<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à un appareil utilisé dans par étincelles électriques, et concei- ne plus particulièrement un moyen d'éviter des phénomènes perturbateurs susceptibles d'influencer défavorablement la décharge.
On sait que le procédé d'usinage par étincelles con siste à libérer entre deux électrodes - dont l'une est cons' tuée par la pièce à travailler, et l'autre par l'outil - une énergie empruntée à un accumulateur convenable. Cette éner gie peut être utilisée en principe pour former, soit une étincelle, soit un arc, l'un comme l'autre de ces phénomène: s'accompagnant d'enlèvement de matière à l'une des électro des. Si, donnant à la pièce une polarité positive, on par- vient à réaliser la production exclusive d'une étincelle, la quasi-totalité de l'énergie est utilisée pour arracher de la matière à la pièce à. usiner sans créerdechauffement capable de modifier la nature de l'outil ou de produire, des brûlures de la pièce. Cette élimination complète d'un arc entre pièce et outil est un des objets de l'invention.
D'autre part, pour que l'usure localisée au ni- veau de la pièce 'soit maximum, il faut que la polarité de , la pièce reste invariablement positive'et que la décharge soit brusque ; en d'autres termes, il faut exclure toute décharge oscillante. Tel est un autre objet de l'invention.
Les installations connues se composent essentielle- ment d'une source d'énergie appelée à charger un accumulateun (batterie de condensateurs, ligne à retard, etc...), la pièce et l'outil étant reliés\respectivement aux bornes de cet accumulateur.
On a imaginé, pour empêcher la formation de l'arc, .divers moyens, et parmi ceux-ci. figure l'interposition, entre le circuit de charge comprenant la source d'énergie, et la circuit de décharge qui comprend l'accumulateur et l'ensemble
<Desc/Clms Page number 2>
pièce-diélectrique-outil, d'un circuit intermédiaire conve- nable.
On a proposé, comme tel, une résistance montée en série dans l'un des conducteurs allant'de la source au cir- cuit de- décharge, Liais la dissipation d'énergie qui en ré- salte limite le rendement de l'installation de 50 %
On a proposé aussi d'intercaler à la place de la résistance précédente, en temps voulu, un condensateur qui em- pche le courant de la source de passer, au cours de la dé- charge, dans l'intervalle entre la pièce et ltoutil. Le même condensateur est utilisé à d'autres moments pour accu- muler de l'énergie. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter une commutation, soit électronique,'ce qui ne va pas sans une certaine complication, soit mécanique, ce qui entraîne des inconvénients connue.
On a proposé encore de monter, en place de la résistance dont question plus haut, une self limitant l'appele du courant dans l'accumulateur au moment de sa mise sous tension. Cette solution intéressante ne suffit' pas cependant -.non plus qu'aucune des précédentes - à em- pêcher la décharge de prendre un caractère oscillant.
L'invention propose une solution d'une extrême sim- plicité réunissant tous les avantages de solutions précé- dentes sans en présenter aucun inconvénient. Elle consis- te à constituer le circuit intermédiaire par un filtre pas- se-bas dont la fréquence de coupure est inférieure à l'in- verse du temps de décharge de l'étincelle, complété pan élé- ment unidirectionnel.
L'invention sera mieux comprise par la lecture de la description suivante et la considération des dessins annexés, représentant des exemples de formes de réalisation de circuits suivants l'invention.
Dans ces dessins :
<Desc/Clms Page number 3>
- Figure 1 est un schéma de principe d'une insta- lation d'usinage par étincelles.
- Figure 2 est un schéma d'un filtre passe-bas suivant l'invention, incorporé à une installation d'usinage par étincelles.
- Figure 3 est un diagramme de conductance de tels filtres, en fonction de la fréquence des oscillations appliquées.
- Figure 4 est une variante du filtre suivant l'in- vention.
La figure 1 représente une installation dans son ensemble. I, est une source de courant, généralement de courant continu, ou de courant pulsé. 2 est un accumulateur d'énergie, le plus généralement réelisé par une batterie de condensateurs. est l'ensemble d'utilisation, compre- nant l'outil 3a, la pièce 3b, et le diélectrique 3c. Le circuit intermédiaire est représenté de façon purement convoi tionnelle par un rectangle 4 et il est entendu que les cir- cujts qu'il contient sont connectés convenablement aux con- ducteurs 5, 5', 6, 6'reliant la source à l'accumulateur et au circuit d'utilisation.
La figure 3 montre comment on.peut réaliser le cir- cuit 4 en suivant l'invention. Le filtre est constitué par un cellule en # comprenant les condensateurs 7 et 8 et la self 10 qui constitue, avec le condensateur 9, un circuit bouchon. Le condensateur 7 qui est un des éléments du filtre sert en même temps d'accumulateur d'énergie.
On se donne sa valeur, et on en déduit celles des autres éléments du filtre, calculé pour que sa fréquence de coupure (f3) soit inférieure à l'inverse du temps de décharge de 1'étincelle. Des valeurs corrcetes seront c8 -5 x 7 et c9 = 2 x c7 La self 10 sers calculée par rapport à Cg pour le. fréquence do résonance imposée par la générateur
<Desc/Clms Page number 4>
Dans des appareils de ce genre, les phénomènes électriques de charge et décharge sont essentiellement en régime transitoire : la décharge d'étincelle se fait en quel. ques micro-secondes et la charge des condensateurs en quel- ques centaines de microsecondes.
Le filtre passe-bas empêcha lors du court-circuit constitué par les décharges, d'avoir une courbe de charge suffisamment raide pour que l'étincelle soit prolongée en un arc, par apport direct de l'énergie du générateur.
Tout filtre suivant l'invention doit avoir un diagramme de conductance en fonction de la fréquence se rap.. prochant autant que possible du diagramme idéal de la figura 3, c'est à dire que la conductance du filtre doit conserver une valeur sensiblement constante jusqu'à la fréquence de ca pure, pour laquelle elle tombe brusquement à zéro.
Le filtre passe-bas suivant l'invention peut s'ap. pliquer aussi bien à une source continue qu'à une source pula toire polarisée :dans ce dernier cas, il faudra naturellement que la fréquence de celle-ci soit inférieure à la fréquence da coupure.
Le filtre passe-bas suivant l'invention peut ausse s'appliquer à un montage en pont doubleur de tension tel quu celui qui est représenté à la figure 4. Dans cette figure, on les bornes du générateur sont désignées par 12 et 12' on a @@ présenté en 15 et 13' des éléments unidirectionnels. 8 et 8' sont deux condensateurs de même capacité.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to an apparatus used in electric sparking, and more particularly conceives a means of avoiding disturbing phenomena liable to adversely influence the discharge.
It is known that the spark machining process consists in releasing between two electrodes - one of which is consumed by the workpiece and the other by the tool - energy borrowed from a suitable accumulator. This energy can in principle be used to form either a spark or an arc, either of these phenomena: accompanied by the removal of material from one of the electrodes. If, by giving the part a positive polarity, we succeed in achieving the exclusive production of a spark, almost all of the energy is used to remove material from the part. machine without creating a heating capable of modifying the nature of the tool or of producing burns on the part. This complete elimination of an arc between part and tool is one of the objects of the invention.
On the other hand, so that the wear localized at the level of the part 'is maximum, it is necessary that the polarity of the part remains invariably positive and that the discharge be sudden; in other words, any oscillating discharge must be excluded. This is another object of the invention.
The known installations consist essentially of an energy source called upon to charge an accumulator (capacitor bank, delay line, etc.), the part and the tool being respectively connected to the terminals of this accumulator. .
We have imagined, to prevent the formation of the arc, various means, and among these. figure the interposition, between the charge circuit comprising the energy source, and the discharge circuit which comprises the accumulator and the assembly
<Desc / Clms Page number 2>
part-dielectric-tool, a suitable intermediate circuit.
It has been proposed, as such, a resistor connected in series in one of the conductors going from the source to the discharge circuit, but the dissipation of energy which in turn limits the efficiency of the installation. 50%
It has also been proposed to insert in place of the previous resistor, at the appropriate time, a capacitor which prevents the current of the source from passing, during the discharge, in the interval between the part and the tool. . The same capacitor is used at other times to accumulate energy. This solution has the drawback of requiring switching, either electronic, which is not without a certain complication, or mechanical, which leads to known drawbacks.
It has also been proposed to mount, in place of the resistor referred to above, an inductor limiting the drawdown of the current in the accumulator at the time of its energization. This interesting solution is not sufficient, however - any more than any of the preceding ones - to prevent the discharge from assuming an oscillating character.
The invention proposes a solution of extreme simplicity combining all the advantages of previous solutions without presenting any drawback. It consists of constituting the intermediate circuit by a low-pass filter, the cut-off frequency of which is less than the inverse of the spark discharge time, supplemented by the unidirectional element.
The invention will be better understood by reading the following description and considering the appended drawings, showing examples of embodiments of circuits following the invention.
In these drawings:
<Desc / Clms Page number 3>
- Figure 1 is a block diagram of a spark machining installation.
- Figure 2 is a diagram of a low-pass filter according to the invention, incorporated into a spark machining installation.
- Figure 3 is a conductance diagram of such filters, as a function of the frequency of the applied oscillations.
- Figure 4 is a variant of the filter according to the invention.
Figure 1 shows an installation as a whole. I, is a current source, generally direct current, or pulsed current. 2 is an energy accumulator, most generally embodied by a capacitor bank. is the use assembly, comprising the tool 3a, the part 3b, and the dielectric 3c. The intermediate circuit is represented in a purely convective manner by a rectangle 4 and it is understood that the circuits which it contains are suitably connected to the conductors 5, 5 ', 6, 6' connecting the source to the accumulator. and the circuit of use.
FIG. 3 shows how the circuit 4 can be produced according to the invention. The filter is formed by a cell in # comprising the capacitors 7 and 8 and the inductor 10 which constitutes, with the capacitor 9, a trap circuit. The capacitor 7 which is one of the elements of the filter serves at the same time as an energy accumulator.
We give ourselves its value, and we deduce therefrom those of the other elements of the filter, calculated so that its cut-off frequency (f3) is less than the inverse of the discharge time of the spark. Corrected values will be c8 -5 x 7 and c9 = 2 x c7 The self 10 is calculated with respect to Cg for the. resonant frequency imposed by the generator
<Desc / Clms Page number 4>
In devices of this type, the electrical phenomena of charge and discharge are essentially in a transient state: the spark discharge takes place in whatever. micro-seconds and the capacitor charge in a few hundred microseconds.
The low-pass filter prevented during the short-circuit formed by the discharges, from having a sufficiently steep load curve for the spark to be prolonged in an arc, by direct supply of the energy from the generator.
Any filter according to the invention must have a conductance diagram as a function of the frequency which approximates as much as possible to the ideal diagram of FIG. 3, that is to say that the conductance of the filter must keep a value substantially constant until 'at the frequency of pure AC, for which it suddenly drops to zero.
The low-pass filter according to the invention can be applied. apply as well to a continuous source as to a polarized pular source: in the latter case, it will naturally be necessary for the frequency of the latter to be lower than the cut-off frequency.
The low-pass filter according to the invention can also be applied to a voltage doubler bridge assembly such as that shown in FIG. 4. In this figure, the terminals of the generator are designated by 12 and 12 '. has @@ presented in 15 and 13 'unidirectional elements. 8 and 8 'are two capacitors of the same capacity.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.