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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung, genauer
auf ein Konfigurationsverfahren für eine Bearbeitungs-Energieversorgung.
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STAND DER TECHNIK
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In
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung verläuft
ein Draht als eine Elektrode in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung
und ist so angeordnet, dass er einem Werkstück als der
anderen Elektrode gegenüberliegt, das so gesteuert wird, dass
es sich in einer Ebene senkrecht zu der Verlaufsrichtung des Drahts
bewegt. Eine Pulsentladung wird in einer Bearbeitungslücke
zwischen dem Draht und dem Werkstück (d. h. einer Zwischenelektrodenlücke)
bewirkt und das Werkstück wird durch Verwendung von Wärmeenergie,
die wegen der Entladung erzeugt wird, zu einer gewünschten
Form bearbeitet.
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In
der elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung wird das Werkstück
in einer Konfiguration zum Zuführen von Energie zu der
Zwischenelektrodenlücke direkt mit einem Elektrodenende
einer Bearbeitungs-Energieversorgung verbunden und der verlaufende
Draht wird durch einen Speisungspunkt, auf dem der Draht verschiebbar
ist, mit der anderen Elektrode der Bearbeitungs-Energieversorgung
verbunden. Im Allgemeinen werden zwei Speisungspunkte vorgesehen;
einer oberhalb und der andere unterhalb des Werkstücks.
Mit anderen Worten gibt es zwei parallele Kreisläufe auf
der oberen und unteren Seite des Werkstücks als Leitungen
für einen Entladungsstrom, der in dem Draht fließt.
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6 zeigt
eine Konfiguration einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung,
die in Patentdokument 1 offenbart wird. Die herkömmliche elektrische
Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung verwendet im Allgemeinen, wie
zum Beispiel in 6 gezeigt ist, zwei Bearbeitungs-Energieversorgungen, die
aus einer Unterentladungs-Energieversorgung zum Induzieren einer
Funkenentladung (Vorentladung) eines kleinen Stroms und einer Hauptentladungs-Energieversorgung
zum Zuführen eines großen Stroms als Bearbeitungsstrom
nach der Erzeugung der Funkenentladung bestehen, um ein grobes Bearbeiten
und abschließendes Bearbeiten durchzuführen.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist eine Hilfsenergieversorgung
VS, die eine Unterentladungs-Energieversorgung ist, an einer Zwischenelektrodenlücke (E-W)
durch einen Schalttransistor Tr1, ein koaxiales Kabel W1 als Energieversorgungsleitung
und einen Widerstand R1 verbunden; und eine Hauptenergieversorgung
VN, die eine Hauptentladungs-Energieversorgung ist, ist mit der
Zwischenelektrodenlücke (E-W) durch einen Schalttransistor
Tr2, einen Widerstand R2, eine Diode D1, ein Koaxialkabel W2 als Energieversorgungsleitung
und einen elektromagnetischen Schalter K verbunden. Die Erzeugung
einer Entladung in der Zwischenelektrodenlücke (E-W) wird
in einer Entladungsdetektionseinheit 61 detektiert und
eine Pulssteuerungseinheit 62, die das detektierte Signal
empfängt, steuert An-Aus-Operationen der Transistoren Tr1
und Tr2.
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Wenn
das grobe Bearbeiten durchzuführen ist, wird der elektromagnetische
Schalter K in dem geschlossenen Kreislauf-Zustand gehalten und der Transistor
Tr1 wird eingeschaltet, um eine Spannung der Hilfsenergieversorgung
VS zu der Zwischenelektrodenlücke (E-W) zuzuführen,
um eine Entladung zu erzeugen. Nachdem die Entladung an der Zwischenelektrodenlücke
(E-W) erzeugt ist, wird der Transistor Tr2 eingeschaltet, um eine
Spannung der Hauptenergieversorgung VN zu der Zwischenelektrodenlücke (E-W)
zuzuführen, und grobes Bearbeiten wird durchgeführt.
Wenn das feine Bearbeiten durchzuführen ist, wird der elektromagnetische
Schalter K in den offenen Kreislauf-Zustand bewegt, um die Hauptenergieversorgung
VN abzutrennen und Feinbearbeiten wird nur unter Verwendung der
Hilfsenergieversorgung VS durchgeführt.
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Eines
der Probleme in der elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
ist, wie das grobe Bearbeiten zu beschleunigen ist. Um das grobe
Bearbeiten zu beschleunigen, muss die Eingabeenergie für
das grobe Bearbeiten nur erhöht werden, aber dies führt
zu einem Drahtbruch. Der Grund des Drahtbruchs ist hauptsächlich
"konzentrierte Entladung", dass Entladung an einem Punkt konzentriert ist.
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Folglich
wurden herkömmlich Technologien vorgeschlagen, um den Drahtbruch
durch Vermeiden der konzentrierten Entladung zu verhindern, wobei die
Tatsache verwendet wurde, dass Stromleitungen für Entladungsstrom
parallel an oberen und unteren Seiten existieren, wie oben beschrieben
ist (z. B. Patentdokumente 2 und 3).
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Speziell
wird in Patentdokument 2 eine Technologie offenbart, bei der durch
das Bündeln der Aufmerksamkeit auf einen Gesichtspunkt,
dass eine Differenz von Strömen (Stromaufteilungsverhältnis),
die von zwei Punkten, einem oberen und unteren, zu einer Entladungsposition
auf dem Draht zugeführt werden, der ein Widerstand ist,
von dem Verhältnis der Drahtlängen zu der Entladungsposition
abhängt, d. h. das Verhältnis in Übereinstimmung
mit dem Widerstand der Drähte, Stromsensoren jeweils an
einem Speisungspunkt an der oberen Seite und einem Speisungspunkt
an der unteren Seite vorgesehen werden und die Differenz der Ströme,
die von den zwei Stromsensoren ausgegeben werden, in Übereinstimmung
mit der Differenz der Widerstände detektiert wird, um die
Entladungsposition zu messen und um das Anlegen von Spannung an
die Zwischenelektrodenlücke anzuhalten, wenn sich die Entladung
konzentriert.
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7 zeigt
eine Konfiguration einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung,
die in Patentdokument 3 offenbart wird. Wie in 7 gezeigt
ist, wird in Patentdokument 3 eine Technologie zum Verhindern von
Entladungskonzentration durch Vorsehen von Schaltungselementen 71a und 71b zum
voneinander unabhängigen Steuern von Bearbeitungsströmen,
die jeweils von den zwei oberen und unteren Positionen zu einer
Drahtelektrode 70 zugeführt werden, dadurch, dass
eine Konfiguration zum asynchronen Zuführen von Bearbeitungsströmen
auf der oberen und unteren Seite vorgenommen wird, offenbart. Mit
dieser Technologie kann die Konzentration von Strömen auf
einem Punkt verhindert werden, so dass der Drahtbruch verhindert
werden kann.
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Die
in 7 gezeigte Konfiguration wird grob erklärt.
Wie in 7 gezeigt ist, verläuft die Drahtelektrode 70 von
oben nach unten und ist durch Drahtführungen 73a und 73b geführt,
die mit einem angemessenen Abstand zwischen sich in der Aufwärts- und
Abwärts-Richtung angeordnet sind. In einem Drahtverlaufspfad
zwischen diesen Drahtführungen 73a und 73b wird
ein Werkstück 74 gegenüber der Drahtelektrode 70 mit
einer vorbestimmten Lücke dazwischen angeordnet und Bearbeitungsflüssigkeitsdüsen 75a und 75b werden
an Positionen vorgesehen, die das Werkstück 74 aus
kurzer Distanz in der Aufwärts-Abwärts-Richtung
einpferchen. Diese Düsen werden vorgesehen, um Bearbeitungsspäne durch
Ausstoßen von Hochdruck-Bearbeitungsflüssigkeit
zu den dem Werkstück 74 gegenüberliegenden
Positionen der Drahtelektrode 70 von der oberen und unteren
Seite zu entfernen.
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Ein
oberer Speisungspunkt (Leitungsanschluss) 76a und ein unterer
Speisungspunkt (Leitungsanschluss) 76b werden in Gleitkontakt
mit der Drahtelektrode 70 jeweils an einer Position in
der Nähe der Drahtführung 73a und an
einer Position in der Nähe der Drahtführung 73b vorgesehen.
Reihenverbindungsseitige Elektrodenenden von Bearbeitungsenergieversorgungen 77a und 77b,
die in Reihe angeordnet sind, werden direkt mit dem Werkstück 74 verbunden.
Ein Elektrodenanschluss in der Reihenschaltung der Bearbeitungsenergieversorgungen 77a und 77b ist
mit dem Leitungsanschluss 76a durch einen Widerstand 78a,
ein Schaltelement 71a und eine Diode 79a verbunden
und der andere Elektrodenanschluss in der Reihenschaltung der Bearbeitungsenergieversorgungen 77a und 77b ist
mit dem Leitungsanschluss 76b durch einen Widerstand 78b, ein
Schaltelement 71b und eine Diode 79b verbunden.
An-Aus-Steuerungen der Schaltelemente 71a und 71b werden
jeweils unabhängig durch Torimpulserzeugungsschaltungen 80a und 80b durchgeführt.
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Währenddessen
gelangt der Draht in einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung, sobald
die Entladung beendet ist, in einen Zustand mit einer Reaktionskraft,
die in der entgegengesetzten Richtung gegen die Entladungsrichtung
aufgenommen wird. Zusätzlich ist das Ausstoßen
von Hochdruck-Bearbeitungsflüssigkeiten von oberen und
unteren Positionen, die das Werkstück einpferchen, in Richtung
gegenüberliegender Positionen, wie oben beschrieben, allgemeine
Praxis, um Bearbeitungsspäne zu entfernen. Mit der Reaktionskraft, dem
Ausstoßen von Bearbeitungsflüssigkeit und anderen
Effekten vibriert der Draht jedoch und die Genauigkeit der Geradlinigkeit
des Werkstücks neigt dazu abzunehmen, wodurch ein Fehler
in einer Bearbeitungsform hervorgerufen wird. Genauer gesagt ist ein
weiteres Problem der elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung,
wie der Fehler in der Bearbeitungsform, der durch Drahtvibration
erzeugt wird, zu korrigieren ist.
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Um
den Fehler in der Bearbeitungsform, der durch Drahtvibration erzeugt
wird, zu reduzieren, ist ein Lösungsvorschlag, Parameter,
wie zum Beispiel Bearbeitungsenergie, Bearbeitungsgeschwindigkeit, Drahtspannung,
Bearbeitungsfluiddruck bei optimalen Werten für jeden Bearbeitungsprozess
auszuwählen; in der vorliegenden Erfindung wird jedoch dadurch,
dass die Aufmerksamkeit auf die Energieversorgungskonfiguration
fokussiert wird, die in Patentdokument 3 (7) gezeigt
ist, das Steuern der Bearbeitungsenergie bei einem optimalen Wert
berücksichtigt.
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Besonders
in der typischen Energieversorgungskonfiguration, die in 6 gezeigt
ist, konfiguriert die vorliegende Erfindung die Hauptenergiequelle
VN mit zwei Bearbeitungsenergiequellen 77a und 77b,
die in 7 gezeigt sind, und verbindet diese Energieversorgungen
nicht in Reihe, sondern trennt diese Energieversorgungen in die
Hauptenergieversorgung zur Speisung einer oberen Seite und die Hauptenergieversorgung
zur Speisung der unteren Seite, um es zu ermöglichen, diese
Energieversorgungen unabhängig zu steuern. Genauer ermöglicht es
die vorliegende Erfindung, eine Zwischenelektrodenlücke
unabhängig von jeder der oberen und unteren Hauptenergieversorgungen
leicht zu speisen, um es möglich zu machen, dass eine Seite
von einem Speisungspunkt der einen Seite gespeist wird.
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Zusätzlich
wird eine Konfiguration berücksichtigt, die auch eine Messung
einer Entladungsposition erlaubt, wie nötig. Weil die Messung
der Entladungsposition das Spannungsaufteilungsverhältnis verwendet,
wie es oben beschrieben ist (Patentdokument 2), kann die Entladungsposition
nicht gemessen werden, wenn nur eine einseitige Hauptentladungsenergieversorgung
verwendet wird, wenn in diesem Fall zwei Hauptentladungsenergieversorgungen
für die Messung der Entladungsposition verwendet werden.
Daher wird die Messung der Entladungsposition durch Annehmen einer
Konfiguration, um eine Unterentladungs-Energieversorgung zu verwenden,
durchgeführt. Mit anderen Worten, um die Messung einer
Entladungsposition zu ermöglichen, ist es nötig,
eine Konfiguration anzunehmen, um ein Speisen von der Unterentladungs-Energieversorgung
zu der Zwischenelektrodenlücke unter Verwendung eines ähnlichen
Verfahrens wie für die zwei Hauptentladungs-Energieversorgungen,
wie oben beschrieben, von zwei oberen und unteren Speisungspunkten durchzuführen.
Diese Maßnahme ist notwendig, um eine nutzlose Entladung
durch Stabilisieren einer Unterentladung (Vorentladung), die eine
Funkenentladung ist, zu verhindern.
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Die
Verbindungen zwischen jeder der zwei Hauptentladungs-Energieversorgungen
und der Zwischenelektrodenlücke und zwischen einer Unterentladungs-Energieversorgung
und der Zwischenelektrodenlücke werden beispielsweise so,
wie in 8 gezeigt ist. 8 ist ein
Schaltbild eines Beispiels einer Konfiguration für die
Verbindungen zwischen jeder der zwei Hauptentladungs-Energieversorgungen und
der Zwischenelektrodenlücke und zwischen der Unterentladungs-Energieversorgung
und der Zwischenelektrodenlücke unter Verwendung einer
herkömmlichen Technologie, wenn eine Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
konfiguriert wird, um das Messen der Entladungsposition durch Verwenden
der zwei unabhängigen Hauptentladungs-Energieversorgungen
für eine obenseitige Speisung und eine untenseitige Speisung
zu ermöglichen, und durch Verwenden der Unterentladungs-Energieversorgung.
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Wie
in 8 gezeigt ist, enthält die Drahtentladungsmaschine,
die durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, eine Hauptentladungs-Energieversorgung 85a für eine
obenseitiges Speisung und eine Hauptentladungs-Energieversorgung 85b für
eine untenseitiges Speisung, die unabhängig voneinander gesteuert
werden können, und eine Unterentladungs-Energieversorgung 86 als
Bearbeitungsenergieversorgung für die Entladungsbearbeitungseinheit,
die in 7 gezeigt ist, (die Drahtelektrode 70, das
Werkstück 74, die oben- und untenseitigen Speisungspunkte
(Leitungsanschlüsse) 76a und 76b und die
oberen und unteren Drahtführungen 73a und 73b; währenddessen
sind die Bearbeitungsflüssigkeitsdüsen 75a und 75b in
der Zeichnung abgekürzt). Ein oberer Anschlussblock 87a und
ein unterer Anschlussblock 87b sind vorgesehen, um zwischen
jeder der zwei Hauptentladungs-Energieversorgungen 85a und 85b und
der Zwischenelektrodenlücke, und zwischen der Unterentladungs-Energieversorgung 86 und
der Zwischenelektrodenlücke, wie unten beschrieben ist,
zu verbinden.
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Genauer
gesagt, ist an dem oberen Anschlussblock 87a sein Drahtelektrodenanschlussende
E mit dem oberen Speisungspunkt (Leitungsanschluss) 76a verbunden,
auf der anderen Seite sind ein Elektrodenende der Hauptentladungsenergieversorgung 85a und
ein Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 86 jeweils
mit diesem Drahtelektrodenverbindungsende E verbunden. Auf der anderen
Seite ist an dem unteren Anschlussblock 87b sein Drahtelektrodenverbindungsende
E mit dem unteren Speisungspunkt (Leitungsanschluss) 76b verbunden,
auf der anderen Seite sind ein Elektrodenende der Hauptentladungsenergieversorgung 85b und
ein Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 86 jeweils
mit diesem Drahtelektrodenverbindungsende E verbunden. Ein Werkstückverbindungsende
W des oberen Anschlussblocks 87a und ein Werkstückverbindungsende
W des unteren Anschlussblocks 87b sind jeweils mit dem
Werkstück 74 verbunden, auf der anderen Seite
sind sowohl das andere Elektrodenende der Hauptentladungsenergieversorgungen 85a und 85b und
das andere Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 86 jeweils
mit jedem Werkstückverbindungsende W von beiden Anschlussblöcken
verbunden.
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Wenn
jede der zwei Hauptentladungsenergieversorgungen 85a und 85b und
die Zwischenelektrodenlücke, und die Unterentladungsenergieversorgung 86 und
die Zwischenelektrodenlücke wie oben beschrieben verbunden
sind, kann während einer einseitigen Speisung unter Verwendung
einer Hauptentladungsenergieversorgung, eine Speisung von der Unterentladungsenergieversorgung 86 zu
der Zwischenelektrodenlücke von zwei oberen und unteren
Punkten der Drahtelektrode 70 durchgeführt werden,
so dass, obwohl ein Stromsensor in 8 nicht gezeigt
ist, die Messung der Entladungsposition unter Verwendung des Unterentladungsstroms
möglich wird, wenn Stromsensoren an den zwei oberen und unteren
Punkten der Drahtelektrode 70 vorhanden sind.
- Patentdokument 1: Japanische
Patentanmeldung Offenlegung Nr. H7-276142 (5)
- Patentdokument 1: Japanische
Patentanmeldung Offenlegung Nr. S61-15017 (1)
- Patentdokument 3: Japanische
Patentanmeldung Offenlegung Nr. H1-97525 (2)
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende
Aufgabe
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Wenn
jedoch Verbindungen zwischen jeder einzelnen der zwei Hauptentladungsenergieversorgungen
und der Zwischenelektrodenlücke, und zwischen der Unterentladungsenergieversorgung
und der Zwischenelektrodenlücke wie in 8 gezeigt konfiguriert
werden, gibt es ein Problem, dass eine Unabhängigkeit zwischen
obenseitiger Speisung und untenseitiger Speisung, die unabhängig
gesteuert werden sollten, verloren ist.
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Mit
anderen Worten, als Aspekt der Energieversorgungssteuerung für
eine einseitige Speisung, wenn zum Beispiel in 8 die
Hauptentladungs-Energieversorgung 85a für eine
obenseitige Speisung eingeschaltet wird und die Hauptentladungsenergieversorgung 85b für
untenseitige Speisung ausgeschaltet wird, fließt ein Entladungsstrom
durch die Hauptentladungsenergieversorgung 85a in die Zwischenelektrodenlücke
durch die Leitung des Drahtelektrodenverbindungsendes E des oberen
Anschlussblocks 87a – des oberen Speisungspunkts (Leitungsanschluss) 76a – die
Drahtelektrode 70 – das Werkstück 74 – das
Werkstückverbindungsende W des oberen Anschlussblocks 87a.
Dies ist der Strompfad während des obenseitigen Speisens.
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Der
Entladungsstrom durch die Hauptentladungs-Energieversorgung 85a fließt
jedoch nicht nur durch den oben beschriebenen Weg, sondern fließt auch
gleichzeitig, wie durch eine gepunktete Linie gezeigt ist, in die
Zwischenelektrodenlücke durch den Weg des Drahtelektrodenverbindungsendes
E des oberen Anschlussblocks 87a – ein Elektrodenende der
Unterentladungsenergieversorgung 86 – das Drahtelektrodenverbindungsende
E des unteren Anschlussblocks 87b – den unteren
Speisungspunkt (Leitungsanschluss) 76b – die Drahtelektrode 70 – das
Werkstück 74 – das Werkstückverbindungsende W
des oberen Anschlussblocks 87a in der entgegengesetzten
Richtung zu der oben beschriebenen Richtung. Dies sind die Stromwege
während des obenseitigen Speisens.
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Auf
diesem Weg wird in der in 8 gezeigten
Konfiguration, weil ein Strompfad durch ein Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung gebildet
wird, der in den anderen Speisungspunkt fließt, der Hauptentladungsstrom,
welcher der Zwischenelektrodenlücke von einem Speisungspunkt zugeführt
wird, wie oben beschrieben auch zu der Zwischenelektrodenlücke
von dem anderen Speisungspunkt zugeführt, eine Unabhängigkeit
zwischen dem obenseitigen Speisen und untenseitigen Speisen ist
verloren.
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Die
vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die obige Diskussion erreicht
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
zur Verfügung zu stellen, die, wenn ein obenseitiges Speisen
und untenseitiges Speisen von Energie unabhängig als die
Hauptentladungsenergieversorgungen zur Verfügung gestellt
wird, Strom gleichmäßig von den oberen und unteren
Speisungspunkten zu der Zwischenelektrodenlücke während
der Unterentladung durch die Unterentladungsenergieversorgung zuführen kann,
während die Unabhängigkeit zwischen obenseitiger
Speisung und untenseitiger Speisung erhalten wird.
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In
der oben beschriebenen Erfindung ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung zur
Verfügung zu stellen, die eine Entladungsposition durch Überwachen
von Strömen, die von den oberen und unteren Speisungspunkten
in die Zwischenelektrodenlücke während einer Unterentladung
durch die Unterentladungsenergieversorgung zugeführt werden,
messen kann.
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MITTEL ZUM LÖSEN
DER AUFGABE
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Um
die obigen Aufgaben zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung
eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung zur Verfügung,
bei der ein oberer und ein unterer Leitungsanschluss in Gleitkontakt
mit einer Drahtelektrode angeordnet sind, die in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung
verläuft, jeweils an zumindest einem Punkt einer oberen
Position und an zumindest einem Punkt einer unteren Position der Drahtelektrode,
und ein Werkstück angeordnet wird, um der Drahtelektrode
zwischen dem oberen und dem unteren Leitungsanschluss gegenüber
zu liegen, die eine vorbestimmte Bearbeitungslücke zwischen
der Drahtelektrode und dem Werkstück haben, die eine Bearbeitungsenergieversorgung
zum Zuführen eines Entladungsstroms zwischen der Drahtelektrode
und dem Werkstück durch Anlegen einer Entladungsspannung
an die oberen und unteren Leitungsanschlüsse und das Werkstück
enthält, wobei die Bearbeitungsenergieversorgung eine erste
und eine zweite Hauptentladungsenergieversorgung enthält, die
Hauptentladungsspannungen unabhängig voneinander erzeugen,
und eine Unterentladungsenergieversorgung, die eine Unterentladungsspannung erzeugt,
die von den Hauptentladungsspannungen verschieden ist, und die erste
Hauptentladungsenergieversorgung zwischen dem oberen Leitungsanschluss
und dem Werkstück unter Verwendung einer ersten Verbindungslinie
verbunden ist, die geeignet ist, um einen Hin- und Zurückweg
zu konfigurieren, wobei die zweite Hauptentladungsenergieversorgung
zwischen dem unteren Leitungsanschluss und dem Werkstück
unter Verwendung einer zweiten Verbindungsleitung verbunden ist,
die geeignet ist, einen Hin- und Zurückweg zu konfigurieren,
und wobei die Unterentladungsenergieversorgung zwischen dem oberen
Leitungsanschluss und dem Werkstück und zwischen dem unteren
Leitungsanschluss und dem Werkstück jeweils unter Verwendung
von dritten und vierten Verbindungsleitungen verbunden ist, die
höhere Impedanzen als die Impedanzen der ersten und zweiten
Verbindungsleitungen aufweisen und dazu geeignet sind, Hin- und
Zurückwege zu konfigurieren.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden so wie die unabhängig vorhandenen
ersten und zweiten Hauptentladungsenergieversorgungen Stromschleifen
unabhängig jeweils zwischen der Unterentladungsenergieversorgung
und den oberen und unteren Leitungsanschlüssen zur Verfügung
gestellt; aber weil die zwei Stromschleifen, die in dieser Unterentladungsenergieversorgungsseite
vorgesehen sind, jeweils auf hohe Impedanzen eingestellt sind, kann
der Hauptentladungsstrom zum Zeitpunkt des einseitigen Speisens, wenn
die Hauptentladungsspannung zwischen einem der oberen und unteren
Anschlüsse und dem Werkstück angelegt ist, daran
gehindert werden, von einem Leitungsanschluss zu der anderen Leitungsanschlussseite durch
die Unterentladungsenergieversorgungsseite zu fließen,
wodurch ermöglicht wird, die Unabhängigkeit zwischen
der obenseitigen Speisung und der untenseitigen Speisung sicherzustellen.
Zusätzlich, selbst wenn es einen Impedanzunterschied zwischen zwei
Stromschleifen gibt, der durch eine Schaltungsstruktur begründet
ist, kann eine nutzlose Entladung verhindert werden, weil es während
der Unterentladung (Vorentladung) möglich ist, eine Maßnahme
zu ergreifen, um Ströme gleichmäßig von
der Unterentladungsenergieversorgung zu den oberen und unteren Anschlüssen
zuzuführen, wodurch ermöglicht wird, eine stabile
Unterentladung (Vorentladung) zu induzieren.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann Bearbeitungsenergie in der Dickenrichtung
eines Werkstücks durch Einstellen der Ausgabe von zwei
unabhängigen Hauptentladungs-Energieversorgungen, wie zum
Beispiel Durchführen einer einseitigen Speisung gemäß der
Bearbeitungssituation gesteuert werden, während eine Unterentladung
(Vorentladung) unter Verwendung einer Unterentladungsenergieversorgung
induziert wird, um einen Fehler in der Bearbeitungsform, der durch
Drahtvibration erzeugt wird, zu korrigieren.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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2 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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3 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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4 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
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5 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
illustriert.
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6 ist
ein Schaltbild, das eine Konfiguration einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
illustriert, die in Patentdokument 1 offenbart ist.
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7 ist
ein Schaltbild, das eine Konfiguration einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
illustriert, die in Patentdokument 3 offenbart ist.
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8 ist
ein Schaltbild, das ein Beispiel von Verbindungen zwischen jedem
einzelnen der zwei Hauptentladungsenergieversorgungen und der Zwischenelektrodenlücke,
und zwischen einer Unterentladungsenergieversorgung und der Zwischenelektrodenlücke
zeigt, die unter Verwendung einer herkömmlichen Technologie
konfiguriert sind, wenn eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung konfiguriert
wird, die geeignet ist, eine Entladungsposition unter Verwendung
der zwei unabhängigen Hauptentladungsenergieversorgungen
für obenseitige Speisung und untenseitige Speisung und
unter Verwendung der Unterentladungsenergieversorgung zu messen.
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- 1
- Drahtelektrode
- 2a,
2b
- Drahtführung
- 3
- Werkstück
- 4a
- oberer
Speisungspunkt (oberer Leitungsanschluss)
- 4b
- unterer
Speisungspunkt (unterer Leitungsanschluss)
- 10a
- Hauptentladungsenergieversorgung
für ein obenseitiges Speisen (obere Hauptentladungsenergieversorgung)
- 10b
- Hauptentladungsenergieversorgung
für ein untenseitiges Speisen (untere Hauptentladungsenergieversorgung)
- 11
- Unterentladungsenergieversorgung
- 12
- Energieversorgungsbox
- 13a
- oberer
Anschlussblock
- 13b
- unterer
Anschlussblock
- 13c
- Unteranschlussblock
- 14a
- obere
Hauptspeisungsleitung
- 14b
- untere
Hauptspeisungsleitung
- 15a
- obere
Unterspeisungsleitung
- 15b
- untere
Unterspeisungsleitung
- 21a,
21b
- Stromsensor
- 22a,
22b
- Hilfskondensator
- 30a,
30b
- Unteranschlussblock
- 31a,
31b
- Widerstandselement
(strombegrenzendes Element)
- 41a,
41b
- einfache
Elektrodenleitung
- 42
- Material
niedriger Impedanz (z. B. Kupferplatte)
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BESTE(R) WEG(E) ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Beispielhafte
Ausführungsformen einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten
im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt
werden.
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Erste Ausführungsform.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
In 1 beschreibt Ziffer 1 eine Drahtelektrode.
Die Drahtelektrode 1 verläuft zum Beispiel von
oben nach unten, während sie durch Drahtführungen 2a und 2b,
die in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung mit einem
geeigneten Abstand dazwischen angeordnet sind, geführt
wird. Ein plattenförmiges Werkstück 3 mit
einer bestimmten Dicke wird in einer Ebene senkrecht zu der Drahtverlaufsrichtung
angeordnet, um dem Drahtverlaufsweg zwischen den obenseitigen und
untenseitigen Drahtführungen 2a und 2b mit
einer vorbestimmten Bearbeitungslücke (hiernach "Zwischenelektrodenlücke") gegenüber
zu liegen. Ein oberer Leitungsanschluss 4a ist an einer
Position nahe der obenseitigen Drahtführung 2a vorgesehen
und ein unterer Leitungsanschluss 4b ist an einer Position
in der Nähe einer untenseitigen Drahtführung 2b vorgesehen.
Die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b sind
jeweils in Gleitkontakt mit der Drahtelektrode 1. Zusätzlich,
obwohl in dieser Figur nicht gezeigt, sind Bearbeitungsflüssigkeitsdüsen
an dem Drahtverlaufsweg zwischen den Drahtführungen 2a und 2b an
Positionen vorhanden, die das Werkstück 3 aus
kurzer Distanz in der Aufwärts-Abwärts-Richtung
einpferchen. Diese Bearbeitungsflüssigkeitsdüsen
stoßen Hochdruckbearbeitungsflüssigkeit in die
dem Werkstück 3 gegenüberliegende Position
der Drahtelektrode 1 von oben und unten aus, um Bearbeitungsspäne
zu entfernen. Was oben beschrieben ist, ist eine allgemeine Konfiguration
einer Entladungsbearbeitungseinheit.
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In
dieser ersten Ausführungsform und sogar in jeder Ausführungsform,
die später gezeigt wird, weisen die oberen und unteren
Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
nur einen Anschluss auf, aber die vorliegende Erfindung enthält
Situationen, wenn eine Mehrzahl von Anschlüssen in beiden
oder einem der oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b vorhanden
sind. Mit anderen Worten muss zumindest ein Anschluss bei der vorliegenden
Erfindung in jedem der oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b vorhanden
sein.
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Als
eine Bearbeitungsenergieversorgung für diese Erodierbearbeitungseinheit
enthält die vorliegende Ausführungsform eine Hauptentladungsenergieversorgung
(obere Hauptentladungsenergieversorgung) 10a für
ein obenseitiges Speisen und eine Hauptentladungsenergieversorgung
(untere Hauptentladungsenergieversorgung) 10b für
ein untenseitiges Speisen, die gegenseitig unabhängig steuerbar sind,
und eine Unterentladungsenergieversorgung 11. Die Unterentladungsenergieversorgung 11 erzeugt
hauptsächlich einen Spannungspuls einer relativ niedrigen
Spannung zum Zuführen einer Unterentladungsspannung zu
einer inneren Elektrodenlücke zum Detektieren eines Zustands
der Bearbeitungslücke (Zwischenelektrodenlücke)
zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 3.
Andererseits erzeugt jede der oberen Hauptentladungsenergieversorgung 10a und
der unteren Hauptentladungsenergieversorgung 10b hauptsächlich
einen Spannungspuls einer vorbestimmten Pulsweite mit einer vorbestimmten
Höhe, die höher ist als die Unterentladungsenergieversorgung 11,
um der Zwischenelektrodenlücke einen Hauptentladungsstrom
zum Bearbeiten zuzuführen.
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Diese
drei Energieversorgungen sind zum Beispiel in einer Energieversorgungsbox 12 angeordnet
und ein oberer Anschlussblock 13a, an den beide Elektrodenenden
der oberen Hauptentladungsenergieversorgung 10a zu verbinden
sind, ein unterer Anschlussblock 10b, mit dem beide Elektrodenenden der
unteren Hauptentladungsenergieversorgung 10b zu verbinden
sind, und ein Unteranschlussblock 13c, mit dem beide Elektrodenenden
der Unterentladungsenergieversorgung 11 zu verbinden sind,
sind in dieser Energieversorgungsbox 12 als Ausgangsanschlüsse
vorhanden. Um zwischen diesen drei Anschlussblocks und der Zwischenelektrodenlücke
zu verbinden, werden vier Speisungsleitungen (obere und untere Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b und
obere und untere Unterspeisungsleitungen 15a und 15b),
die herausgehende und zurückkehrende Leitungen konfigurieren
können verwendet. Zusätzlich entsprechen die oberen
und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b jeweils
ersten und zweiten Verbindungsleitungen und die oberen und unteren
Unterspeisungsleitungen 15a und 15b entsprechen
jeweils dritten und vierten Verbindungsleitungen.
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In
einer Verbindung zwischen dem oberen Anschlussblock 13a und
der Zwischenelektrodenlücke wird ein elektrisches Kabel,
das eine nach außen gerichtete Leitung der oberen Hauptspeisungsleitung 14a wird,
verwendet, um zwischen dem Drahtelektrodenverbindungsende E und
dem oberen Verbindungsanschluss 4a zu verbinden, und ein
elektrisches Kabel, das eine zurückgerichtete Leitung der oberen
Hauptspeisungsleitung 14a wird, wird verwendet, um zwischen
dem Werkstückverbindungsende W und dem Werkstück 3 zu
verbinden. Ein elektrisches Kabel wird auch in einer Verbindung
zwischen den unteren Anschlussblock 13b und der Zwischenelektrodenlücke
verwendet, das eine nach außen gerichtete Leitung der unteren
Hauptspeisungsleitung 14b wird, um das Elektrodenverbindungsende
E und den unteren Leitungsanschluss 4b zu verbinden, und
ein elektrisches Kabel, das eine zurückführende
Leitung der unteren Hauptspeisungsleitung 14b wird, wird
verwendet, um das Werkstückverbindungsende W und das Werkstück 3 zu
verbinden.
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Auf
der anderen Seite wird in einer Verbindung zwischen dem Unteranschlussblock 13c und der
Zwischenelektrodenlücke ein elektrisches Kabel, das eine
nach außen gerichtete Leitung der oberen Unterspeisungsleitung 15a wird,
verwendet, um zwischen dem Drahtelektrodenverbindungsende E und dem
oberen Leitungsanschluss 4a zu verbinden, und ein elektrisches
Kabel, das eine zurückgerichtete Leitung einer oberen Unterspeisungsleitung 15a wird, wird
verwendet, um zwischen dem Werkstückverbindungsende W und
dem Werkstück 3 zu verbinden. Ähnlich
wird ein elektrisches Kabel, das eine nach außen gerichtete
Leitung der unteren Unterspeisungsleitung 15b wird, verwendet,
um zwischen dem Drahtelektrodenverbindungsende E und dem unteren
Verbindungsanschluss 4b zu verbinden, und ein elektrisches
Kabel, das eine zurückgerichtete Leitung der unteren Unterspeisungsleitung 15b wird, wird
verwendet, um zwischen dem Werkstückverbindungsende W und
dem Werkstück 3 zu verbinden.
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Als
nächstes werden die oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b und
die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b genauer
beschrieben werden. Grundsätzlich verwenden die oberen
und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b zum
Beispiel Koaxialkabel niedriger Impedanz. In Abhängigkeit
von dem Stromwert beim groben Bearbeiten wird die Anzahl der parallelen
Koaxialkabel erhöht, um die Impedanz zu verringern.
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Auf
der anderen Seite werden die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b zu
einer hohen Impedanz gemacht, beispielsweise durch Verwenden eines
verdrillten Kabels mit höherer Impedanz als ein Koaxialkabel.
Der Grund hierfür ist, dass es der Zweck der Unterentladungs-Energieversorgung 11 ist,
durch Anlegen eines Spannungspulses an die Zwischenelektrodenlücke
eine Unterentladung zu induzieren, die eine Funkenentladung (Vorentladung)
ist, die Unterspeisungsleitungen 15a und 15b brauchen
nicht von niedriger Impedanz zu sein.
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Mit
einer solchen Konfiguration, als ein Aspekt einer Energieversorgungssteuerung
von einseitigem Speisen, zum Beispiel, wenn die obere Hauptentladungsenergieversorgung 10a eingeschaltet
wird und die untere Hauptentladungs-Energieversorgung 10b ausgeschaltet
wird, fließt Entladungsstrom durch die obere Hauptentladungs-Energieversorgung 10a in
die Zwischenelektrodenlücke zwischen der Drahtelektrode 1 und
dem Werkstück 3 von dem oberen Leitungsanschluss 4a durch
den oberen Anschlussblock 13a und die obere Hauptspeisungsleitung 14a.
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Zu
diesem Zeitpunkt fließt der Entladungsstrom durch die obere
Hauptentladungsenergieversorgung 10a ebenfalls in die Leitung
des oberen Leitungsanschlusses 14a – die obere
Unterspeisungsleitung 15a – den Unteranschlussblock 13c – die
untere Unterspeisungsleitung 15b – den unteren
Leitungsanschluss 4b; weil die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b hohe
Impedanz haben, werden die Ströme, die in diesem Weg fließen,
jedoch durch die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b blockiert
und tatsächlich nicht zu der Zwischenelektrodenlücke
von dem unteren Leitungsanschluss 4b zugeführt.
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Wie
oben beschrieben ist, selbst wenn die Bearbeitungsenergieversorgung
so eingerichtet ist, dass der Unterentladungsstrom zu der Zwischenelektrodenlücke
durch beide, obere und untere Leitungsanschlüsse 4a und 4b zugeführt
werden kann, kann die Unabhängigkeit des einseitigen Speisens sichergestellt
werden, weil während des einseitigen Speisens unter Verwendung
eines Leitungsanschlusses, der Strom, der in den anderen Leitungsanschluss
durch die Seite der Unterentladungs-Energieversorgung 11 fließt,
blockiert werden.
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Auf
der anderen Seite kann für die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b, wenn
die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einer sind durch geeignetes Bestimmen der Beziehung beider Impedanzen
oder wenn die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b bestehen,
kann einer oder mehrere durch Verbinden der oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b mit
den ausgewählten geeigneten Leitungsanschlüssen
ausgewählt werden, selbst wenn eine Entladung an irgendeiner
Position in der Dickenrichtung des Werkstücks auftritt,
kann der Unterentladungsstrom gleichmäßig der
Zwischenelektrodenlücke von den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b zugeführt
werden, während die Unabhängigkeit der einseitigen
Speisung beibehalten wird.
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Mit
anderen Worten, um den Unterentladungsstrom gleichmäßig
ohne eine Vorspannung zu der Zwischenelektrodenlücke von
den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b fließen
zu lassen, müssen grundsätzlich die oberen und
unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b aus
demselben Material gemacht sein, dieselbe Kabelgestalt und Konfiguration
haben. Weil jedoch der Unterentladungsstrom durch eine Schaltungsstruktur
mit den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b und
das Werkstück 3 fließt, wird berücksichtigt,
dass eine Vorspannung in dem Unterentladungsstrom notwendigerweise
auftreten könnte, abhängig von einem Bearbeitungszustand.
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Beispielsweise
wenn ein Bearbeitungszustand zum Beispiel in einen Zustand wechselt,
in dem die Impedanz einer Stromschleife, die einen Leitungsanschluss
passiert, größer wird als die Impedanz einer Stromschleife,
die den anderen Leitungsanschluss passiert, tritt eine "nutzlose
Entladung" auf, in der eine Unterentladung nicht zu einer Hauptentladung
führt, weil der Unterentladungsstrom, der von einem Leitungsanschluss
zugeführt wird, extrem niedrig wird, und Bearbeitungscharakteristika
können verschlechtert werden.
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In
dieser Situation wird jede Impedanz der oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b so
bestimmt, dass der Unterentladungsstrom, wenn die Unterentladung
in der Nähe des Dickenzentrums des Werkstücks 3 auftritt,
nahezu gleichmäßig zwischen einer oberen Zuführungsschleife
und einer unteren Zuführungsschleife ausgeglichen ist.
Wenn die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einer sind, kann das durch die Verwendung verschiedener Materialien, Leitungsformen
und Konfigurationen für die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b jeweils
in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungszustand realisiert
werden. Auch wenn die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b mehr
als einer und jeweils auswählbar sind, kann dies durch Auswählen
und Verbinden geeigneter Leitungsanschlüsse für
die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b jeweils
in Übereinstimmung mit dem Bearbeitungszustand realisiert
werden.
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Besonders
in dem Fall, wo die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einer sind, kann der Unterentladungsstrom zum gleichmäßigen
Fließen gebracht werden, wenn eine Hochimpedanzunterspeisungsleitung
(z. B. ein Satz von verdrillten Leitungen) verwendet wird, um mit
einem Leitungsanschluss verbunden zu sein, so dass die Schaltungsstruktur
mit niedriger Impedanz wird, und eine Niedrigimpedanzunterspeisungsleitung
(z. B. zwei oder drei Sätze von verdrillten Leitungen)
verwendet wird, um mit dem anderen Leitungsanschluss zu verbinden,
so dass die Schaltungsstruktur von hoher Impedanz wird.
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Wenn
ein konkretes numerisches Beispiel des Stromverhältnisses
"obere Speisungsschleife/untere Speisungsschleife" zwischen der
oberen Speisungsschleife und der untere Speisungsschleife, auf die
eine solche Maßnahme angewendet wird, zu erklären
ist, wird das Stromverhältnis 1/10 < (obere Speisungsschleife/untere Speisungsschleife) < 10, oder bevorzugter
1/2 < (obere Speisungsschleife/untere
Speisungsschleife) < 2.
Wie oben beschrieben ist, können stabile Bearbeitungscharakteristika
erhalten werden, ohne von der Entladungsposition abhängig
zu sein, wenn der Unterentladungsstrom gleichmäßig
von den oberen und unteren Seiten zugeführt wird, weil
die Frequenz des Auftretens von "nutzloser Entladung" abnimmt.
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Zusätzlich
gibt es zwei Komponenten: Induktive Komponenten und Widerstandskomponenten, die
eine Impedanz manifestieren. Der Unterschied zwischen einem Koaxialkabel
und einer verdrillten Leitung ist hauptsächlich der Unterschied
der induktiven Komponenten, aber es ist möglich, dass es
der Unterschied der Widerstandskomponenten ist. Wenn zum Beispiel
ein Koaxialkabel für die Unterspeisungsleitung verwendet
wird, ist es möglich, die Unterspeisungsleitung durch ein
Verkleinern der Querschnittsfläche des Koaxialkabels, das
in der Hauptspeisungsleitung verwendet wird, oder durch Verlängern
der Länge des Koaxialkabels mit einer hohen Impedanz auszustatten.
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Wie
aus der Erklärung des Betriebs, die oberen beschrieben
wurde, verständlich ist, ist es darüber hinaus
auch möglich, die Energiezufuhr so zu konfigurieren, um
die Unterspeisungsleitung abzutrennen, weil die Impedanz der Unterspeisungsleitung
nur zumindest während des Zeitraums, während der
Hauptentladungsstrom fließt, hoch sein muss, zum Beispiel
unter Verwendung eines mechanischen Schalters, wie zum Beispiel
eines elektrischen Schalters wie einem FET und einem mechanischen
Schalter, wie einem Relais, während der Hauptentladungsstrom
angelegt wird. Weil die Impedanz der Unterspeisungsleitung zeitweise
unendlich wird, ist es bei dieser Gelegenheit möglich,
dass die Stromausgabe von der oberen Hauptentladungsenergieversorgung 10a nicht
von dem unteren Leitungsanschluss 10b zugeführt
wird, wenn dies ähnlich zu dem Beispiel des Betriebs, wie
oben beschrieben, erklärt wird. Dies ist ein Konfigurationsbeispiel
"des Mittels zum Erzeugen einer hohen Impedanz der Unterspeisungsleitung".
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Zusätzlich,
obwohl 1 zeigt, als ob die oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b nicht
von den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b getrennt
werden könnten, können sie durch Einsetzen eines
elektromagnetischen Schalters, wie zum Beispiel einem Leiter oder einem
Relais voneinander getrennt werden, wie natürlich in Patentdokument
1 gezeigt ist. Wenn dies gemacht wird, fließt überschüssiger
Strom durch Trennen der oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b,
die beim grob Bearbeiten verwendet wurden, wegen Streukapazität
nicht in die Zwischenelektrodenlücke, wodurch es möglich
wird, die Endoberflächengenauigkeit zu erhöhen,
wenn das Feinbearbeiten durchgeführt wird.
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Gemäß der
ersten Ausführungsform, wie oben beschrieben wurde, kann
die Unabhängigkeit zwischen oberseitigen und unterseitigen
Speisungen erhalten werden, wenn eine Energieversorgung für eine
oberseitige Speisung und eine Energieversorgung für eine
unterseitige Speisung unabhängig als die Hauptentladungsenergieversorgungen
vorgesehen werden, und es ermöglicht wird, von sowohl oberen
als auch unteren Seiten unter Verwendung auch der Unterentladungsenergieversorgung
zu speisen, weil der Hauptentladungsstrom, der von einem Leitungsanschluss
zugeführt wird, nicht in die Zwischenelektrodenlücke
von dem anderen Leitungsanschluss durch die Elektrodenkante der
Unterentladungsenergieversorgung fließt.
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Zusätzlich,
wenn der Unterentladungsstrom, der die Unterentladungsenergieversorgung
verwendet, von den oberen und unteren Leitungsanschlüssen
zugeführt wird, kann ein gleichmäßiger
Unterentladungsstrom zugeführt werden, selbst wenn eine Entladung
an irgendeiner Position in der Dickenrichtung des Werkstücks
auftritt, so dass es möglich ist, durch Induzieren einer
stabilen Unterentladung zu einer Hauptentladung zu führen,
wodurch es möglich ist, eine stabile Bearbeitung ohne Abhängigkeit
von der Entladungsposition durchzuführen.
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Mit
diesen Maßnahmen ist es möglich, die Bearbeitungsenergie
in der Dickenrichtung des Werkstücks durch Einstellen jeder
Ausgabe der oberen und unteren Hauptentladungsenergieversorgung zu
steuern, wie zum Beispiel Durchführen eines einseitigen
Speisens in Übereinstimmung mit der Bearbeitungssituation,
während des Induzierens einer stabilen Unterentladung,
wodurch ermöglicht wird, den Fehler in der Bearbeitungsform,
der durch Drahtvibration erzeugt wird, zu korrigieren.
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Zweite Ausführungsform.
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2 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
In 2 werden die Komponenten, welche die gleichen
oder ähnliche zu denen, die in 1 (erste
Ausführungsform) gezeigt sind, mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet. Die Komponenten, die zu der zweiten Ausführungsform
gehören, werden hauptsächlich hierunter erklärt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist in dieser zweiten Ausführungsform
ein Stromsensor 21a zum Beispiel an einem nach außen
gerichteten Weg der oberen Unterspeisungsleitung 15a angebracht,
und ein Stromsensor 21b ist zum Beispiel an einer nach
außen gerichteten Leitung der unteren Unterspeisungsleitung 15b in
der in 1 (erste Ausführungsform) gezeigten Konfiguration
angebracht. Darüber hinaus wird ein Hilfskondensator 22a zwischen
dem oberen Leitungsanschluss 4a und dem Werkstück 3 eingesetzt
und ein Hilfskondensator 22b wird zwischen den unteren
Leitungsanschluss 4b und das Werkstück 3 eingesetzt.
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Die
Stromsensoren 21a und 21b werden zur Verfügung
gestellt, um eine Entladungsposition aus einem Stromaufteilungsverhältnis
eines Unterentladungsstroms zu messen. Weil der Unterentladungsstrom,
der von der Unterentladungsenergieversorgung 11 in die
oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b fließt,
wie in einem Hauptentladungsstrom auch durch die Drahtimpedanz beeinflusst wird,
ist es möglich, eine Entladungsposition unter Verwendung
der Drahtimpedanz zu detektieren, wie in dem Fall, der den in Patentdokument
2 gezeigten Hauptentladungsstrom verwendet.
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Zusätzlich
sind die Hilfskondensatoren 22a und 22b durch
Aufnehmen eines Spannungspulses aufgeladen, den die Unterladungsenergieversorgung 11 ausgibt,
wenn eine Entladung nicht an einer Zwischenelektrodenlücke
auftritt, und wenn eine Unterentladung auftritt, wird die geladene
elektrische Ladung in die Zwischenelektrodenlücke als der
Unterentladungsstrom eingespeist, um eine Aktion zum Verstärken
des Unterentladungsstroms durchzuführen. Hiermit kann das
Auftreten einer nutzlosen Entladung verhindert werden. Daher wird
in einem solchen Fall, wo das Auftreten einer nutzlosen Entladung
selten oder nicht erwartet wird, gesagt, dass es keine Notwendigkeit
gibt, insbesondere die Hilfskondensatoren 22a und 22b vorzusehen.
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Aus
dem oben beschriebenen Inhalt müssen diese Hilfskapazitäten 22a und 22b grundsätzlich
nur zwischen den entsprechenden Leitungen der oberen und unteren
Unterspeisungsleitungen 15a und 15b vorgesehen
werden. Mit anderen Worten ist es möglich, diese Hilfskapazitäten 22a und 22b in
der Nähe der Unterentladungsenergieversorgung 11 und
des Unteranschlussblocks 13c anzuordnen. Es ist jedoch zu
bevorzugen, dass direkt nach der Unterentladung der Strom von den
Hilfskapazitäten 22a und 22b in die Zwischenelektrodenlücke
eingespeist werden kann. Daher, wie in 2 gezeigt
ist, um die Induktivität der Leitung von dem Hilfskapazitäten 22a und 22b zu
der Zwischenelektrodenlücke so klein wie möglich
zu reduzieren, sind sie zwischen den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b angeordnet,
die jeweils so nah wie möglich an dem Werkstück 3 angeordnet
sind.
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Die
Stromsensoren 21a und 21b sind so angebracht,
dass jede nach außen gerichtete Leitung der oberen und
unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b und
jede Verbindungsleitung zwischen den Hilfskapazitäten 22a und 22b und
den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b enthalten
sind. Dadurch, weil der Strom, der während der Unterentladung
fließt, eine Kombination von einer Stromausgabe von der
Unterentladungsenergieversorgung 11 und einer Stromausgabe
von den Hilfskapazitäten 22a und 22b ist,
wird die Erkennungsstromintensität für die Stromsensoren 21a und 21b vergrößert,
wodurch es möglich wird, eine Entladungspositionsdetektion
mit einem hohen SN-Verhältnis durchzuführen. Wenn
die Phase des Ausgabestroms der Unterentladungsenergieversorgung 11 jedoch
zu den Phasen der Ausgabeströme der Hilfskapazitäten 22a und 22b passt,
muss es wegen der Effekte, wie zum Beispiel einer Streuinduktivität,
nur die Entladungsposition unter Verwendung eines der Stromaufteilungsverhältnisse
detektieren.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann die Entladungspositionsdetektion gemäß der
zweiten Ausführungsform durch Vorsehen der Stromsensoren, um
den entsprechenden Unterentladungsstrom zu detektieren, der von
der Unterentladungsenergieversorgung zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen
fließt, unter Verwendung des Unterentladungsstroms zum
Zuzuführen von sowohl der oberen als auch unteren Seite
zu der Zwischenelektrodenlücke durchgeführt werden,
während die Unabhängigkeit zwischen der oberseitigen
Speisung und der unterseitigen Speisung, die in der ersten Ausführungsform
beschrieben wurden, aufrecht erhalten wird, wodurch eine Energieversorgungssteuerung
in Übereinstimmung mit der Entladungsposition möglich
wird.
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Durch
Vorsehen der Hilfskondensatoren zum Verstärken der Unterentladungsströme
zum Zuführen von sowohl den oberen als auch unteren Leitungsanschlüssen
jeweils zu der Zwischenelektrodenlücke kann darüber
hinaus das Auftreten von nutzloser Entladung verhindert werden,
wodurch es möglich wird, ein stabiles Bearbeiten durchzuführen. Darüber
hinaus, weil zwei Hilfskapazitäten jeweils in der Nähe
der Zwischenelektrodenlücke vorhanden sind, um eine niedrige
Impedanz herzustellen, und eine Maßnahme ergriffen werden
kann, um die Stromeinspeisung von sowohl der oberen als auch unteren
Seite zu der Zwischenelektrodenlücke sofort direkt nach
dem Beginnen der Unterentladung durchzuführen, kann das
Auftreten von nutzloser Entladung sicherer verhindert werden.
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Darüber
hinaus, wenn die zwei Stromsensoren in Kombination mit den zwei
Hilfskapazitäten verwendet werden, sind die zwei Hilfskapazitäten
jeweils in der Nähe der Zwischenelektrodenlücke
angeordnet, um eine niedrige Impedanz zu erzeugen, und weil eine
Maßnahme derart ergriffen werden kann, dass die zwei Stromsensoren
die Kombination aus dem Strom, der durch die oberen und unteren Speisungsleitungen
fließt, und der Stromausgabe von den zwei Hilfskapazitäten
detektieren können, kann eine Entladungspositionsdetektion mit
einem hohen SN-Verhältnis durchgeführt werden,
wodurch es möglich wird, die Genauigkeit der Energieversorgungssteuerung
in Übereinstimmung mit der Entladungsposition zu verbessern
und eine stabilere Bearbeitung zu erfüllen.
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Dritte Ausführungsform.
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3 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer elektrischen
Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
In 3 sind die Komponenten, welche dieselben oder ähnlich
zu jenen, die in 1 (erste Ausführungsform)
gezeigt sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Komponenten,
die der dritten Ausführungsform entsprechen, werden hierunter hauptsächlich
erklärt. In der dritten Ausführungsform wird ein
Verfahren zum Erkennen einer Entladungsposition ohne die Verwendung
eines Stromsensors erklärt.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist ein Unteranschlussblock 30a,
an dem die obere Unterspeisungsleitung 15a angeschlossen
ist, und ein Unteranschlussblock 30b, an den die untere
Unterspeisungsleitung 15b angeschlossen ist, anstelle des
Unteranschlussblocks 13c in der Konfiguration, die in 1 (erste
Ausführungsform) gezeigt ist, in der dritten Ausführungsform
vorgesehen.
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Darüber
hinaus sind ein Drahtelektrodenverbindungsende E des Unteranschlussblocks 30a und ein
Drahtelektrodenverbindungsende E des Unteranschlussblocks 30b an
einem Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 11 jeweils
durch ein Widerstandselement 31a und ein Widerstandselement 31b verbunden,
und jedes Werkstückverbindungsende W des Unteranschlussblocks 30a und 30b ist
mit dem anderen Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 11 gemeinsam
verbunden.
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Weil
das Widerstandselement 31a und das Widerstandselement 31b Widerstandselemente
sind, um den Strom zu begrenzen, jeweils den Strom, der von einem
Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 11 zu
dem oberen Leitungsanschluss 4a fließt, und um
den Strom zu begrenzen, der von einem Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 11 zu
dem unteren Leitungsanschluss 4b fließt, sind
ihre Anordnungen nicht begrenzt durch einen Aspekt, der in 3 gezeigt
ist, aber sie bestehen nur innerhalb jedes Stromweges von einer
Elektrode der Unterentladungsenergieversorgung 11 zu den
oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b,
so dass sie in jede nach außen gerichtete Leitung der oberen
und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b eingesetzt
werden.
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Mit
einer solchen Konfiguration, als ein Aspekt einer Energieversorgungssteuerung
von einseitigem Speisen, zum Beispiel, wenn die obere Hauptentladungsenergieversorgung 10a eingeschaltet
wird und die untere Hauptentladungsenergieversorgung 10b ausgeschaltet
wird, wird ein Entladungsstrom durch die obere Hauptentladungsenergieversorgung 10a von
dem oberen Leitungsanschluss 4a zu einer Zwischenelektrodenlücke
zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 3 durch
den oberen Anschlussblock 13a und die obere Hauptspeisungsleitung 14a zugeführt.
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Zu
diesem Zeitpunkt fließt der Entladungsstrom von der oberen
Hauptentladungsenergieversorgung 10a ebenfalls in eine
Leitung des oberen Leitungsanschlusses 4a – die
obere Unterspeisungsleitung 15a – den Unteranschlussblock 30a – das
Widerstandselement 31a – das Widerstandselement 31b – den
Unteranschlussblock 30b – die untere Unterspeisungsleitung 15b – den
unteren Leitungsanschluss 4b, aber weil der Strom, der
in diese Leitung fließt, durch die Menge von Spannungsabfällen
an den Widerstandselementen 31a und 31b blockiert wird,
wird der Strom tatsächlich nicht von dem unteren Leitungsanschluss 4b zu
der Zwischenelektrodenlücke zugeführt.
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In
der oben beschriebenen Erklärung des Betriebs wurden Impedanzen,
welche die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b aufweisen,
nicht berücksichtigt, aber so wie die erste Ausführungsform,
in der die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b höhere
Impedanzen als die Impedanzen der oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b haben,
kann die Unabhängigkeit einseitiger Speisung unter Verwendung
der Widerstandselemente 31a und 31b sichergestellt
werden. Mit anderen Worten, obwohl die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b,
die in dieser dritten Ausführungsform verwendet wurden,
ein Drahtmaterial mit einer höheren Impedanz als der Impedanz
der oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b verwenden dürfen,
ist es möglich, dasselbe Drahtmaterial wie das der oberen
und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b zu
verwenden. Im letzteren Fall können vier Speisungsleitungen
dasselbe Drahtmaterial verwenden, wodurch die Gestaltung der Energieversorgung
leichter gemacht werden kann.
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Zu
einem Wert der Widerstandselemente 31a und 31b,
wenn der Widerstandswert zu klein ist, wie aus der oben beschriebenen
Erklärung des Betriebs entnehmbar ist, wird die Unabhängigkeit
der einseitigen Speisung zerstört. Auf der anderen Seite, wenn
der Widerstandswert zu groß ist, entsteht ein Problem,
dass eine Entladungsfrequenz fällt, weil die Anstiegszeit
von angelegtem Spannungspuls für eine Unterentladung langsamer
wird als nötig. Daher kann für den Wert der Widerstandselemente 31a und 31b jeder
Wert, akzeptiert werden, der das Einfließen des Stroms
blockieren kann; aber als ein Wert innerhalb des Bereichs, der so
einen oben beschriebenen Fehler nicht erzeugt, ist zum Beispiel
ein Widerstandswert von etwa 2Ω bis 6Ω zu bevorzugen.
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Weil
Stromleitungen zwischen der Unterentladungsenergieversorgung 11 und
den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b ähnliche Konfigurationen
wie die der ersten Ausführungsform haben, wird es darüber
hinaus selbst dann, wenn eine Entladung an irgendeiner Position
in der Dickenrichtung des Werkstücks 3 eintritt,
mit dem ähnlichen Konzept wie die erste Ausführungsform
möglich, den Unterladungsstrom von den oberen und unteren
Leitungsanschlüssen 4a und 4b gleichmäßig
zu der Zwischenelektrodenlücke zuzuführen, während
die Unabhängigkeit des einseitigen Zuführens beibehalten wird.
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Mit
anderen Worten, wenn es einen Unterschied zwischen den Impedanzcharakteristika
einer Schaltungsstruktur mit dem oberen Leitungsanschluss 4a und
dem Werkstück 3 und den Impedanzcharakteristika
einer Schaltungsstruktur mit dem unteren Leitungsanschluss 4b und
dem Werkstück 3 gibt, ist es möglich,
dass der Unterentladungsstrom ohne eine Vorspannung von den oberen
und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b zu
der Zwischenelektrodenlücke fließt, wenn die oberen
und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einer sind, durch Setzen der Werte der Widerstandselemente mit einem
Unterschied zwischen einander, und wenn die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
mehr als einer und auswählbar sind, durch Ergreifen einer
Maßnahme, um einen geeigneten Leitungsanschluss auszuwählen,
um die oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b anzuschließen.
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Wenn
zum Beispiel die oberen und unteren Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einer sind, wenn die Impedanzcharakteristika der Schaltungsstruktur
mit dem oberen Leitungsanschluss 4a und dem Werkstück 3 extrem
niedrig im Vergleich zu den Impedanzcharakteristika der Schaltungsstruktur
mit dem unteren Leitungsanschluss 4b und dem Werkstück 3 ist,
ist es möglich, eine Impedanzbalance als ein Gesamtsystem
durch Setzen des Widerstandselements 31a zum Begrenzen
des oberen Stroms auf einen hohen Widerstandswert und Setzen des
Widerstandselements 31b zum Begrenzen des unteren Stroms
auf einen niedrigen Widerstandswert zu halten. Damit fließt
ein konstanter Unterentladungsstrom ohne von der Entladungsposition
abzuhängen, wodurch es möglich ist, eine nutzlose
Entladung zu verhindern und eine stabile Bearbeitung durchzuführen.
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Darüber
hinaus können als strombegrenzende Elemente induktive Elemente,
welche dieselbe strombegrenzende Aktion durchführen anstelle
der Widerstandselemente 31a und 31b verwendet
werden. Ebenfalls kann durch Einsetzen eines Ferritkerns in jede
nach außen gerichtete Leitung der oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b eine
Konfiguration zum Abschneiden von Hochfrequenzkomponenten verwendet
werden.
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Als
nächstes wird ein Verfahren zum Detektieren einer Entladungsposition
durch Verwendung der Widerstandselemente 31a und 31b erklärt.
Wie oben beschrieben, wenn sich die Entladungsposition in der Dickenrichtung
des Werkstücks verändert, verändert sich
das Verhältnis eines oberen Stromflusses in dem oberen
Leitungsanschluss 4a und eines unteren Stromflusses in
dem unteren Leitungsanschluss 4b. D. h. Ströme,
die durch das Widerstandselement 31a zum Begrenzen des
oberen Stroms und das Widerstandselement 31b zum Begrenzen
des unteren Stroms fließen, verändern sich jeweils
entsprechend der Entladungsposition. Daher muss, um die Entladungsposition
einfach zu detektieren, nur ein Verhältnis zwischen den
Spannungsabfällen der Unterentladungsströme über
die Widerstandselemente 31a und 31b beobachtet
werden.
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Besonders
kann zum Beispiel die Entladungsposition durch Messen von Spannungsniveaus von
den entsprechenden Seiten der Werkstückverbindungsenden
W des Unteranschlussblocks 30a und 30b zu einer
Seite des Drahtelektrodenverbindungsendes E unter Verwendung eines
Operationsverstärkers oder anderer ähnlicher Werkzeuge
und Berechnen des Verhältnisses ihrer Spannungsniveaus
gemessen werden. Auch wenn ein Differenzverstärker zwischen
die Drahtverbindungsenden E-Seite des Unteranschlussblocks 30a und
die Drahtverbindungsenden E-Seite des Unteranschlussblocks 30b angeschlossen
wird, kann die Entladungsposition leicht detektiert werden, weil
ein subtrahierter Wert zwischen dem oberen Strom und dem unteren
Strom von dem Differenzverstärker erhältlich ist.
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Im
Hinblick auf diese Diskussion wird so ein modifiziertes Beispiel
der Ausführungsform in dieser dritten Ausführungsform
erklärt werden, weil es möglich ist, die Anzahl
der Speisungsleitungen durch Eingrenzen der oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b zu
verringern. Unter dem Zustand, in dem obere und untere Unterspeisungsleitungen 15a und 15b in 3 eingeschränkt
werden, wird ein Elektrodenende der Unterentladungsenergieversorgung 11 direkt
mit jeder Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite der Unteranschlussblocks 30a und 30b verbunden,
wobei die Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite des Unteranschlussblocks 30a mit
der Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite des oberen Anschlussblocks 13a durch
das Widerstandselement 31a verbunden ist; und ähnlich
die Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite des Unteranschlussblocks 30b mit
der Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite des unteren Anschlussblocks 13b durch
das Widerstandselement 31b verbunden ist. Und jedes Werkstückverbindungsende
W des Unteranschlussblocks 30a und 30b ist mit
jedem Werkstückverbindungsende W der oberen und unteren
Anschlussblocks 13a und 13b verbunden.
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Mit
einer Konfiguration des modifizierten Beispiels der dritten Ausführungsform
kann der ähnliche Effekt der Aktion erhalten werden, weil
der Unterentladungsstrom von den oberen und unteren Seiten zu der
Zwischenelektrodenlücke unter Verwendung der unteren und
oberen Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b zugeführt
werden kann.
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Wie
oben beschrieben ist, kann die Entladungsposition durch Beobachten
des begrenzten Stroms an jedem strombegrenzenden Element detektiert
werden, ohne auf die Stromsensoren zurückzugreifen, weil
bei der Konfiguration des modifizierten Beispiels der dritten Ausführungsform
ein strombegrenzendes Element in jedem Strompfad von der Unterentladungsenergieversorgung
zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen eingesetzt
wird, und es ist möglich, den Strom in Übereinstimmung mit
der Entladungsposition zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich,
das strombegrenzende Element, das die Voraussetzungen der hohen
Impedanz erfüllt, mit einer Funktion des Stromsensors zu
kombinieren, wodurch es möglich ist, das System zu vereinfachen
und die Schaltungsgröße zu reduzieren.
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Darüber
hinaus ist es möglich, nach außen gerichtete und
zurück gerichtete Verbindungsleitungen (Speisungsleitungen),
die in beiden Stromwegen von der Unterentladungsenergieversorgung
zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen verwendet werden,
mit demselben Material und derselben Konfiguration ausgeführt
sind, wie nach außen und zurück gerichtete Verbindungsleitungen,
die in jedem Spannungsweg in den zwei Hauptentladungsenergieversorgungen
zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen verwendet
werden, wodurch eine Leichtigkeit der Energieversorgungsgestaltung
ermöglicht wird.
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Zusätzlich,
selbst wenn die Stromwege von der Unterentladungsenergieversorgung
zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen nicht vorhanden
sind, kann der Unterentladungsstrom zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen
unter Verwendung jedes Strompfades von den zwei Hauptentladungsenergieversorgungen
zu den oberen und unteren Leitungsanschlüssen durch Einsetzen
der strombegrenzenden Elemente zwischen jeden Strompfad von den
zwei Hauptentladungsenergieversorgungen zu den oberen und unteren
Leitungsanschlüssen zugeführt werden, wodurch
es möglich ist, die Anzahl von nach außen und
zurück gerichteten Verbindungsleitungen zu reduzieren.
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Vierte Ausführungsform.
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4 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
In 4 sind die Komponenten, welche dieselben oder ähnlich
zu jenen, die in 1 (erste Ausführungsform)
gezeigt sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die auf
die vierte Ausführungsform bezogenen Komponenten werden
hier hauptsächlich erklärt.
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Wie
in der ersten Ausführungsform erklärt, sind die
Unterspeisungsleitungen 15a und 15b bevorzugt,
höhere Impedanzen als die Impedanzen der oberen und unteren
Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b zu haben,
und sind mit Drosselkomponenten gemacht. Besonders die Unterspeisungsleitungen 15a und 15b werden
bestimmt, verdrillte Leitungen zu verwenden. Ein Stromweg, der mit
hoher Impedanz ausgestattet werden soll, ist jedoch nicht ein zurück
gerichteter Weg, sondern ein nach außen gerichteter Weg.
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Daher
wird in dieser vierten Ausführungsform, wie in 4 gezeigt
ist, in der Konfiguration, die in 1 (erste
Ausführungsform) gezeigt ist, anstelle der oberen und unteren
Unterspeisungsleitungen 15a und 15b eine einzelne
Elektrodenleitung 41a von nur einem nach außen
gerichteten Pfad zwischen eine Drahtelektrodenverbindungsende E-Seite des
Unteranschlussblocks 13c und den oberen Leitungsanschluss 4a angeschlossen,
eine einzelne Elektrodenleitung 41b von nur zurück
gerichtetem Weg wird zwischen die Drahtelektrodenverbindungsenden
E-Seite des Unteranschlussblocks 13c und den unteren Leitungsanschluss 4b angeschlossen, und
ein Werkstückverbindungsende W eines Unteranschlussblocks 13 wird
mit jedem Werkstückverbindungsende W des oberen und unteren
Anschlussblocks 13a und 13b unter Verwendung eines
Niedrigimpedanzmaterials 42, wie zum Beispiel einer Kupferplatte,
angeschlossen, um einen zurück gerichteten Pfad unter Verwendung
der oberen und unteren Hauptspeiseleitungen 14a und 14b für
einen Teil des zurück gerichteten Pfades zu enthalten.
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Mit
einer solchen Konfiguration fließt ein Entladungsstrom
von der Drahtelektrodenverbindungsenden E-Seite des Unteranschlussblocks 13c zu
der einzelnen Elektrodenleitung 41a (der einzelnen Elektrodenleitung 41b),
den oberen Leitungsanschluss 4a (den unteren Leitungsanschluss 4b),
die Drahtelektrode 1 und das Werkstück 3 und
fließt darüber hinaus von dem Werkstück 3 zu
den oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b und
jedes Werkstückverbindungsende W der oberen und unteren
Anschlussblocks 13a und 13b. Der Unterentladungsstrom
kehrt von jedem Werkstückverbindungsende W des oberen und
unteren Anschlussblocks 13a und 13b zu dem Werkstückverbindungsende
W des Unteranschlussblocks 13c durch das Niedrigimpedanzmaterial 42 zurück.
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In
der vierten Ausführungsform ist es möglich, eine
einzelne Elektrodenleitung mit geeigneten Induktivitäten
herzustellen, um es zu ermöglichen, höhere Impedanzen
als die Impedanz der oberen und unteren Hauptspeisungsleitungen 14a und 14b aufzuweisen,
wodurch es möglich wird, die Unabhängigkeit einseitiger
Speisung sicherzustellen, wie in der ersten Ausführungsform,
während die Schaltung vereinfacht wird.
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Wenn
eine Entladungsposition auf einer Bearbeitungssteuerung wiedergegeben
werden muss, wenn ein Stromsensor auf jeder der einzelnen Elektrodenleitungen 41a und 41b,
wie in der zweiten Ausführungsform (2) erklärt
ist, befestigt ist oder ein strombegrenzendes Element in jede der
einzelnen Elektrodenleitungen 41a und 41b, wie
in der dritten Ausführungsform (3) erklärt
ist, eingesetzt ist, kann die Entladungsposition detektiert werden.
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Darüber
hinaus, wenn ein Unterentladungsstrom intensiviert werden muss,
müssen die Hilfskapazitäten 22a und 22b nur
zwischen den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b jeweils
vorhanden sein, wie in der zweiten Ausführungsform (2)
erklärt ist.
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Fünfte Ausführungsform.
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5 ist
eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration einer Energieversorgung
einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
illustriert. In 5 werden die Komponenten, welche
dieselben oder ähnlich zu jenen sind, die in 1 (erste
Ausführungsform) und 2 (zweite
Ausführungsform) gezeigt wurden, durch dieselben Bezugszeichen
bezeichnet. Die Komponenten, die auf die fünfte Ausführungsform
bezogen sind, werden hier hauptsächlich erklärt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, wird in der fünften Ausführungsform
von den oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b in
der in 1 (erste Ausführungsform) gezeigten Konfiguration
zum Beispiel die untere Unterspeisungsleitung 15b angenommen
und die obere Unterspeisungsleitung 15a nicht angenommen.
D. h., in einem Beispiel, das in 5 gezeigt
ist, gibt es keine Verbindung zwischen dem Unteranschlussblock 13c und
dem oberen Leitungsanschluss 4a und zwischen dem Unteranschlussblock 13c und
dem Werkstück 3.
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Der
Hilfskondensator 22a, der in 2 (zweite
Ausführungsform) gezeigt ist, ist zwischen dem oberen Leitungsanschluss 4a und
dem Werkstück 3 verbunden, der Stromsensor 21a,
der in 2 (zweite Ausführungsform) gezeigt ist,
ist zwischen dieser Hilfskapazität 22a und dem
oberen Leitungsanschluss 4a verbunden und beispielsweise
ist in dem zurück gerichteten Weg der unteren Unterspeisungsleitung 15b ein
Stromsensor 21a, der in 2 (zweite
Ausführungsform) gezeigt ist, befestigt.
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In 5,
während des Nicht-Entladens, wenn ein Spannungspuls für
eine Unterentladung von der Unterentladungsenergieversorgung 11 zwischen
einer Drahtelektrodenverbindungs E-Seite des Unteranschlussblocks 13c und
einer Werkstückverbindungsenden W-Seite angelegt ist, fließt
ein Ladestrom durch den Pfad eines nach außen gerichteten Pfades
der unteren Unterspeisungsleitung 15b, des unteren Leitungsanschlusses 4b,
der Drahtelektrode 1, des oberen Leitungsanschlusses 4a,
der Hilfskapazität 22a, des Werkstücks 3 und
eines zurück gerichteten Pfades der unteren Unterspeisungsleitung 15b,
um die Hilfskapazität 22a aufzuladen.
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Wenn
die Unterentladung an einer Zwischenelektrodenlücke auftritt,
wird der Unterentladungsstrom von der Unterentladungsenergieversorgung 11 zu
dem unteren Leitungsanschluss 4b durch den nach außen
gerichteten Pfad der unteren Unterspeisungsleitung 15b zugeführt
und zur selben Zeit wird der Strom auch von der Hilfskapazität 22a zu dem
oberen Leitungsanschluss 4a zugeführt.
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Wie
oben erwähnt, ist es während der Unterentladung
möglich, eine nutzlose Entladung zu verhindern und eine
stabile Bearbeitung genau wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen,
weil der Strom zu einer Zwischenelektrodenlücke von den oberen
und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b zugeführt
werden kann. Wie aus der Erklärung des Betriebs, der oben
beschrieben ist, entnehmbar ist, weil die Kapazität der
Hilfskapazität 22a gleich der Versorgungskapazität
der Unterentladungsenergieversorgung 11 sein muss, muss
sie nur zum Beispiel etwa 10 nF bis 80 nF sein, obwohl dies von
dem Gestaltungskonzept abhängt.
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Auch
selbst wenn einseitiges Speisen während der Hauptentladung
durchgeführt wird, kann Unabhängigkeit des einseitigen
Speisens genau wie in der ersten Ausführungsform sichergestellt
werden, weil es keinen Pfad gibt, so dass Strom von anderen Leitungsanschlüssen
durch die Unterentladungsenergieversorgung 11 einfließt.
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Wenn
die Hilfskapazität 22a darüber hinaus ausreichend
aufgeladen und in einem stabilen Zustand ist, kann die Entladungsposition
unter Verwendung der Stromsensoren 21a und 21b genau
wie in der zweiten Ausführungsform detektiert werden, weil fast
gleich starker Strom von den oberen und unteren Leitungsanschlüssen 4a und 4b zu
der Zwischenelektrodenlücke fließt, wenn die Unterentladung
eintritt.
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Zusätzlich
ist eine gegenteilige Konfiguration zu der in 5 ebenfalls
möglich. D. h., aus den oberen und unteren Unterspeisungsleitungen 15a und 15b wird,
wenn die obere Unterspeisungsleitung 15a angenommen wird
und die untere Unterspeisungsleitung 15b nicht angenommen
wird, eine Hilfskapazität 22b, die in 2 (zweite
Ausführungsform) gezeigt ist, zwischen dem unteren Leitungsanschluss 4b und das
Werkstück 3 angeschlossen, der Stromsensor 21b,
der in 2 (zweite Ausführungsform) gezeigt ist,
wird an eine Verbindungsleitung zwischen der Hilfskapazität 22b und
dem unteren Leitungsanschluss 4b angeschlossen und der Stromsensor 21a, der
in 2 (zweite Ausführungsform) gezeigt ist, wird
an den nach außen gerichteten Weg der oberen Unterspeisungsleitung 15a montiert.
Es wird offensichtlich sein, dass der ähnliche Effekt der
Aktion mit dieser Konfiguration erreicht werden kann.
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Wie
oben beschrieben, kann gemäß der fünften
Ausführungsform die Unabhängigkeit von einseitigem
Speisen sichergestellt werden, Strom kann während der Unterentladung
gleichmäßig von den oberen und unteren Speisungspunkten
zu der Zwischenelektrodenlücke zugeführt werden
und die Messung der Entladungsposition kann genau wie in der zweiten
Ausführungsform durchgeführt werden, während
die Verdrahtung vereinfacht wird.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Wie
oben beschrieben, wird eine elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt als
Energieversorgungskonfiguration zum gleichmäßigen
Zuführen von Strom von oberen und unteren Speisungspunkten
zu einer Zwischenelektrodenlücke während einer Unterentladung
durch eine Unterentladungsenergieversorgung verwendet, während
die Unabhängigkeit zwischen den oberen und unteren Speisungspunkten aufrechterhalten
wird, wenn obere und untere Speisungsenergieversorgungen unabhängig
als Hauptentladungsenergieversorgungen zur Verfügung gestellt
werden; die elektrische Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung ermöglicht
es insbesondere, eine Entladungsposition zu messen, ermöglicht
es, eine stabile Bearbeitungssteuerung durch das Verhindern des
Auftretens nutzloser Entladung durchzuführen, und ist geeignet
als eine Energieversorgungskonfiguration, die zum Korrigieren eines
Fehlers in einer Bearbeitungsform in der Lage ist, der durch eine
Drahtvibration bewirkt wurde, durch Steuern der Bearbeitungsenergie
in der Dickenrichtung eines Werkstücks.
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Zusammenfassung
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Zum
Bereitstellen einer elektrischen Drahterodier-Bearbeitungsvorrichtung,
die dazu geeignet ist, gleichmäßig Strom von oberen
und unteren Speisungspunkten zu einer Zwischenelektrodenlücke durch
eine Unterentladungsenergieversorgung während des Aufrechterhaltens
der Unabhängigkeit zwischen den oberen und unteren Speisungspunkten zuzuführen,
wenn obere und untere Speisungsenergieversorgungen unabhängig
als Hauptentladungsenergieversorgungen vorhanden sind, ist eine
obere Hauptentladungsenergieversorgung 10a zwischen einem
oberen Leitungsanschluss 4a und einem Werkstück 3 unter
Verwendung einer oberen Speisungsleitung 14a verbunden,
die dazu geeignet ist, nach außen und zurück gerichtete
Wege zu konfigurieren, ist eine untere Hauptentladungs-Energieversorgung 10b zwischen
einem unteren Leitungsanschluss 4b und dem Werkstück 3 unter
Verwendung einer unteren Speisungsleitung 14b verbunden,
die dazu geeignet ist, nach außen und zurück gerichtete Wege
zu konfigurieren, und ist eine Unterentladungsenergieversorgung 11 zwischen
dem oberen Leitungsanschluss 4a und dem Werkstück 3 und
zwischen dem unteren Leitungsanschluss 4b und dem Werkstück 3 unter
Verwendung einer oberen und einer unteren Unterspeisungsleitung 15a und 15b verbunden,
die höhere Impedanzen haben als die Impedanzen der oberen
und unteren Speisungsleitungen 14a und 14b und
nach außen und zurück gerichtete Wege konfigurieren
können. Darüber hinaus sind die oberen und unteren
Leitungsanschlüsse 4a und 4b jeweils
einzeln oder mehrfach vorhanden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 7-276142 [0020]
- - JP 61-15017 [0020]
- - JP 1-97525 [0020]