DE4119905A1

DE4119905A1 - Verfahren und vorrichtung zum spuelen des schneiddrahtes von drahterodiermaschinen

Info

Publication number: DE4119905A1
Application number: DE19914119905
Authority: DE
Inventors: David Brecht
Original assignee: RERUCHA und BRECHT GmbH
Current assignee: RERUCHA und BRECHT GmbH
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1992-12-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Spülen des Schneiddrahtes von Drahterodiermaschinen.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt. Dabei ar beitet die Spülpumpe stets mit voller Normaldrehzahl und demzu folge auch mit konstantem Förderdruck. Da diese konstante Druck förderung der Spülflüssigkeit wegen der unterschiedlichen pro zeß- und technologieabhängigen Anforderungen, nach denen ver schieden große Fördermengen pro Zeiteinheit benötigt werden, und wegen des werkstückbedingten Druckabfalles auch die Druckhöhe variabel sein muß, werden diese unterschiedlichen Bedingungen durch eine Bypassregelung im Spülflüssigkeitsumlauf berücksich tigt. Dabei findet die Druckmessung in der Regel im Bereich der zentralen Filtereinheit statt. Diese Verfahrensweise ist von einigen Nachteilen begleitet. Zur Bypasssteuerung sind Regelven tile erforderlich, welche sehr verschmutzungsanfällig sind da die rücklaufende Spülflüssigkeit mit mikroskopisch kleinen Ero sionspartikeln angereichert ist, die an den Ventilorganen an haften und deren Funktionsfähigkeit nach und nach beeinträch tigen. Außerdem wird durch die Bypassregelung zusätzliche Wärme erzeugt und ein ziemlich hoher Energieverbrauch hervorgerufen, weil die gesamten Verfahrensparameter für die höchste vorkommen de Spülleistung ausgelegt sein müssen, und eine entsprechend große Spülflüssigkeitsmenge dauernd im Umlauf gehalten werden muß.

Von diesen Gegebenheiten ausgehend sieht die Erfindung ihre Auf gabe darin, diese Nachteile zu vermeiden und eine den jeweils vorliegenden Technologie- und Prozeß-Bedingungen genau zugemes sene Spülflüssigkeitsmenge bereitzustellen und umzuwälzen, ohne dabei eine größere, nicht benötigte Flüssigkeitsmenge im Umlauf halten zu müssen.

Daher ist erfindungsgemäß eine Verfahrensführung zum Spülen des Schneiddrahtes von Drahterodiermaschinen mit einer oberen und einer unteren Drahtzuführung mit jeweils einem die Spülflüssig keit zuführenden Spülkopf und mindestens einer Druckspülpumpe vorgesehen, die die Spülflüssigkeit aus einem Saubertank fördert, bei welcher

a) die Spülflüssigkeit von einer ersten leistungsgeregelten Druckspülpumpe aus dem Saubertank zu dem oberen Spülkopf gefördert wird,
b) die Spülflüssigkeit von einer von der ersten unabhängigen zweiten leistungsgeregelten Druckspülpumpe aus dem Sau bertank zu dem unteren Spülkopf gefördert wird,
c) der Istwert des Druckes in der oberen Spülflüssigkeitsleitung von einem ersten Druckaufnehmer gemessen wird,
d) der Istwert des Druckes in der unteren Spülflüssigkeitslei tung von einem zweiten Druckaufnehmer gemessen wird,
e) mittels eines Steuergerätes und der von den Druckaufneh mern gemessenen Drücke die Pumpleistung der jeweiligen Druckspülpumpe derart geregelt wird, daß die Istwerte der Drücke in der oberen und der unteren Spülflüssigkeitsleitung mittels des Steuergerätes veränderlich einstellbar vorgebbaren Soll werten dieser Drücke möglichst nahekommen.

Durch die voneinander getrennte und voneinander unabhängige Beaufschlagung der beiden Spülköpfe mittels getrennter Spül flüssigkeitsleitungen, die von jeweils selbständig und un abhängig voneinander leistungsregelbaren Pumpen gespeist werden, sind mehrere bedeutende Vorteile erreichbar. Die Druckbeauf schlagung des oberen und des unteren Spülkopfes kann in Ab hängikeit von der Technologie und dem Erodierprozeß sowie in Anpassung an die Topographie des Werkstückes variabel und feinstdosiert werden. Damit kann eine größere Eindringtiefe der Spülung auch bei dicken Werkstücken erzielt werden, insbesondere weil auch höhere Spüldrücke anwendbar sind. Damit ist der Effekt verbunden, daß die Spülverluste geringer werden. Vor allem wird erfindungsgemäß nur diejenige Menge an Spülflüssigkeit in Umlauf gehalten, die tatsächlich zu einer optimalen Spülwirkung be nötigt wird; der Wegfall des Bypass-Systems führt zu einem ver ringerten Energiebedarf und einer verringerten Erwärmung der Spülflüssigkeit.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn nach einer zusätzlichen Maß nahme der erste Druckaufnehmer den Druck in der oberen Spülzu führung unmittelbar in dem Bereich mißt, wo die obere Spülflüs sigkeitsleitung in den oberen Spülkopf mündet und ebenfalls der zweite Druckaufnehmer den Druck in der unteren Spülzuführung un mittelbar in dem Bereich mißt, wo die untere Spülflüssigkeits leitung in den unteren Spülkopf mündet, wobei die Arbeitsweise nach einem weiteren Vorschlag darin bestehen kann, daß durch das Steuergerät eine Mittelung, Integration oder Dämpfung des oder der Eingangssignale der Druckaufnehmer durchgeführt wird. Zweckmäßigerweise werden die gemessenen Drücke mittels einer Druckanzeige angezeigt.

Abgesehen von der automatischen Regelung der Spülleistungen der Druckspülpumpen mittels des Steuergerätes sind auch manuelle Eingaben zur Leistungsregelung möglich. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Steuerung der Spülleistungen der Druck spülpumpen nach einem weiteren Erfindungsvorschlag mit der Steuerung der Drahterodiermaschine und mit einem Speicherpro gramm durch die vorgesehene Schnittstelle des Steuergeräts ver knüpft wird.

Durch diese Maßnahmen nach der Erfindung ist es möglich, beacht liche Einsparungen an Spülflüssigkeit und Pumpleistung zu er zielen, da der Spülstrahl einen geringeren Querschnitt im Durch messerbereich aufweisen kann, als dies beim Stand der Technik möglich ist, und zwar ca. 0,5 bis 2,0 mm zuzüglich Schneiddraht dicke. Auch ist es nach der Erfindung möglich, je nach den Tech nologie- und/oder Prozeßerfordernissen die Zuführungsdrücke der Spülflüssigkeit des unteren und des oberen Spülkopfes unter schiedlich hoch einzustellen und zwar in einem weiten Bereich bis zu 50 bar.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist vorteil hafterweise folgende Merkmale auf:

A) getrennte Spülflüssigkeitsleitungen zu den Spülzuführungen der Spülflüssigkeit zum oberen und zum unteren Spülkopf,
B) wenigstens jeweils eine selbständig leistungsregelbare Druckspülpumpe für jede der Spülflüssigkeitsleitungen,
C) in die Spülflüssigkeitsleitungen zum oberen und zum unteren Spülkopf eingesetzte Druckaufnehmer mit Istwert-Gebern,
D) ein mit den Istwert-Gebern verbundenes und mit einem Sollwertgeber für den jeweils einzuhaltenden Flüssigkeitsdruck bzw. die diesem entsprechende Pumpenförderleistung jeder der Druckspülpumpen sowie mit Steuersignalgebern für diese Pumpen ausgerüstetes Steuergerät als Soll-Istwertvergleicher.

Durch diese Ausbildungsweise der Spülvorrichtung können die be reits oben dargestellten Verfahrensvorteile erzielt werden, wo bei der technische Aufwand zwar etwas höher liegt als bei den konventionellen Ausführungen, jedoch andererseits eine überle gene Anpassungsfähigkeit an die jeweils gewählte Technologie und den sich daraus ergebenden Abtragungsprozeß erreicht wird, und zugleich die ebenfalls erwähnten Ersparnisse beim Betrieb an Energie und Spülleistung sowie Spülflüssigkeit erzielt werden, durch welche der technische Mehraufwand in kurzer Zeit mehr als ausgeglichen wird. Dabei ist es am vorteilhaftesten, wenn nach einem weiteren Erfindungsmerkmal die Druckaufnehmer in den Spülzuführungen zu den Spülköpfen oder in den Spülköpfen selbst an geordnet sind. Ferner ist zur Durchführung des Verfahrens vorge sehen, daß das Steuergerät mit einer mit der Steuerung der Drahterodiermaschine oder einer speicherprogrammierbaren Steue rung in Verbindung stehenden Schnittstelle versehen ist.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Ver fahrensschema ist aus der Zeichnung ersichtlich.

In der Zeichnung ist das mittels der Drahterodiermaschine zu be arbeitende Werkstück mit 11 bezeichnet. Der Scheiddraht 18 wird durch das Werkstück 11 hindurchgeführt und mittels des oberen Spülkopfes 2 an dessen Oberseite und mittels des unteren Spül kopfes 3 an dessen Unterseite mit Spülflüssigkeit gespült, die in einem Spülstrahl 17 aus den Spülköpfen 2, 3 austritt. Die Spülflüssigkeit wird in dem Saubertank 1 bereitgehalten und mit tels zweier unabhängiger leistungsgeregelter Druckspülpumpen 4, 5 über getrennte Spülflüssigkeitsleitungen 8, 9 den Spülköpfen 2, 3 zugeführt.

Die Drücke der Spülflüssigkeit in den Spülflüssigkeitsleitungen 8, 9 wird von den Druckaufnehmern 6, 7 mit Istwert-Gebern ge messen, und zwar in den Spülzuführungen 12, 13 unmittelbar in dem Bereich, wo die Spülflüssigkeitsleitungen 8, 9 in die Spül köpfe 2, 3 münden. Die von den Druckaufnehmern 6, 7 gemessenen Istwerte der Drücke werden zu dem Steuergerät 10 geleitet, das die Pumpleistungen der beiden Druckspülpumpen 4, 5 mittels eines Ist-Sollwertvergleichs so steuert, daß die Istwerte vorgebbaren Sollwerten möglichst nahekommen. Die Drücke werden von den Druckanzeigen 14, 15 angezeigt. Die Vorgabe der Sollwerte der Spülflüssigkeitsdrücke erfolgt entweder im manuellen Betrieb mittels Einstellreglern oder im automatischen Betrieb über eine an dem Steuergerät 10 angeordnete Schnittstelle 16 von einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder der Drahterodiermaschine selbst.

Bezugszeichenliste

1 Saubertank
2 oberer Spülkopf
3 unterer Spülkopf
4 erste Druckspülpumpe
5 zweite Druckspülpumpe
6 erster Druckaufnehmer
7 zweiter Druckaufnehmer
8 o. Spülflüssigkeitsleitung
9 u. Spülflüssigkeitsleitung
10 Steuergerät
11 Werkstück
12 obere Spülzuführung
13 untere Spülzuführung
14 Druckanzeige
15 Druckanzeige
16 Schnittstelle
17 Spülstrahl
18 Schneiddraht

Claims

1. Verfahren zum Spülen des Schneiddrahtes von Drahterodierma schinen mit einer oberen und einer unteren Drahtzuführung mit jeweils einem die Spülflüssigkeit zuführenden Spülkopf und mindestens einer Druckspülpumpe, die die Spülflüssigkeit aus einem Saubertank fördert,
gekennzeichnet dadurch, daß

a) die Spülflüssigkeit von einer ersten leistungsgeregelten Druckspülpumpe (4) aus dem Saubertank (1) zu dem oberen Spülkopf (2) gefördert wird,
b) die Spulflüssigkeit von einer von der ersten unabhängigen zweiten leistungsgeregelten Druckspülpumpe (5) aus dem Saubertank (1) zu dem unteren Spülkopf (3) gefördert wird,
c) der Istwert des Druckes in der oberen Spülflüssigkeitslei tung (8) von einem ersten Druckaufnehmer (6) gemessen wird,
d) der Istwert des Druckes in der unteren Spülflüssigkeitslei tung (9) von einem zweiten Druckaufnehmer (7) gemessen wird,
e) mittels eines Steuergerätes (10) und der von den Druckauf nehmern (6, 7) gemessenen Drücke die Pumpleistung der jewei ligen Druckspülpumpe (4, 5) derart geregelt wird, daß die Ist werte der Drücke in der oberen und der unteren Spülflüssigkeits leitung (8, 9) mittels des Steuergerätes (10) veränderlich ein stellbar vorgebbaren Sollwerten dieser Drücke möglichst nahe kommen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckaufnehmer (6) den Druck in der oberen Spülzu führung (12) unmittelbar in dem Bereich mißt, wo die obere Spülflüssigkeitsleitung (8) in den oberen Spülkopf (2) mündet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckaufnehmer (7) den Druck in der unteren Spül zuführung (13) unmittelbar in dem Bereich mißt, wo die untere Spülflüssigkeitsleitung (9) in den unteren Spülkopf (3) mündet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (10) eine Mittelung, Integration oder Dämp fung des oder der Eingangssignale der Druckaufnehmer (6, 7) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Druckaufnehmern (6, 7) gemessenen Drücke von dem Steuergerät (10) mittels einer Druckanzeige (14, 15) angezeigt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpleistungen der Druckspülpumpen (4, 5) mittels des Steuergerätes (10) manuell oder automatisch geregelt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) mittels einer Schnittstelle (16) von einem Computer, von der Steuerung der Drahterodiermaschine oder von einer speicherprogrammierbaren Steuerung fernbedient wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneiddraht (18) mit einem Spülstrahl (17) gespült wird, dessen Durchmesser im Bereich des Durchmessers des Schneid drahtes (18) zuzüglich 0,5 bis 2,0 mm liegt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke in der oberen und/oder unteren Spülflüssigkeitsleitung (8, 9) im Bereich bis zu 50 bar liegen.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch

A) getrennte Spülflüssigkeitsleitungen (8, 9) zu den Spülzu führungen (12, 13) der Spülflüssigkeit zum oberen und zum unteren Spülkopf (2, 3),
B) wenigstens jeweils eine selbständig leistungsregelbare Druck-Spülpumpe (4, 5) für jede der Spülflüssigkeitslei tungen (8, 9),
C) in die Spülflüssigkeitsleitungen (8, 9) zum oberen und zum unteren Spülkopf (2, 3) eingesetzte Druckaufnehmer (6, 7) mit Istwert-Gebern,
D) ein mit den Istwert-Gebern (6, 7) verbundenes und mit einem Sollwertgeber für den jeweils einzuhaltenden Flüssigkeits druck bzw. die diesem entsprechende Pumpenförderleistung jeder der Druckspülpumpen (4, 5) sowie mit Steuersignalgebern für diese Pumpen ausgerüstetes Steuergerät (10) als Soll-Istwertver gleicher.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufnehmer (6, 7) in den Spülzuführungen (12, 13) zu den Spülköpfen (2, 3) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (10) mit einer mit der Steuerung der Draht erodiermaschine oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung in Verbindung stehenden Schnittstelle (16) versehen ist.