dienenden Diode (28, 29) mit dem invertierenden Eingang verbunden ist, daß dabei die Dioden (28, 33, 29, 35), die jeweils untereinander in Reihe sowie parallel zum invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers (18b) liegen, entsprechend gegeneinander geschaltet sind und daß dabei jeder Widerstand, der als Entladewiderstand (30, 31) dient, einen wesentlich kleineren Widerstandswert als der Eingangswiderstand (20) sowie der Rückkopplungswiderstand (25) des Operationsverstärkers (18b) besitzt.

6. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingang der Operationsverstärker (18a, 18b) ein Mittelwertbildner (10), der Sollwertgeber (9) und der Istwertmeßgeber (8)

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ψ 27576Α6

angeordnet sind und diese miteinander ein Netzwerk bilden, daß dabei der Istwertmeßgeber (8) zwei Zener-Dioden (11a, 11b), die unterschiedliche Durchbruchspannungen aufweisen, und zwei Widerstände (12a,12b) besitzt, daß hierbei die Zener-Diode (11a), die die größere Durchbruchspannung aufweist, mit einem der Widerstände (12a) in Reihe geschaltet ist, daß hierbei der Zener-Diode (11b), die die kleinen?Durchbruchspannung aufweist, der andere Widerstand 02b) parallel zugeordnet ist, und daß diese hierbei eine Reihenparallelschaltung bilden, wobei die Raihenparallelschaltung den Istwerteingang und die Parallelschaltung den Istwertausgang bilden, daß dabei der Sollwertgeber (9) aus einer einstellbaren Gleichspannungsquelle besteht, die mit ihrem Minuspol an der Anode der, die kleineupDurchbruchspannung aufweisenden Zener-Diode (11b) und mit ihrem Pluspol am Massepol (17a) der Operationsverstärker (18a,18b) angeschlossen ist, und da:3 dabei der Mittelwertbildner (10) aus einem Widerstand (15) und einem Kondensator (16) besteht, wobei der Widerstand (15) und der Kondensator (16) in Reihe geschaltet sind und daß hierbei der Widerstand (15) an der Kathode dsr, die kleinere Durchbruchspannung aufweisenden Zener-Diode (11b) und der Kondensator (16) am Massepol (17a) der Operationsverstärker (I8a,i8b) angeschlossen ist, und der Kondensator (15) den Ausgang des Netzwerkes bildet.

7. Schaltanordnung nach Anspruch 1,4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen linearen Leistungsverstärker aufweist, an dessen Ausgang das elek-

^q tro-hydraulische Stellglied (?) angeschlossen ist.

8. Schaltanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Leistungsverstärkers zwei eingangsmä3ig parallel zueinander geschaltete Bingangstransistoren (41a,41b) und der Ausgang zwei Ausgangsleistungstransistoren aufweist, wobei einer der Eingangstransistoren

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, > ^S 27576A6

(41a) sowie einer der Ausgangstransistoren (46b) npn-Transistoren und der andere Eingangstransistor (41b) sowie der andere Ausgangstransistor (46a) pnp-Transistoren sind, daß dabei dem npn-Eingangstransistor (41a) der pnp-Ausgangstransistor (46a) und dein pnp-Eingangstransistor (41b) der npn-Ausgangstransistor (46b) zugeordnet ist und daß dabei die Eingangstransistoren (41a, 41b) und die Ausgangstransistoren (46a, 46b) in Emitterschaltung eingesetzt sind, wobei die Emitter der Eingangstransistoren (41a, 41b) am Ilassepol (45, 17b) des Leistungsverstärkers sowie der Operationsverstärker (J 8a, 18b) angeschlossen sind und die Kollektoren der Ausgangstransistoren (46a, 46b) über Entkopplungsdioden (47a, 47h) miteinander sov/ie mit einem V/icklungsende des elektro-hydraulischen Stellgliedes (7) verbunden sind und daß das andere Wicklungsende des elektro-hydraulischen Stellgliedes (7) am Massepol (45, 17) angeschlossen ist.

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