DE1030945B - Schaltanordnung zur Funkenerosion mit Wechselstrom oder Gleichstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Funkenerosion mit Wechselstrom oder Gleichstrom.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art enthält der Stromkreis, der Wechselstrom oder Gleichstrom führen kann, im allgemeinen einen Kondensator, von dessen Klemmen die eine (bei Gleichstrom die negativ gepolte) an die Elektrode (Werkzeug) und die andere an das Werkstück angeschlossen ist, und zwischen Elektrode und Werkstück wird eine Funkenstrecke aufrechterhalten.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß während der Entladung des Kondensators über die Funkenstrecke Strom in den Entladekreis fließt und so von der Stromquelle her die Bildung eines Lichtbogens über die Funkenstrecke hervorrufen kann, was den Schneid- oder sonstigen Erosionsvorgang stark beeinträchtigt. Es ist daher Ziel der Erfindung, den Stromkreis so auszubilden, daß die Funkenstrecke keinen wesentlichen Stromanteil von der Stromquelle direkt erhält und daß der Strom im Ladekreis nur dazu dient, den Kondensator (oder die Kondensatoren) aufzuladen, der dann allein eine Funkenentladung zwischen dem Werkstück und der Elektrode erzeugt.

Die Erfindung besteht darin, daß zwei oder mehr Kondensatoren in Reihe mit der Stromquelle dauernd verbunden sind derart, daß während einer Kondensatorentladungsdauer aus dem Ladekreis in den Entladekreis kein Strom fließen kann in dem Ausmaß, daß im Funkenspalt die Funkenentladung in einen Lichtbogen übergehen könnte.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist von zwei mit der Stromquelle in Reihe liegenden Kondensatoren der eine als Ladungsträger parallel zur Funkenstrecke geschaltet. Es können aber auch Schalter vorgesehen werden derart, daß die Kondensatoren in an sich bekannter Weise nacheinander und zyklisch über die Funkenstrecke entladen werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine Mehrzahl von Kondensatoren mit dem Stromkreis der Elektrode und des Werkstückes derart verbunden werden, daß immer ein Kondensator geladen wird, während der andere oder die anderen entladen werden, oder es können immer zwei Kondensatoren nacheinander geladen und gemeinsam über die Funkenstrecke entladen werden. Bei solchen Anordnungen können durch Verwendung von rotierenden Schaltern oder Gasentladungsstrecken usw. höhere Funkenfrequenzen und damit entsprechende Verbesserungen bei der Arbeitsausbeute und Genauigkeit erzielt werden.

Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung einige Ausführungsbeispiele des Erfmdungsgegen-.s Landes.

Schaltanordnung zur Funkenerosion
mit Wechselstrom oder Gleichstrom

Anmelder:
Sparcatron Limited, Bath (Großbritannien)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. A. Droth, Patentanwalt,

Kassel, Kurt-Schumacher-Str. 11

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Oktober 1953

Gregory Fefer, Newnham-on-Severn,
und Dagobert William Rudorff, London

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

Das Werkstück ist mit 1 und die als Werkzeug dienende Elektrode mit 2 bezeichnet. 3 und 4 sind die Leitungen, die von einer geeigneten Stromquelle, z. B. einer Wechselstromquelle, ausgehen. 5 ist ein in Serie geschalteter Kondensator zwischen der Zuleitung 4 und der Anschlußleitung 6 zur Elektrode 2. Ein Nebenschlußkondensator 7 liegt zwischen der Zuleitung 3 und der Verbindungsleitung 6 parallel zu der Funkenstrecke zwischen dem Werkstück 1 und der Elektrode 2 (Fig. 1). Der Kondensator 5 verhindert bei der angegebenen Schaltung das Durchfließen eines aktiven Kurzschlußstromes durch die Leitungen 3 und 4 von der Stromquelle her nach der Funkenstrecke zwischen Werkstück 1 und der Elektrode 2 während der Entladung des Kondensators 7 bzw. im Anschluß daran.

In Fig. 2 sind die Kondensatoren 10 und 11 in Reihe geschaltet, und aufeinanderfolgend betätigte Schalter 20 und 21 sind nur an der Entladeseite der Kondensatoren angeordnet. Die Zuleitungen erhalten Gleichstrom oder auch gleichgerichteten Wechselstrom.

In Fig. 3 ist die Kondensatoranordnung nach Fig. 2 verdoppelt durch die Kondensatoren 30 und 31, und Fig. 4 zeigt eine rotierende Kontaktanordnung, bei der die Klemmen der Kondensatoren 34, 35 und 36, 37 durch die auf den Kreisen 38, 39 rotierenden Kontakte mit feststehenden, auf diesen Kreisen angeordneten Kontakten 38 und 39 verbunden werden, und

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zwar mittels eines rotierenden Bürstenhalters 40. Der positive Kollektorring ist mit dem Werkstück 1 und der negative Kolektorring mit der Elektrode 2 verbunden. Anstatt der Bürstenkontakte könnte auch irgendeine andere bekannte Ausführung von Kontakten Anwendung finden, z. B. Quecksilberkontakte.

Nach einer anderen Ausführung der Erfindung können die Kontakte ersetzt werden durch Hochvakuumröhren, Gasentladungsstrecken oder durch Funkenstrecken, die gegebenenfalls in bekannter Weise ionisiert werden. In diesen Fällen kann die Ionisierung in der Weise durchgeführt werden, daß in die Funkenstrecken elektrische Entladungen, inaktive Substanzen oder ionisiertes Gas bzw. Dampfstrahlen od. dgl. eingeführt werden.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist noch zu erwähnen, daß durch die unabhängige Steuerung der betreffenden Arme der Schalter 20 und 21 beide Kondensatoren 10 und 11 gleichzeitig über die Funkenstrecke zwischen Werkstück und Elektrode entladen werden können.

Fig. 5 zeigt zwei Kondensatoren 41 und 42 und zwei entgegengesetzt geschaltete Gleichrichterventile 43, 44 zur Bildung eines Spannungsverdopplerstromkreises. Jeder Kondensator wird abwechselnd geladen über das zu ihm gehörende Gleichrichterventil 43 oder 44 aus den Leitungen 3 und 4 von einer Wechselstromquelle. Der eine Kondensator wird bei der einen Periodenhälfte und der andere bei der zweiten Hälfte geladen. Die beiden Kondensatoren sind in Reihe geschaltet hinsichtlich des Entladestromkreises, so daß die Gesamtentladespannung doppelt so groß ist wie die Ladespannung. Durch Anordnung der entgegengesetzt gerichteten Ventile 43. und 44 werden die Elektrode 2 stets auf negativer und das Werkstück 1 auf positiver Polarität gehalten. Die Ventile 43 und 44 können von bekannter Bauart sein, es können an deren Stelle auch synchron betätigte Schalter verwendet werden.

Wenn die Funkenstrecke zwischen dem Werkstück 1 und der Elektrode 2 so eingestellt ist, .daß sie überbrückt wird, wenn angenähert die doppelte Eintrittsspannung erreicht ist, dann werden beide Kondensatoren gleichzeitig entladen. Ist die Funkenstrecke dagegen so eingestellt, daß sie überbrückt wird, wenn angenähert die Spannung des zugeführten Stromes erreicht ist, dann werden die Kondensatoren nacheinander entladen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltanordnung zur Funkenerosion mit Wechselstrom oder Gleichstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Kondensatoren (5,7, 10, 11, 41, 42, 30, 31, 34 bis 37) in Reihe mit der Stromquelle (3, 4) dauernd verbunden sind derart, daß während einer Kondensatorentladungsdauer aus dem Ladekreis in den Entladekreis kein Strom fließen kann in dem Ausmaß, daß im Funkenspalt (1, 2) die Funkenentladung in eine Lichtbogenentladung übergehen könnte.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei mit der Stromquelle in Reihe liegenden Kondensatoren (5, 7) der eine (7) als Ladungsträger parallel zur Funkenstrecke (1, 2) geschaltet ist (Fig. 1).

3. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kondensatoren in Reihe (10, 11, 30, 31, 34 bis 37) mit einer Gleichstromquelle verbunden sind und daß die Kondensatoren in an sich bekannter Weise durch Schalter (20,21) abwechselnd mit der Funkenstrecke (1, 2) verbunden werden (Fig. 2, 3, 4).

4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Kondensatoren nacheinander geladen und sodann gemeinsam über die Funkenstrecke (1, 2) entladen werden.

5. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (41, 42) mit einer Wechselstromquelle (3, 4) in Spannungsdoppler-Schaltung verbunden sind (Fig. 5).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 226 237.

Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsches Patent Nr. 967 179.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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