DE4025698C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungsschaltung für funkenerosive Bearbeitung, d. h. eine Schaltung zum Anlegen einer Gleichspannung an einen Arbeitsspalt zwischen einer Werkzeugelektrode und einem Werkstück über eine entsprechende Schalteinrichtung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die aus der JP 01-1 46 618 A bekannt sind.

Die Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Spannungsversorgungsschaltung zur funkenerosiven Bearbeitung, d. h. zur Werkstoffabtragung über elektrische Entladungen, aus dem Stand der Technik. Die Fig. 5 dient dazu, die Funktionsverläufe der in Fig. 4 angezeigten Größen zu erläutern.

In der Fig. 4 bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Werkstück, 2 eine Werkzeugelektrode, 3 eine Gleichspannungsquelle, von der über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 eine Gleichspannung abgeleitet und gelegt wird, und 4 einen Transistor, der eine Schalteinrichtung zum Anlegen einer Spannung über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 darstellt. Die Bezugszahl 41 bezeichnet einen Widerstand, 42 eine Diode, das Symbol L₀ gibt die Induktanz bzw. Induktivität der Zuleitungsdrähte an, G1 bezeichnet die Gatespannung des Transistors 4, I und E geben jeweils die Ströme und Spannungen an und R_g zeigt den Spaltwiderstand an.

Zunächst wird eine Spannung wie die in Fig. 5 gezeigte Spannung G1 an das Gate des Transistors 4 gelegt. Sowie die Gatespannung G1 angelegt wird, wird der Transistor 4 eingeschaltet, d. h. durchgeschaltet oder in seinen leitenden Schaltzustand versetzt, wodurch eine Gleichspannung E3 über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 aus der Gleichspannungsquelle 3 angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die gesamte Vorrichtung so gesteuert, daß die Werkzeugelektrode 2 allmählich näher an das Werkstück 1 herangeführt wird und daß die Spannung E3 über dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 so lange auf einem hohen Wert gehalten wird, bis die Entladung beginnt, und auf einen geringeren Wert absinkt, nachdem die Entladung begonnen hat.

Wird der Transistor 4 ab- oder ausgeschaltet, d. h. gesperrt, wird die Energie, die in der Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte durch einen Strom I1 gespeichert wird, der im Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 fließt, in einen Strom I2 überführt, der wiederum über die Diode 42 durch einen Spaltwiderstand R_g fließt. Der Spaltwiderstand R_g wird durch ein Arbeitsfluid, Bearbeitungsspäne oder -schnipsel, Streukapazitäten usw. bestimmt. Obwohl die in der Induktanz L₀ gespeicherte Energie regelmäßig infolge des Vorhandenseins der Diode 42 durch den Spaltwiderstand R_g exponentiell abnimmt, muß die AUS-Periode, während der der Transistor 4 im Ausschaltzustand gehalten wird, infolge der Wartezeit, die erforderlich ist, bis der Strom I2 Null geworden ist, länger angesetzt werden. Dies heißt, daß, falls die Spannung E3 infolge der in der Induktanz L₀ gespeicherten Energie oder infolge von in Streukapazitäten C₀ und C_G gespeicherter Energie im Arbeitsspalt existiert, sich dahingehend Probleme ergeben, daß es schwierig ist, die Bearbeitungsspäne, freien Kohlenstoff und andere schwimmende oder schwebende Substanzen aus dem Arbeitsspalt zu entfernen. Falls in Anwesenheit dieser schwimmenden Substanzen im Arbeitsspalt die Gleichspannung E3 über das Werkstück 1 und die Arbeitselektrode 2 angelegt ist, wird die Entladung in unerwünschtem Maße konzentriert, was zu Bogenbildung führt. Die Erzeugung einer Bogenentladung bewirkt, daß die Werkstückoberfläche gerauht wird und daß der Elektrodenverbrauch beschleunigt wird, oder bewirkt, daß die funkenerosive Bearbeitung unterbrochen wird. Um diesem entgegenzuwirken, wird die AUS-Periode, während der der Transistor 4 abgeschaltet gehalten wird, wie bereits erwähnt, notwendigerweise länger angesetzt. Diese längere AUS-Periode führt jedoch zu der unerwünschten Eigenschaft einer herabgesetzten Bearbeitungsgeschwindigkeit.

Es gibt eine Reihe von Spannungsversorgungsschaltungen, die eine Energieverbrauchsschaltung aufweisen, um die Unterbrechung zwischen den funkenerosiven Bearbeitungen kurz zu halten.

Die WO 89/07 030 zeigt nur eine Energieverbrauchsschaltung mit einem Kondensator, der bei Erreichen einer Entladungsspannung eines vorbestimmten Werts, wenn ein Transistor dieser Schaltung mittels eines Komparators eingeschaltet wird, entladen wird.

Die DE 25 47 767 B2 umfaßt eine Energieverbrauchsschaltung bestehend aus einem Transistor, einer Diode sowie einem Kondensator, wobei der Transistor synchron mit dem Schalttransistor für die Arbeitsspannung geschaltet wird.

In der DE 38 00 727 A1 ist in einer einzigen Energieverbrauchsschaltung lediglich eine Diode vorgesehen.

Die DE 31 31 037 C2 zeigt abgesehen vom Schalttransistor für die Arbeitsspannung lediglich einen zusätzlichen Transistor.

In der eingangs erwähnten JP 01-1 46 618 A darf ebenfalls die in Fig. 4 dargestellte Zeit T, die erforderlich ist, um nach Abschalten der ersten Schalteinrichtung für die Arbeitsspannung die im Arbeitsspalt verbleibende Spannung auf Null zu bringen, nicht zu kurz sein, damit Bogenentladungen zuverlässig vermieden werden. Um die Zeit T verkürzen zu können und damit die Anzahl von Bearbeitungsvorgängen pro Zeiteinheit erhöhen zu können und die Erzeugung von Rost infolge von Elektrolyse zu verhindern sowie eine Entladung von Bearbeitungsspänen durch den Arbeitsspalt zu fördern, ist parallel zum Arbeitsspalt eine zweite Energieverbrauchsschaltung vorgesehen. Ein auf der Ausgangsseite der Schalteinrichtung für die Arbeitsspannung vorgesehener Transistor als eine zweite Schalteinrichtung, die einer ersten Energieverbrauchsschaltung entspricht, wird erregt, wenn die Arbeitsspannungs-Schalteinrichtung abgeschaltet wird, und die gespeicherte Energie (in Zuleitungsinduktivitäten, der Kapazität des Arbeitsspaltes usw.) wird in der Energieverbrauchsschaltung durch Joulesche Wärme abgebaut. Gleichzeitig mit dieser zweiten Schalteinrichtung wird auch ein als dritte Schalteinrichtung der zweiten Energieverbrauchsschaltung dienender Transistor eingeschaltet, um den Energieabbau zu bewirken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsversorgungsschaltung der gattungsgemäßen Art weiter zu verbessern und die Periode zwischen den Bearbeitungsintervallen bei sichergestellter Verhinderung von Bogenentladungen weiter zu verkürzen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. In der Erfindung weist die erste Energieverbrauchsschaltung eine Parallelschaltung eines Kapazitätselements mit der zweiten Schalteinrichtung und einem in Serie zur zweiten Schalteinrichtung geschalteten Widerstand, eine Diode, die in Serie zur Parallelschaltung geschaltet ist, und eine Gatesteuerschaltung auf. Mittels der Gatesteuerschaltung wird in Abhängigkeit vom Ladezustand des Kapazitätselements dafür gesorgt, daß die zweite Schalteinrichtung entsprechend der Spannung am Kapazitätselement gesteuert wird. Zum Beispiel wird beim Abschalten der ersten Schalteinrichtung für die Arbeitsspannung zunächst die dritte Schalteinrichtung der zweiten Energieverbrauchsschaltung eingeschaltet, wobei der durch die Diode und das Kapazitätselement der ersten Energieverbrauchsschaltung fließende Strom zum Abbau der Energie durch Joulesche Wärme führt. Der Rest wird in Form von Ladung auf das Kapazitätselement übertragen, wobei diese Ladung wieder in Form Joulescher Wärme vernichtet wird, wenn die zweite Schalteinrichtung bei vorgegebener Spannung am Kapazitätselement eingeschaltet wird. Hierdurch kann zuverlässig sichergestellt werden, daß auch bei kurzer Zeitdauer zwischen den Bearbeitungsintervallen keine Ladung im Spalt verbleibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Danach kann die Energievernichtung mittels einer dritten Energieverbrauchsschaltung noch zuverlässiger und schneller erfolgen.

Erfindungsgemäß wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit verbessert, und die Oberflächenrauhigkeit der Bearbeitungsoberfläche wird ebenfalls verbessert, wobei ferner die Entladung und Entfernung von Bearbeitungsspänen und freiem Kohlenstoff erleichtert werden und eine Bogenentladung verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht ferner, z. B. die Bearbeitung oder Ausbildung kleiner Löcher durchzuführen, in welchen Bearbeitungsspäne und freier Kohlenstoff nur schwer aus dem Arbeitsspalt entfernt werden können, indem die Entladung der Bearbeitungsspäne, des freien Kohlenstoffs und anderer schwimmender oder schwebender Substanzen aus dem Spalt erleichtert wird.

Ferner kann erfindungsgemäß der Elektrodenverbrauch herabgesetzt werden, indem ermöglicht wird, die oben erwähnte AUS-Periode herabzusetzen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erklärung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 die Darstellung der Funktionsverläufe für in Fig. 1 angezeigten Größen,

Fig. 3 ein Schaltbild zur Erklärung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 ein Schaltbild, das den Aufbau der entsprechenden Schaltung gemäß dem Stand der Technik zeigt, und

Fig. 5 die Darstellung von Funktionsverläufen von in Fig. 4 angezeigten Größen.

Die Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Spannungsversorgungsschaltung zur funkenerosiven Bearbeitung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Bezugszahl 1 bezeichnet ein Werkstück, 2 eine Werkzeugelektrode, 3 eine Gleichspannungsquelle, 4 bis 7 jeweils Transistoren, 8 einen Kondensator 9 bis 12 jeweils Dioden, 13 bis 15 Widerstände und 16 eine Gatesteuerschaltung für den Transistor 5. Das Symbol L₀ repräsentiert die Induktivität oder Induktanz der Zuleitungsdrähte, und die Symbole I, E und G stehen jeweils für die Ströme, die Spannungen und die Gatespannungen jedes Transistors.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist den folgenden Schaltungsaufbau auf. Eine erste Schalteinrichtung ist vorgesehen, die aus einem Transistor 4 besteht, der durch eine Gatespannung G1 gesteuert wird, um eine Spannung E3 über einem Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 anzulegen. Ferner ist eine Energieverbrauchsschaltung vorgesehen, in der eine Diode 10 auf der Ausgangsseite der ersten Schalteinrichtung mit einer Parallelschaltung verbunden ist, die aus einer zweiten Schalteinrichtung mit dem Kapazitätselement 8 und einem Transistor 5 und einem Widerstand 14 besteht. Ferner ist eine Gatesteuerschaltung 16 der ersten Energieverbrauchsschaltung vorgesehen, die eine Gatespannung G2 zur Steuerung des Transistors 5 entsprechend dem Entladungsspannungspegel des Kapazitätselements 8 ausgibt. Eine zweite Energieverbrauchsschaltung, die aus einem Transistor 6 und einer Diode 11 einer dritten Schalteinrichtung 7 besteht, ist parallel zum Arbeitsspalt geschaltet und wird durch eine Gatespannung G3 gesteuert. Eine dritte Energieverbrauchsschaltung, die aus einem Transistor 7, einem Widerstand 15 und einer Diode 12 einer vierten Schalteinrichtung besteht, ist parallel bezüglich der ersten Energieverbrauchsschaltung vorgesehen und wird durch eine Gatespannung G4 gesteuert. Das Ausführungsbeispiel weist einen solchen Aufbau auf, daß der Tranistor 6 der zweiten Energieverbrauchsschaltung dazu veranlaßt wird, zu leiten, nachdem der Transistor 4 der ersten Schalteinrichtung abgeschaltet ist, und daß der Transistor 7 der dritten Energieverbrauchsschaltung dazu veranlaßt wird, zu leiten, wenn zumindest die Spannung E3, die an den Arbeitsspalt gelegt wird, unter einen vorbestimmten Spannungswert fällt.

Wird in der Schaltung gemäß Fig. 1 der Transistor 4 abgeschaltet und zum selben Zeitpunkt der Transistor 6 eingeschaltet (durchgeschaltet oder durchlässig gemacht), so wird die Energie, die in der Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte durch den über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 fließenden Entladungsstrom I1 gespeichert ist, durch das Kapazitätselement 8 der ersten Energieverbrauchsschaltung entladen. Infolgedessen wird das Kapazitätselement 8 aufgeladen. Der Ladestrom des Kapazitätselements 8 wird durch die Gatesteuerschaltung 16 der ersten Energieverbrauchsschaltung derart überwacht, daß an das Gate des Transistors 5 der ersten Energieverbrauchsschaltung eine Gatespannung G2 angelegt wird, sowie der Ladestrom des Kapazitätselements 8 einen vorbestimmten Spannungspegel erreicht bzw. hervorruft. Hiermit wird der Transistor 5 eingeschaltet. Infolgedessen wird die in dem Kapazitätselement 8 gespeicherte Ladung im Transistor 5 der ersten Energieverbrauchsschaltung entladen. Daher wird, weil die Spannung am Kapazitätselement 8 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, die in der Induktanz L₀ gespeicherte Energie über die erste Energieverbrauchsschaltung verbraucht bzw. vernichtet.

Fällt die Spannung E2, die an den Transistor 4 angelegt ist, unter den Spannungswert am Kapazitätselement 8, so wird der Transistor 7 in der dritten Energieverbrauchsschaltung, die parallel bezüglich der ersten Energieverbrauchsschaltung vorgesehen ist, dazu veranlaßt, zu leiten, und infolgedessen wird die zuvor erwähnte Energie rapide über diesen Schalter verbraucht und vernichtet. Infolgedessen wird vermieden, daß ein oszillierender Strom über dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 hervorgerufen wird, und ferner wird verhindert, daß eine unerwünscht hohe Spannung an den Transistor 4 der ersten Schalteinrichtung angelegt wird, da die Spannung am Kapazitätselement 8 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Infolgedessen kann die in der Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte gespeicherte Energie schnell entladen werden und die AUS-Periode, während der der Transistor 4 im AUS-Schaltzustand gehalten wird, kann herabgesetzt werden. Mit anderen Worten kann die AUS-Periode T_AUS, die in Fig. 2 angedeutet ist, die im folgenden erläutert wird, kürzer gemacht werden.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 unter Bezug auf diese Fig. 2 näher erläutert.

Wird der Transistor G1 nach Verstreichen einer vorbestimmten AUS-Periode T_AUS, die in Fig. 2 angezeigt ist, eingeschaltet, so wird infolge des durchgeschalteten Transistors eine Spannung über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 gelegt. Da die Steuerung derart durchgeführt wird, daß die Werkzeugelektrode 2 nahe zum Werkstück 1 herangezogen wird, findet am Arbeitsspalt bei Anlegung der Spannung Entladung statt. Die Tatsache, daß die Spannung E3 gemäß Fig. 2 abrupt abfällt, repräsentiert das Auftreten von Entladung. Nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit T von einem Zeitpunkt an, zu dem die Entladung stattfindet, wird der Transistor G1 ausgeschaltet, d. h. gesperrt. Mit anderen Worten ist die EIN-Zeit T_EIN, die in Fig. 2 angedeutet ist, während der der Transistor G1 sich im Einschaltzustand befindet, abgeschlossen. Im folgenden werden diese Vorgänge unter Hervorhebung des Gesichtspunkts des Energieverbrauchs detaillierter erläutert.

Wird die Gatespannung G1 aus Fig. 2 an das Gate des Transistors 4 gelegt, so wird der Transistor 4 eingeschaltet, wodurch veranlaßt wird, daß die Gleichspannung 3 über die Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte über das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 gelegt wird. Daraufhin findet über dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 eine Entladung statt, wodurch das Werkstück 1 bearbeitet wird. Da der Vorgang so gesteuert bzw. geregelt wird, daß der Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 allmählich reduziert wird, ändert sich die Spannung über dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2 zu diesem Zeitpunkt in der in Fig. 2 an Hand E3 gezeigten Weise.

In der Periode, während der der Transistor 4 in seinem AUS-Schaltzustand gehalten wird, wird so gesteuert, daß der Transistor 6 eingeschaltet ist, d. h. beide Transistoren werden alterniernd jeweils in einander entgegengesetzte Schaltzustände gebracht.

Die während der EIN-Schaltzeit des Transistors 4 in der Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte und den Streukapazitäten C₀ und G_G gespeicherte Energie, wird, sowie der Transistor 4 auf AUS geschaltet wird, entladen, wie dies durch I2 in Fig. 2 angezeigt ist. Dies führt dazu, daß das Kapazitätselement 8 über den Widerstand 13, die Dioden 9 und die Diode 10 geladen wird. Die Aufladungsspannung des Kapazitätselements 8 wird durch die Gatesteuerschaltung des Transistors 5 überwacht, und wenn die Aufladungsspannung des Kapazitätselements 8 einen vorbestimmten Spannungswert erreicht, so wird an das Gate des Transistors 5 eine Impulsspannung G2 angelegt. Hierdurch wird der Transistor 5 eingeschaltet, und die elektrische Ladung im Kapazitätselement 8 wird über den Widerstand 14 und den Transistor 5 verbraucht. Da die Spannung des Kapazitätselements 8 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wird die Energie, die in der Induktanz L₀ gespeichert ist, verbraucht und vernichtet. Auch während dieser Periode wird der Transistor 6 in seinem Einschaltzustand gehalten, wodurch verhindert wird, daß der Strom I1 über den Arbeitsspalt fließt, der einen Spaltwiderstand aufweist. Infolgedessen wird keine Spannung an den Arbeitsspalt gelegt und Bearbeitungsschnipsel oder -späne und andere schwimmende oder schwebende Substanzen im Arbeitsspalt werden in diesem frühen Stadium entfernt.

Fällt die an den Transistor 4 angelegte Spannung E2 unter die Spannung des Kapazitätselements 8, das auf einem vorbestimmten Spannungswert gehalten wird, so kann die in der erwähnten Induktanz L₀ gespeicherte Energie nicht über die erste Energieverbrauchsschaltung entladen werden. Dies kann eine Schwingung durch die Streukapazitäten in der Schaltung hervorrufen. Um dieses Phänomen zu verhindern, wird die Energie dazu gebracht, in nicht oszillierender Weise verbraucht zu werden, indem der Transistor 7 eingeschaltet wird, d. h., daß die Energie über die dritte Energieverbrauchsschaltung vernichtet wird. Durch diese Vorgehensweise wird die in der Induktanz L₀ der Zuleitungsdrähte gespeicherte Energie rapide über die Transistoren 6 und 7 verbraucht und vernichtet.

Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die in der Induktanz der Zuleitungsdrähte und den Streukapazitäten C₀ und C_G gespeicherten Energien in nicht oszillierender Weise über die Energieverbrauchsschaltungen der Transistoren 5 bis 7 während der AUS-Periode der funkenerosiven Bearbeitung sehr schnell verbraucht. Infolgedessen kann die Entladungs-AUS-Periode beträchtlich vermindert werden. Dadurch, daß die Spannung über dem Arbeitsspalt auf Null gehalten wird, können Bearbeitungsspäne und freier Kohlenstoff im Arbeitsspalt einfach entladen werden. Infolgedessen können die erwähnten Energien schnell verbraucht und vernichtet werden, ohne daß zugelassen wird, daß die Entladung sich zu einer Bogenentladung ausweitet, wodurch es möglich ist, die Entladungs-AUS-Periode zu verkürzen und darüber hinaus die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannungsversorgungsschaltung für funkenerosiven Bearbeitung. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein ähnlicher Schaltungsaufbau wie in Fig. 1 verwendet, wobei jedoch die dritte Energieverbrauchsschaltung (Transistor 7, Widerstand 15 und Diode 12) aus Fig. 1 wegfällt. In Fig. 3 sind durch gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 auch gleiche Schaltungsteile bezeichnet. Die Bezugszeichen 17 bis 19 bezeichnen jeweils Widerstände. 20 gibt einen Impulseingangsanschluß an, 21 bis 23 jeweils Buffer, 24 einen Photokoppler, 25 einen Eingangsimpulskurvenformungsabschnitt, 25-1 einen monostabilen Multivibrator und 25-2 ein Flipflop. Die Bezugszahl 26 bezeichnet eine Spaltspannungsdetektoreinrichtung zum Erfassen der Spannung im Arbeitsspalt zwischen dem Werkstück 1 und der Werkzeugelektrode 2. Im folgenden wird die Funktionsweise der Schaltung aus Fig. 3 detailliert für die Periode erläutert, in der der Eingangsimpuls, der vom Impulseingangsanschluß 20 eingegeben wird, sich in der Ausschaltzeit befindet, sowie auch für die Periode, in der dieser Eingangsimpuls in seiner Einschaltzeit liegt.

(1) Funktionsweise während der Zeitperiode, in der der Eingangsimpuls 20 sich im Einschaltzustand befindet

Der Transistor 4 wird von einem Signal, das vom Buffer 21 kommt, eingeschaltet. Dies verursacht, daß die Spannung der Gleichspannungsquelle 3 an den Arbeitsspalt gelegt wird.

Der Transistor 5 ist jedoch nichtleitend, weil, so lange wie der Transistor 4 eingeschaltet gehalten wird, an den Transistor 5 eine entgegengesetzte oder Umkehrspannung angelegt wird.

Der Transistor 6, der einen weiteren Teil der Energieverbrauchsschaltung darstellt, verbleibt im AUS- Schaltzustand, da kein EIN-Gatesignal gegeben wird. Dies ist deshalb der Fall, weil, wenn ein Signal, das gewonnen wird, indem die Kurvenform des Eingangsimpulses im monostabilen Multivibrator 45-1 und Flipflop 25-2 geformt wird, eingegeben wird, der Ausgangswiderstand des Photokopplers 24 herabgesetzt wird mit dem Resultat, daß über den Widerstand 19 ein Strom im Photokoppler 24 fließt. Infolgedessen fällt das Potential des Eingangsanschlusses vom Buffer 23 ab, und das Potential des Ausgangsanschlusses fällt ebenfalls ab. Hierdurch wird an das Gate des Transistors 6 kein EIN-Signal angelegt, wobei dieser Transistor infolgedessen im Ausschaltzustand gehalten wird.

In diesem Zustand wird dafür gesorgt, daß die Werkzeugelektrode 2 abgesenkt wird, um den Arbeitsspalt zu verkleinern. Infolgedessen tritt im Arbeitsspalt zur Bearbeitung des Werkstücks 1 eine Entladung auf. Die Spaltspannungsdetektoreinrichtung 26 erfaßt das Auftreten von Entladungen. Daraufhin wird von einer geeigneten Einrichtung, die in der Figur nicht dargestellt ist, vom Zeitpunkt, bei dem die Entladung beginnt, eine vorbestimmte Zeit durch eine Zählung gemessen und der erwähnte Eingangsimpuls 20 wird nach Verstreichen dieser vorbestimmten Zeit auf AUS gesetzt.

(2) Funktionsweise in der Periode, während der Eingangsimpuls 20 sich in seinem Ausschaltzustand befindet

Wenn der Eingangsimpuls 20 auf AUS gesetzt ist, so wird der Transistor 4 ausgeschaltet, d. h. in den Sperrzustand versetzt, wodurch die Zuführung der Entladungsspannung unterbrochen wird.

Ist der Eingangsimpuls 20 auf AUS gesetzt, so wird der Transistor 6, der Teil der Energieverbrauchsschaltung ist, auf EIN geschaltet. Dies ist deshalb der Fall, weil, wenn der Eingangsimpuls 20 ausgeschaltet ist, das Ausgangssignal des Buffers 22 Null wird, mit dem Ergebnis, daß zur Eingangsseite des Photokopplers 24 kein Strom fließt, wodurch bewirkt wird, daß dessen Ausgangswiderstand anwächst. Infolgedessen wird die an den Eingangsanschluß des Buffers 23 über den Widerstand 19 angelegte Spannung erhöht, und die Ausgangsspannung wird ebenfalls erhöht. Mit anderen Worten wird eine Gatespannung an den Transistor 6 gelegt. Andererseits wird die Spannung, die durch die Energien erzeugt wird, welche in der Zuleitungsdrahtinduktanz L₀, den Streukapazitäten C₀ und der Arbeitsspaltkapazität C_G gespeichert sind, in Form einer Vorwärtsspannung über den Source- und Drainanschluß des Transistors 6 gelegt. Dies führt dazu, daß der Transistor 6 eingeschaltet wird.

Wenn der Transistor 4 ausgeschaltet ist, und der Transistor 6 eingeschaltet ist, fließt der durch die in der Leitung gespeicherte Energie erzeugte Strom durch den Transistor 6 → die Diode 10 → das Kapazitätselement 8 in der durch die in der Figur mit Hilfe einer Linie angezeigten Weise, welche aus alternierenden kurzen und langen Linienelementen besteht. Das heißt, ein Teil dieser Energie wird in Form von Joulscher Wärme verbraucht, sowie dieser Strom fließt, wobei der Rest in Form einer Ladung auf das Kapazitätselement 8 übertragen wird.

Hierduch wird ein unerwünschter Zustand verhindert, bei dem eine Ladung während der Periode, in der der Transistor 4 der ersten Schalteinrichtung ausgeschaltet ist, im Spalt verbleibt, so daß auf diese Weise nicht zugelassen wird, daß die Spannung Null wird.

Sowie das Kapazitätselement 8 immer dann, wenn der Transistor 4 ein- und ausgeschaltet wird, geladen wird, wird die Ladespannung allmählich erhöht. Erreicht die Spannung des Kapazitätselements 8 einen vorbestimmten Wert, stellt die Gatesteuerschaltung 16 des Transistors 5 diese Spannung fest, woraufhin sie ein EIN-Signal zum Transistor 5 überträgt. Wenn der Transistor 5 eingeschaltet ist, wird das Kapazitätselement 8 über den Widerstand 14 → den Transistor 5 entladen. Das heißt, daß die in dem Kapazitätselement 8 gespeicherte Ladung in Form Joulscher Wärme vernichtet wird, sowie die Energie in den Widerstand 14 und den Transistor 5 fließt.

Der Transistor 5 kann im Vergleich zum Transistor 4 Schaltcharakteristiken geringerer Güte aufweisen, da die Aufgabe des Transistors 5 lediglich darin besteht, nur dann einzuschalten, d. h. in den leitenden Schaltzustand überzugehen, wenn die Spannung des Kapazitätselements 8 einen vorbestimmten Wert erreicht, wenn der Transistor 4 einige Male ein- und ausgeschaltet ist.

Die Dauer eines einzigen Spannungsimpulses, der zur funkenerosiven Bearbeitung zugeführt wird, sollte, wenn immer praktikabel, kürzer sein, um ein Anrosten infolge von Ionisation (Elektrolyse) zu verhindern. Auch dann, wenn Impulse mit kurzer Rechteckform aufeinanderfolgend angelegt werden, wird die in der Leitung gespeicherte Energie durch die Wirkung der Energieverbrauchsschaltung rapide vernichtet. Dies trägt dazu bei, daß der unerwünschte Zustand, bei dem eine Spannung während sämtlicher Zeitperioden an den Arbeitsspalt gelegt ist, vermieden wird.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird im Arbeitsspalt während der Entladungs-AUS-Periode zwischen den Entladungsvorgängen im Ausführungsbeispiel in Fig. 3 keine große Energie mehr gespeichert. Dies verhindert ein Auftreten von Rost infolge von Elektrolyse und erleichtert die Entfernung von Bearbeitungsspänen aus dem Arbeitsspalt. Darüber hinaus kann die AUS- Periode T_AUS (Fig. 2) ausreichend kurz gemacht werden, so daß die Bearbeitungsgeschwindigkeit durch Erhöhen der Anzahl von Entladungen pro Zeiteinheit erhöht werden kann.

Claims (3)

1. Spannungsversorgungssschaltung für funkenerosive Bearbeitung, aufweisend eine erste Schalteinrichtung (4) zum Anlegen einer Gleichspannung an einen Arbeitsspalt zwischen einer Werkzeugelektrode (2) und einem Werkstück (1), eine erste Energieverbrauchsschaltung mit einer zweiten Schalteinrichtung (5), die auf der Ausgangsseite der ersten Schalteinrichtung (4) parallel zum Arbeitsspalt vorgesehen ist, und eine zweite Energieverbrauchsschaltung mit einer dritten Schalteinrichtung (6), die parallel zum Arbeitsspalt vorgesehen ist, wobei die dritte Schalteinrichtung (6) der zweiten Energieverbrauchsschaltung dazu veranlaßt wird, zu leiten, nachdem die erste Schalteinrichtung (4) abgeschaltet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Energieverbrauchsschaltung (5, 8, 10, 14, 16) eine Parallelschaltung eines Kapazitätselements (8) mit der zweiten Schalteinrichtung (5) und einem in Serie zur zweiten Schalteinrichtung (5) geschalteten Widerstand (14), eine Diode (10), die in Serie zur Parallelschaltung (5, 8, 14) geschaltet ist, und eine Gatesteuerschaltung (16) umfaßt, die die zweite Schalteinrichtung (5) entsprechend der Spannung am Kapazitätselement (8) steuert.

2. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Energieverbrauchsschaltung (7, 12, 15) vorgesehen ist, die eine vierte Schalteinrichtung (7) aufweist und parallel bezüglich der ersten Energieverbrauchsschaltung (5, 8, 10, 14, 16) geschaltet ist.

3. Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Schalteinrichtung (7) der dritten Energieverbrauchsschaltung (7, 12, 15) eingeschaltet wird, nachdem der Energieverbrauchsvorgang in der ersten Energieverbrauchsschaltung über eine vorbestimmte Zeitdauer fortgeschritten ist, und ausgeschaltet ist, bevor die erste Schalteinrichtung (4) leitend wird.