DE1413873B2 - Digital-Analog-Umsetzer mit Stellungstransformatoren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Digital-Analog-Um- Transformators und für eine zweite Anzahl benachsetzer zur Erzeugung einer Spannung, die einer barter Schaltstellungen des ersten Umschalters mit trigonometrischen Funktion eines Winkels propor- einer benachbarten Anzapfung des ersten Transfortional ist, welcher als Summe aus einer ersten festen mators verbindbar ist, daß die gekoppelten Umschal-Gradzahl, multipliziert mit der Summe erster ent- 5 ter einen ersten Stellungsanzeiger, der hinsichtlich sprechender Ziffern zweier mehrstelliger Zahlen, und der Schleifkontakte fest ist, sowie einen zweiten und einer zweiten festen Gradzahl, multipliziert mit Stellungsanzeiger, der hinsichtlich der Schleifkontakte der Summe zweiter entsprechender Ziffern dieser und hinsichtlich der Anzapfungen des zweiten TransZahlen, dargestellt ist, mit ersten und zweiten Trans- formators in eine Anzahl von Stellungen bewegbar formatoren, deren Wicklungen eine Anzahl von io ist, aufweisen, daß der zweite Stellungsanzeiger hin-Anzapfungen aufweisen, und mit einer Verbindung sichtlich der Schleifkontakte gemäß dem Wert einer von der Ausgangswiklung des ersten Transfor- der ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrmators zu der Eingangswicklung des zweiten Trans- stelligen Zahlen und weiterhin hinsichtlich der Anformators. zapfungen des zweiten Transformators gemäß dem

Für die numerische Steuerung von Werkzeug- 15 Wert der anderen der ersten entsprechenden Ziffern

maschinen werden Digital-Analog-Umsetzer benötigt, der beiden mehrstelligen Zahlen einstellbar ist und

welche dezimal oder nach einem anderen Zahlen- daß der Schleifkontakt des zweiten Umschalters,

system verschlüsselte digitale Eingangsinformationen wenn die Summe der ersten entsprechenden Ziffern

über die gewünschten Werkstückskoordinaten eines der beiden mehrstelligen Zahlen einen Übertrag in

zu bewegenden Maschinenteiles oder Werkzeuges 20 die Ziffernstelle der zweiten entsprechenden Ziffern

sowie über die Nullpunktsverschiebung zwischen dem der beiden mehrstelligen Zahlen in der Summe dieser

Nullpunkt des Werkstückes und demjenigen der Zahlen erfordert, mit einer Anzapfung des ersten

Werkzeugmaschine in entsprechenden Analogspan- Transformators verbindbar ist, welche neben der-

nungen umwandeln, welche den Betrag der erforder- jenigen liegt, mit der er verbunden ist, wenn die

liehen Bewegung des Werkstückes darstellen. 25 Summe der ersten entsprechenden Ziffern der beiden

In der USA.-Patentschrift 2 849 668 ist ein Digital- mehrstelligen Zahlen keinen solchen Übertrag er-

Analog-Umsetzer beschrieben, der zur Umwandlung fordert. ,

von Digitalinformationen über die gewünschten Nach einem weiteren Merkmal ist ein dritter Um-

Werkstückskoordinaten in entsprechende analoge schalter vorgesehen, der eine Auswahl unter den

Wechselspannungen geeignet ist. Bei einem solchen 30 Anzapfungen des ersten Transformators gestattet und

Umsetzer läßt sich jedoch eine Nullpunktsverschie- der zwei bewegliche Schleifkontakte besitzt, die fest

bung nicht ohne weiteres berücksichtigen. Hierzu ist zueinander angeordnet sind, benachbarte Anzapfun-

eine aus der USA.-Patentschrift 2 950 427 bekannte gen abgreifen und jeweils mit einem besonderen

Einrichtung erforderlich, welche mit einem der mit stationären Kontakt des zweiten Umschalters verbun-

dem Digital-Analog-Umsetzer zusammenarbeitenden 35 den sind, dessen Schleifkontakt mit jedem der statio-

Stellungstransformatoren zur Berücksichtigung der nierten Kontakte für eine Anzahl von Schaltstellun-

Nullpunktsverschiebung zusammenarbeitet. gen des ersten Umschalters Kontakt macht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung einen derartigen Digital-Analog-Umsetzer zu schaf- ist ein dritter Transformator ähnlich dem ersten fen, welcher zwei mehrstellige Zahlen, z. B. die 40 Transformator vorgesehen, welcher einen vierten Angaben über die gewünschten Werkstückskoordi- Umschalter ähnlich dem dritten Umschalter aufweist, naten und die gegebene Nullpunktsverschiebung, sowie ein fünfter Umschalter ähnlich dem zweiten gleichzeitig zu verarbeiten vermag und analoge Umschalter, der mit dem dritten Umschalter zur Spannungen liefert, welche die Summe dieser beiden Weitergabe eines Übertrages Ln der Summe der mehrstelligen Zahlen darstellt. Die bei der Summen- 45 zweiten entsprechenden Ziffern der beiden mehrbildung auftretenden Überträge sollen dabei auto- stelligen Zahlen zur Summe der Ziffern der nächstmatisch berücksichtigt werden. Dieser Digital-Analog- höheren Ordnung in den mehrstelligen Zahlen verUmsetzer soll es der Bedienungsperson ermöglichen, bindbar ist.

in einfacher Weise die der erforderlichen Nullpunkts- Der Digital-Analog-Umsetzer nach der Erfindung verschiebung entsprechende mehrstellige Zahl zu 50 kann nun derart bedient werden, daß die Bedienungsbestimmen, und zwar unabhängig davon, ob die person die gewünschte Nullpunktsverschiebung und erste Positionierung des Werkstückes auf dem Null- Koordinatenstellung auswählt und Drehschalter einpunkt der Werkstückskoordinaten oder auf einen stellt, welche die Werkzeugmaschine in die entanderen Punkt erfolgt. Er soll die so bestimmte Zahl sprechende Koordinatenstellung steuern. Der Arbeitszu speichern vermögen, ohne die Eingabe der mehr- 55 tisch wird dann durch einen Handgriff oder durch stelligen Zahl für die Werkstückskoordinaten zu einen Antriebsmotor unter der Steuerung eines stören. Sprungschalters bewegt, bis ein Fehleranzeiger Null

Dies wird bei einem Digital-Analog-Umsetzer der und damit anzeigt, daß die gewünschte Stellung eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht ist. Gegebenenfalls kann auch ein Servoerreicht, daß ein erster Umschalter mit einem Schleif- 60 motor über das Fehlersignal gesteuert werden,
kontakt versehen ist, der jeweils in zwei seiner Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger Schaltstellungen mit den Anzapfungen des zweiten in den Zeichnungen dargestellter Ausführungs-Transformators zur Abnahme einer Spannung von beispiele näher beschrieben. Es zeigt
diesem Transformator verbindbar ist, daß der erste F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Digital-Analog-Umschalter mit einem zweiten Umschalter gekoppelt 65 Umsetzers nach der Erfindung, bei welchem die ist, der einen Schleifkontakt aufweist, welcher für Eingangsinformationen über Handschalter einstellbar eine erste Anzahl benachbarter Schaltstellungen des sind,
ersten Umschalters mit einer Anzapfung des ersten F i g. 2 ein schematisches Diagramm zur Darstel-

lung der Überlappung zwischen den drei Stufen des Umsetzers,

F i g. 3 das Schaltbild der »Mittel«- und »Fein«- Umsetzer nach F i g. 2,

F i g. 4 das Schaltbild des »Grob«-Umsetzers nach Fig. 2,

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung, wenn der Koordinatennullpunkt am Arbeitspunkt eingestellt wird,

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung, wenn der erste Arbeitspunkt nicht mit dem Koordinatennullpunkt übereinstimmt,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Dreifach-Stellungsanzeigetransformators,

F i g. 8 eine Draufsicht auf einen der sechs identischen Bedienungsknöpfe nach F i g. 2 zur Eingabe von numerischen Daten,

F i g. 9 einen senkrechten Schnitt durch den Bedienungsknopf nach F i g. 8,

Fig. 10 und 11 Querschnitte entlang den entsprechend bezifferten Linien in Fig. 9,

F i g. 12 ein vereinfachtes Schaltbild gemäß Fig. 2 der USA.-Patentschrift 2 849 668 zur Erläuterung der »Mittel«- und »Fein«-Umsetzer nach F i g. 2,

Fig. 13 ein Schaltbild ähnlich demjenigen nach Fig. 12 zur Erläuterung des »Grob«-Umsetzers nach Fig. 2 sowie

F i g. 14 und 15 Draufsichten auf die Bedienungsknöpfe und ihre Skalen zur Erläuterung der Fig. 5 und 6.

F i g. 1 stellt ein Blockdiagramm einer einfachen Ausführungsform gemäß der Erfindung dar. Die in einem Oszillator 1 erzeugte Spannung wird den Eingangen eines Grob-Umwandlers 131, eines Mittel-Umwandlers 132 und eines Fein-Umwandlers 133 zugeführt. Der Dateneingang für diese Umwandler wird durch sechs Knopfvorrichtungen 130 erzielt. Die Anordnung der Umwandler 131, 132 und 133 mit ihren zugehörigen Wellen und den Knopfvorrichtungen 130 ist im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Ein Sinus-Ausgang 141 und ein Kosinus-Ausgang 142 des Grob-Umwandlers 131 ist mit den zwei Wicklungen aufweisenden Gliedern eines Grob-Datenelementes 134 verbunden. In ähnlicher Weise sind ein Sinus-Ausgang 143 und ein Kosinus-Ausgang 144 des Mittel-Umwandlers 132 mit den zwei Wicklungsgliedern eines Mittel-Datenelements 135 verbunden. Ein Sinus-Ausgang 145 und ein Kosinus-Ausgang 146 des Fein-Umwandlers 133 ist mit den zwei Wicklungsgliedern eines Fein-Datenelements 136 verbunden. Die Datenelemente 134, 135 und 136 können Auflöser, Synchroneinrichtungen und im besonderen Dreifach-Stellungstransformatoren gemäß Fig. 7 sein. In Verstärkern 137 werden die Fehlersignale verstärkt, die von den Einfach-Wicklungsgliedern der Datenelemente 134, 135 und 136 kommen. Ein elektronischer Schalter 138 dient dazu, das Grob-Fehlersignäl auszuwählen, wenn es verhältnismäßig groß ist, das Mittelfehlersignal auszuwählen, wenn das Grob-Fehlersignal verhältnismäßig klein ist, oder das Fein-Fehlersignal auszuwählen, wenn sowohl die Grob-Fehler als auch die Mittel-Fehler verhältnismäßig klein sind. Das aus dem elektronischen Schalter 138 austretende gemischte Fehlersignal wird in seiner Phase in einem Phasenfeststeller oder Phasendetektor 139 festgestellt, der seinen Phasenbezug über einen Stromkreis 147 vom Oszillator 1 erhält. Die Größe und die Polarität des Gleichstrom-Fehlersignals von dem Phasendetektor 139 werden auf einem Null-Anzeiger 140 angezeigt.

Die Verwendung des Fehlersignals vom Phasendetektor 139 zur Steuerung eines automatischen Servosystems ist an sich bekannt und daher hier nicht näher erläutert.

Fig. 2 zeigt die allgemeine Anordnung eines Grob-Umwandlers 131, eines Mittel-Umwandlers 132 und eines Fein-Umwandlers 133 zusammen mit ihren Eingangsknopfvorrichtungen 130 auf Wellen 51 bis 56. Der Grob-Umwandler 131 ist im einzelnen in F i g. 4 dargestellt. Der Fein-Umwandler 133 ist im einzelnen in F i g. 3 dargestellt. Der Mittel-Umwandler 132 ist identisch mit dem Fein-Umwandler 133, jedoch mit dem Unterschied, daß die Wellen 52, 53 und 54 an die Stelle der Wellen 54, 55 und 56 der Fig. 3 treten, wenn es sich um den Mittel-Umwandler 132 handelt. Diese Figur zeigt auch die einziffrige Überlappung auf der Welle 52 zwischen dem Grob-Umwandler 131 und dem Mittel-Umwandler 132. In gleicher Weise zeigt diese Figur die einziffrige Überlappung an der Welle 54 zwischen dem Mittel-Umwändler 132 und dem Fein-Umwandler 133. Eine Welle 57 ergibt eine einziffrige Einstellung für den Umwandler 131, eine Welle 58 eine einziffrige Einstellung für den Umwandler 132 und eine Welle 59 eine einziffrige Einstellung für den Umwandler 133. In der Praxis ist die Einstellung mit Hilfe der Welle 59 des Fein-Umwandlers überlicherweise nicht notwendig, und die Welle 59 kann weggelassen werden. In diesem Fall wird in Schaltern 5W11 und 5W12 der Fig. 3 ein fester Bügel eingebaut, um einen Stromkreis äquivalent der Nullstellung der Schleifkontakte zu erreichen.

Gemäß Fig. 3 wird eine Wechselspannung des Oszillators 1 Anzapfungen Tl-I und T1-6 eines Einspulentransformators Tl aufgedrückt. Die an den Anzapfungen des Transformators Tl entwickelten Spannungen entsprechen Sinus- und Kosinus-36°-Stufen. Diese Anzapfungen sind mit den Kontakten von Schaltern SWl und SW 2 derart verbunden, daß die zwischen einem benummerten Kontakt des Schalters SWl und der gemeinsamen Anschlußklemme T1-6 des Transformators Tl entwickelte Spannung proportional dem Sinus des Winkels ist, der dadurch erhalten wird, daß 36° mit der Zahl der Anzapfung multipliziert wird, und die zwischen den benummerten Kontakten des Schalters SW 2 und dem gemeinsamen Anschluß T1-6 des Transformators entwickelten Spannungen sind proportional dem Kosinus von 36° multipliziert mit der Zahl der Anzapfung. Die Schalter SWl und SW 2 weisen jeweils ein Drehglied auf, das mit der Welle 54 verbunden ist, wobei jedes Drehglied ein Paar von mit zwei Enden versehenen Schleifkontakten, wie beispielsweise 2 und 3 trägt, die mit den festen Kontakten der betreffenden Schalter zusammenwirken und gegeneinander um einen Winkel versetzt sind, der zwei aufeinanderfolgende feste Anzapfungen auf dem Schalter trennt.

Der Schleifkontakt 2 ist über einen Leiter 6 mit einem verlängerten Kontakte eines SchaltersSW3 verbunden, wobei die Verlängerung des Kontaktes dem Bereich der Ziffern Null bis Neun dieses Schalters entspricht.

Die einzelnen Wellen 51 bis S 6 haben einen An-

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schlagmechanismus, um die Wellen jeweils in einer von Kontakten 23 und eine innere Gruppe von Kon-

von zwanzig im gleichen Winkelabstand angeord- takten 24. Anzapfungen T 2-1 bis T 2-9 des Trans-

neten Stellungen festzulegen. In ähnlicher Weise sind formators Γ 2 sind mit den entsprechenden Anzap-

die Kontakte von Schalter SWl bis SW 20 in einem fungen SW5-1 bis SW5-9 sowohl an den äußeren

18° entsprechenden Abstand entsprechend den 5 als auch den inneren Kontakten 23 bzw. 24 des

gleichen zwanzig Wellenstellungen angeordnet. Die Schalters SW5 verbunden. Die Anzapfung T2-0 des

Schaltkontaktstellungen sind mit den Zahlen Null Transformators Γ2 ist lediglich mit dem Nullkontakt

bis maximal Neunzehn bezeichnet, wobei die Zahlen der äußeren Gruppe 23 verbunden. Die Anzapfung

im Uhrzeigersinn zunehmen. Γ2-10 des Transformators Γ2 ist lediglich mit dem

Der Schleifkontakt 3 ist über einen Leiter 7 mit io Kontakt 10 der inneren Gruppe 24 verbunden,
einem Schaltkontakt 9 des Schalters SW 3 verbunden, Transformator Γ 3 ist identisch mit dem Transder sich von einer Stellung Zehn bis Neunzehn formator Tl, und seine Anzapfungen sind in ähnerstreckt. In ähnlicher Weise ist ein Schleifkontakt 4 licher Weise mit einer äußeren Kontaktgruppe 25 des Schalters SW 2 über einen Leiter 10 mit einem und einer inneren Kontaktgruppe 26 des Schalters Kontakt 12 verbunden, der sich von der Stellung 15 SW6 verbunden.

Null bis Neun des Schalters SW 4 erstreckt, und Der Schalter SW 5 hat einen mit zwei Enden verein Schleifkontakt 5 des Schalters SW2 ist über einen sehenen Schleifkontakt 27, der mit der äußeren Leiter 11 mit einem verlängerten, zwischen den Kontaktgruppe 23 zusammenwirkt, und ferner einen Stellungen Zehn und Neunzehn angeordneten Kon- mit zwei Enden versehenen Schleifkontakt 28, der takt 13 des Schalters SW 4 verbunden. 20 um eine Stufe im Uhrzeigersinn gegenüber dem

Der Schalter SW 3 hat einen ein einziges Ende Schleifkontakt 27 versetzt ist und mit der inneren aufweisenden Schleifkontakt 14, der über einen Kontaktgruppe 24 zusammenwirkt. In ähnlicher Leiter 16 mit einem Eingang 17 der Primärwicklung Weise hat Schalter SW 6 einen äußeren Schleifeines Transformators T2 verbunden ist. Ein zweiter kontakt 29 und einen inneren Schleifkontakt 30, der Eingang 18 der Primärwicklung des Transformators 25 im Uhrzeigersinn gegenüber dem Schleifkontakt 29 Tl ist über eine Leitung 19 mit einem gemeinsamen um einen Schritt vorauseilt.

Eingang vom Oszillator 1 verbunden, der auch an Die Schleifkontakte 27, 28, 29 und 30 sind auf der

der Anzapfung Γ1-6 des Transformators Tl auftritt. Welle55 angeordnet, die auch den Schleifkontakt 14

In ähnlicher Weise hat der Schalter SW 4 einen des Schalters SW 3 und den Schleifkontakt 15 des

mit einem einzigen Ende versehenen Schleifkontakt 30 Schalters SW 4 trägt. Diese Schleifkontakte sind in

15, der über einen Leiter 20 mit einem Eingang 21 der in F i g. 3 gezeigten Phasenlage, so daß in der

der Primärwicklung eines Transformators Γ3 ver- Nullstellung der Welle SW5 die Schleifkontakte 14,

bunden ist. Ein zweiter Primäreingang 22 des Trans- 15, 27, 29 bei Null und die Schleifkontakte 28 und 30

formators Γ3 ist in ähnlicher Weise über Leitung 19 in einer Stellung Eins sind.

mit der gemeinsamen Seite des Oszillators 1 verbun- 35 Der Schleifkontakt 27 des Schalters SWS ist über

den. Die Schleifkontakte 14 und 15 sind beide mit einen Leiter 31 mit einem verlängerten Kontakt 33

der Welle S5 verbunden. des Schalters SW7 verbunden, der sich über einen

Die Sekundärwicklung des Transformators Γ 2 hat Kontaktbereich von Null bis Neun erstreckt. In ähnelf Anzapfungen, die mit Null bis Zehn bezeichnet licher Weise ist der Schleifkontakt 28 über einen sind. Die zwischen irgendeiner Anzapfung und der 40 Leiter 32 mit einem verlängerten Kontakt 34 des gemeinsamen Anzapfung Γ2-5 entwickelte Spannung Schalters SWl verbunden, der sich über die Konist proportional dem Tangens des Winkels, der da- taktstellungen Zehn bis Neunzehn erstreckt,
durch erhalten wird, daß 3,6° mit der Zahl der Der Schleifkontakt 29 des Schalters SW6 ist über Intervalle multipliziert wird, die dem Abstand der einen Leiter 35 mit einem verlängerten Kontakt 37 betreffenden Anzapfung von der gemeinsamen An- 45 des Schalters SW8 verbunden, der sich über die Konzapfung 5 entsprechen. Die Anzapfungen Γ2-6 bis taktstellungen Null bis Neun erstreckt. Der Schleif- T 2-10 stellen positive Werte der Winkel und die kontakt 30 des Schalters SW 6 ist über einen Leiter 36 Anzapfungen T2-0 bis T2-4 negative Werte des mit einem verlängerten Kontakt 38 des Schalters Winkels dar. Es sei darauf hingewiesen, daß die SW8 verbunden, der sich über die Kontaktstellungen gemeinsame Anzapfung bei Stellung T1-5 ist, wäh- 50 Zehn bis Neunzehn erstreckt.

rend in der vereinfachten Darstellung der F i g. 12 Ein ein einziges Ende aufweisender Schleifkontakt

die gemeinsame Anzapfung an einem Ende der 39 des Schalters SWl und ein Schleifkontakt 40 des

Tangenswicklung angeordnet ist. Da die Konstante K 2 Schalters SWS sind auf der Welle S6 angeordnet und

der Fig. 12 gleich Kl multipliziert mit dem Sekans wirken bei einer Drehung mit ihren entsprechenden

des elektrischen Winkels an der Sekundärwicklung 55 segmentartigen Kontakten 33, 34, 37 und 38 zu-

des Transformators Tl ist und da die Sekansfunktion sammen.

zwar die Genauigkeit des Umwandlers nicht beein- Der Schleifkontakt 39 ist über einen Leiter 41 mit flußt, jedoch eine proportionale Wirkung auf die einem Eingang 42 der Primärwicklung eines TransVerstärkung hat, wird eine Reduktion der Größe formators T4 verbunden. Ein zweiter Eingang 43 der dieser Änderung durch Reduktion der absoluten 60 Primärwicklung des Transformators Γ4 ist über Lei-Größe der Winkeländerung in diesem Transformator ter 19 mit dem gemeinsamen Anschluß des Oszilerreicht, und zwar dadurch, daß ein Winkelausschlag lators 1 verbunden. Der Schleifkontakt 40 des Schalsowohl nach Plus und Minus verwendet wird, wo- ters5fF8 ist über einen Leiter44 mit dem Primärdurch die maximale absolute Größe im Vergleich eingang 17 des Transformators Γ2 verbunden,
zu der nach Fig. 12 nur halb so groß ist. 65 Eine gemeinsame Anzapfung Γ3-5 des Transfor-

Die Anzapfungen des Transformators Tl sind mit mators T 3 ist über einen Leiter 45 mit einem Einentsprechenden Kontakten des Schalters SW 5 ver- gang 46 der Primärwicklung eines Transformators bunden. Der Schalter SW5 hat eine äußere Gruppe Γ5 verbunden. Ein zweiter Eingang 47 ist über Leiter

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19 mit der gemeinsamen Klemme des Oszillators 1 Ferner sind der feste Widerstand 51 und der ververbunden, änderliche Widerstand 57 vorgesehen, um eine Ein-

Die Sekundärwicklung des Transformators Γ 4 hat stellung der relativen Spannungshöhe der Sinus- und zehn Anzapfungen, die mit Null bis Neun bezeichnet Kosinus-Ausgänge zu ermöglichen, um so die richsind. Die Spannung zwischen irgendeiner Anzapfung 5 tigen Signale an den Datenelementen zu erhalten, und der gemeinsamen Anzapfung Null ist propor- auch wenn die Datenelemente und die Verbindungstional dem Tangens des Winkels, der sich durch leitungen in ihrer Impedanz sich unterscheiden. Multiplizieren der Nummer der Anzapfung mit 0,36° Widerstände 83 und 89 der F i g. 4 haben dieselbe ergibt. Die Anzapfungen des Transformators Γ 4 Funktion in dem Grob-System.
sind mit entsprechend benummerten Kontakten der io Der Stromkreis nach F i g. 12 hat die gleiche Funk-Schalter SW 9 und SW11 verbunden. In ähnlicher tion wie der Stromkreis nach Fig. 2 der USA.-Patent-Weise sind die Sekundäranzapfungen des Transfor- schrift 2 849 668. Der Stromkreis nach Fig. 12 niators TS, der mit dem Transformator TA identisch unterscheidet sich im einzelnen von dem Stromkreis ist, mit den entsprechend benummerten Kontakten nach Fig. 2 der obigen Patentschrift darin, daß in der Schalter SWlO und SW12 verbunden. 15 Fig. 12 die Sekundäreinheitswicklungen »der Fig. 2

Der Schalter SW 9 hat einen mit zwei Enden ver- der obigen Patentschrift durch direkte Verbindungen sehenen Schleifkontakt 48. Der Schalter SW10 hat zu den Primärwicklungen der betreffenden Transeinen mit zwei Enden versehenen Schleifkontakt 49. formatoren ersetzt sind. Die Einzelheiten der Berech-Die Schleifkontakte 48 und 49 sind auf der Welle nung über die Verwendung der angezapften Trans- S 6 angeordnet, und zwar so, daß die Schleifkon- 20 formatoren ist in dem obengenannten Patent näher takte 39, 40, 48 und 49 alle bei den Null-Kontakten erklärt,
sind, wenn die Welle 56 in Null-Stellung ist. Die soeben in Zusammenhang mit den Wellen 54,

Der Schleifkontakt 48 ist über einen Leiter 50 und S 5 und S 6 beschriebene Wirkungsweise, die auf eine einen Widerstand 51 mit der Primärwicklung eines Drehung in den Stellungen Null bis Neun beschränkt Transformators T 6 verbunden. Der Schleifkontakt 49 25 ist, stellt den normalen Fall eines einfachen vielist über einen Leiter 52 mit der Primäreingangs- ziffrigen Eingangs für den Umwandler dar. Da der klemme 42 des Transformators T4 verbunden. Die Umwandler so konstruiert ist, daß er eine Summe andere Seite der Primärwicklung von Γ 6 ist über von zwei vielziffrigen Zahlen aufnimmt und da ähneinen Leiter 19 mit einer gemeinsamen Klemme des liehe Ziffern durch ihre betreffenden Wellen sum-Oszillators 1 verbunden. 30 miert werden, ist der Drehbereich dieser Wellen von

Der Schalter 5 W11 hat einen ein einziges Ende Null bis Achtzehn. Wenn die Stellung der Welle 56 aufweisenden Schleifkontakt 53, und Schalter 5W12 zwischen den Zahlen Zehn bis Achtzehn ist, so wird hat einen ein einziges Ende aufweisenden Schleif- die weniger bedeutsame Ziffer den Schaltern SW 9 kontakt 54. Die Schleifkontakte 53 und 54 sind auf und 5W10 zugeführt. Dies wird dadurch erreicht, der Welle 59 befestigt. Der Schleifkontakt 53 ist über 35 daß die mit zwei Enden versehenen Schleifkontakte einen Leiter 55 mit dem Eingang 46 des Transfor- 48 und 49 so angeordnet werden, daß nach den mators Γ 5 verbunden. Der Schleifkontakt 54 ist über ersten zehn Stellungen die Folge der Kontaktverbineinen Leiter 56 und einen veränderlichen Widerstand düngen sich für die nachfolgenden Stellungen wieder-57 mit der einen Seite des Eingangs eines Transfor- holt. In der Lage gemäß F i g. 3 stellen beispielsweise mators Γ 7 verbunden. Die andere Seite des Ein- 40 die Schleifkontakte 48 und 49 entweder Null oder gangs des Tranformators Tl ist über einen Leiter 19 Zehn dar. Wenn die Wellenstellung Zehn oder größer mit der gemeinsamen Klemme des Oszillators 1 ver- ist, so wird die Zehn in die nächste mehr bedeutsame bunden. Stufe dadurch übergeführt, daß die Verbindungen

Wenn die Welle 59 auf Null eingestellt wird, so mit den Anzapfungen der Transformatoren Tl und daß die Schleifkontakte 53 und 54 auf den mit Null 45 Γ 3 um einen Schritt vorwärts bewegt werden. Die bezeichneten Kontakten sind, dann stellt die an einer Betätigung des Transformators Γ 2 ist dabei wie Ausgangswicklung 38 des Transformators T 6 er- folgt: der Schleifkontakt 39, der mit dem Schleifscheinende Spannung den Kosinus der Summe der kontakt 27 für die ersten zehn Positionen der Welle Winkel dar, der den Stellungen der Wellen 54, S 5 56 über den Leiter 31 und das Kontaktsegment 33 und 56 entspricht. In ähnlicher Weise stellt die an 50 verbunden ist, wird für die Wellenstellungen größer einer Sekundärwicklung 59 des Transformators Γ 7 als Neun mit dem Schleifkontakt 28 über den Leiter auftretende Spannung den Sinus der Summe der 32 und das Kontaktsegment 34 verbunden. Da der Winkel dar, der den Stellungen der Wellen 54, 55 Schleifkontakt 28 gegenüber dem Schleifkontakt 27 und 56 entspricht. um einen Schritt voreilt und da die Wirkung der

Wenn die Welle 59 so eingestellt wird, daß die 55 Ausgangsspannungen einer Stufe der Welle 55 die Schleifkontakte 52 und 54 in einer anderen als der gleich ist wie die von zehn Stufen der Welle 56, so Null-Stellung sind, so stellen die an den Sekundär- wird der lOer-Überschuß der Welle 56 auf die Stufe wicklungen 58 und 59 auftretenden Spannungen den der Welle 55 übertragen. Die Schalter 5W 6 und Kosinus bzw. Sinus der Summe der Winkel entspre- SW 8 wirken in gleicher Weise zusammen, um den chend den Stellungen der Wellen 54, 55 und 56 60 Übertrag in bezug auf den Transformator Γ 3 herzuplus dem Wert dar, der der Stellung der Welle 59 stellen,
entspricht. Wie bereits oben erwähnt, überdecken die Schleif-

Wenn die Schalter SW11 und SW12 auf Null ein- kontakte 27 und 29 einen Bereich der Transforgestellt werden und wenn alle Schalter auf den WeI- matoranzapfungen von Null bis Neun, während die Ien54, 55 und 56 in Stellungen zwischen Null und 65 voreilenden Schleifkontakte 28 und 30 den Bereich Neun betätigt sind, so ist die Wirkung des Strom- der Anzapfungen von Eins bis Zehn überdecken, kreises der F i g. 5 die gleiche wie die Wirkung des Wenn nun die voreilenden Schleifkontakte auf die Stromkreises gemäß F i g. 12. lOer-Anzapfung gehen können, wird jede Erforder-

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nis für eine doppelte Übertragung ausgeschaltet. nung an einem Schleifkontakt 60 des Schalters SW13

Wenn andererseits die Welle SS in der 9er-Stellung proportional dem Sinus und die Spannung an einem

wäre und eine Übertragung von der Welle 56 auf- Schleifkontakt 61 des Schalters 5W14 proportional

treten würde, so würde dies eine zusätzliche Über- dem Kosinus der Winkel entsprechend der Drehung

tragung auf die Welle 54 erfordern. Diese doppelte 5 der Welle 51. Der Schleifkontakt 60 ist über einen

Übertragung ist dadurch ausgeschaltet, daß die in Leiter 62 mit einem verlängerten Kontakt 63 ver-

den Transformatoren T 2 und Γ 3 entwickelten Ana- bunden, der einen Bereich von Null bis Neun auf

logspannungen bis auf eine Größe gehen können, die dem Schalter 5W15 überbrückt. Ein Schleifkontakt

der 10er-Wellenstellung entsprechen. 64, der um einen Schritt dem Schleifkontakt 60 des

In ähnlicher Weise wirken die Schalter 5^3 und io Schalters SWlZ voreilt, ist über einen Leiter 65 5J-F1 zusammen, um die Übertragung von der Welle mit einem verlängerten Kontaktsegment 66 verbun-55 auf die Welle 54 für die Sinus-Funktion des den, das die Stellungen Zehn bis Neunzehn des Transformators Tl durchzuführen, und die Schalter Schalters 5W15 überbrückt. In ähnlicher Weise ist SV/4 und SW2 wirken zusammen, um dieselbe der Schleifkontakt 62 über einen Leiter 67 mit einem Übertragung in bezug auf die entsprechende Kosinus- 15 Segment 68 des Schalters 5W16 verbunden, und ein Funktion durchzuführen. Da zehn Stufen des Trans- voreilender Schleifkontakt 69 ist über einen Leiter formators TX einen vollen Kreis von 360° darstellen, 70 mit einem Segment 71 des Schalters SW16 verwiederholt sich der Zyklus nach zehn Stufen, und bunden. Ein Schleifkontakt 72 des Schalters SW15 keine weitere Übertragung ist erforderlich. ist über einen Leiter 73 mit einem Hocheingang 74

Die auf der Welle 59 angeordneten Schalter SW11 20 der Primärwicklung eines Transformators T9 ver- und SW12 gestatten die Addition einer einzelnen bunden. Eine Niederseite 75 dieser Primärwicklung Ziffer in der Feinstufe des Umformers. Dies ist ist über einen Leiter 76 mit der Anzapfung Γ8-0 zweckmäßig und ausreichend, um eine unabhängige des Transformators Γ8 verbunden und mit dem gekleine Einstellung der Null-Stellung des Konverters meinsamen Anschluß des Oszillators 1. In ähnlicher zu erreichen, und zwar um eine wirksame Uberein- 25 Weise ist der Schleifkontakt 77 des Schalters SW16 Stimmung der verschiedenen Datenelemente durch- über einen Leiter 78 mit einer Hochseite 79 der Prizufuhren, die in dem mehrere Geschwindigkeiten märwicklung eines Transformators Γ10 verbunden, aufweisenden System vorhanden sind. Da die Tan- Eine Niederseite 80 dieser Primärwicklung ist über gcns-Funktion über den Wertebereich des Transfor- den Leiter 76 mit dem gemeinsamen Anschluß des mators T 4 und Γ5 im wesentlichen linear ist, so 30 Oszillators 1 verbunden.

sind die zwischen den Schleifkontakten 48 und 53 Die an den Sekundäranzapfungen der Transfor- und zwischen den Schleifkontakten 49 und 54 ent- matoren T 9 und TlO auftretenden Spannungen entwickelten Spannungen proportional dem Tangens von sprechen dem Tangens des Winkels, der durch Multi-0,36° multipliziert mit der Differenz zwischen den plizieren der Zahl der Anzapfung mit 0,9° erhalten Stellungen der Wellen 56 und 59. Damit stellt der 35 wird. Die Anzapfungen des Transformators T9 sind Ausgang des Umwandlers eine Stellung dar, die mit den gleichbenummerten Kontakten der Schalter den Stellungen der Wellen 54, 55 und S6 abzüglich SW17 und SW19 verbunden. In ähnlicher Weise sind der Stellung der Welle 9 entspricht. Wenn die An- die Anzapfungen des Transformators TlO mit den zapfungen der Schalter 51^11 und SW12 in umge- gleichbenummerten Kontakten der Schalter SW18 kehrter Ordnung benummert werden, so ergibt sich 40 und SW20 verbunden. Ein mit zwei Enden verals Wirkung der Welle 59 eine Summe und keine sehener Schleifkontakt 81 des Schalters SW17 ist Differenz. Da in der Praxis diese Justierung nur bei über einen Leiter 82 mit einem Widerstand 83 verbei der ursprünglichen Einstellung des Systems ver- bunden, der an die eine Seite der Primärwicklung wendet wird, braucht die Bedienungsperson die Lage eines Transformators TIl angeschlossen ist. Die der Welle 59 nicht zu kennen, und es braucht mit 45 andere Seite der Primärwicklung von TIl ist über dieser Welle kein Ziffernblatt verbunden zu sein. den Leiter 76 mit dem gemeinsamen Anschluß des

F i g. 4 zeigt ein Diagramm des Grob-Umwandlers. Oszillators 1 verbunden. Ein mit zwei Enden ver-Obwohl dieser im Grunde ähnlich dem Umwandler sehener Schleifkontakt 84 des Schalters SW18 ist nach F i g. 4 ist, unterscheidet er sich doch darin, über den Leiter 73 mit der Hochseite 74 der Primärdaß der Umwandler der Fig. 3 den elektrischen 50 wicklung des Transformators T9 verbunden. Ein Zyklus in tausend Teile unterteilen kann, während Schleifkontakt 85 des Schalters SW19 ist über einen der Umwandler nach F i g. 4 den elektrischen Zyklus Leiter 86 mit der Hochseite 79 der Primärwicklung nur in vierhundert Teile unterteilen kann. Da ferner des Transformators TlO verbunden. Ein Schleifkondie erste Ziffer, die der Division des elektrischen takt 87 des Schalters 5W 20 ist über einen Leiter 88 Zyklus in vier Teile entspricht, auf den Maschinen 55 und einen veränderlichen Widerstand 89 mit der nicht erforderlich ist, die einen Weg von weniger als einen Seite der Primärwicklung eines Transformators 2,5 m haben, so ist diese Stufe des Umwandlers weg- T12 verbunden. Die andere Seite der Primärwickgelassen. Anzapfungen T8-0 und T8-10 eines Trans- lung von T12 ist über den Leiter 60 mit dem gemeinformators T8 wird eine Wechselspannung des Oszil- samen Anschluß des Oszillators 1 verbunden. Die an lators 1 aufgedrückt. Die Anzapfungen des Transfor- 60 einer Sekundärwicklung 90 des Transformators TIl mators T8 sind mit den entsprechend benummerten auftretende Spannung ist proportional dem Kosinus Kontakten des Schalters 5W13 unmittelbar und in der Summe der Winkel, die den Stellungen der WeI-umgekehrter Folge mit den Anzapfungen des Schal- Ien51 und 52 entsprechen, während der Ausgang ters5W14 verbunden. Da die Spannungen irgend- einer Sekundärwicklung 91 des Transformators T12 einer Anzapfung des Transformators T8 proportional 65 proportional dem entsprechenden Sinus ist.
dem Sinus des Winkels von 9° multipliziert mit der Die Schalter SW13 und SWlS dienen dazu, um Nummer der Anzapfung ist und da der Sinus von die Übertragung zwischen den Wellen 52 und 51 in 90° gleich dem Kosinus von 0° ist, so ist die Span- der gleichen Weise durchzuführen, wie es bei den

Schaltern5PF5 und5W7 der Fig. 3 der Fall ist, die zusammenwirken, um den Übertrag zwischen den Wellen 56 und 55 zu erreichen. In gleicher Weise entspricht die Funktion der Schalter SW 14 und SW 16 der Funktion der Schalter SW6 und SW 8 der F i g. 3. In ähnlicher Weise entspricht der Schalter SW 17 seiner Funktion nach dem Schalter SW 9, und der Schalter SW 18 entspricht dem Schalter SW 10. Ferner entsprechen die auf der Welle 57 angeordneten Schalter 51^19 und SW 20 den Schaltern SWU und SW 12 der Welle 59 und gestatten eine Versetzung um eine einzelne Ziffer der Daten, um so die Datenelemente auf Null abzugleichen.

Da zehn Stufen der Welle 51 keinen vollen elektrischen 360°-Zyklus darstellen, ist die Drehung der Welle 51 durch nicht dargestellte Mittel auf zehn Positionen so begrenzt, daß die voreilenden Schleifkontakte 64 und 69 nicht über den lOer-Kontakt der Schalter SW 13 und SW 14 sich hinausbewegen.

Fig. 13 zeigt ein vereinfachtes Schaltschema des Stromkreises der F i g. 4. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Darstellung im wesentlichen dieselbe ist wie F i g. 12, nur mit dem Unterschied, daß lediglich zwei Stufen des Umwandlers verwendet werden und außerdem verschiedene Transformatoren benutzt werden.

F i g. 8 zeigt eine Vorderansicht eines Knopfes 92 mit einer äußeren Skala 93 und einer inneren Skala 94. Die Skala 93 wird in bezug auf einen festen Index

95 abgelesen, während die Skala 94 in bezug auf einen Wellenindex 96 abgelesen wird. Der Index 96 ist auf der Oberfläche eines Haltegliedes 97 eingraviert, das auf einem reduzierten Teilstück 99 einer Welle 100 durch eine Schraube 98 befestigt ist.

Die in F i g. 9 dargestellte Welle 100 ist typisch für die Wellen51 bis 56 der Fig. 3 und 4 und hat auf ihrer ganzen Länge eine bei 101 angedeutete Keilung, damit mit dieser Welle in einfacher Weise die verschiedenen obenerwähnten Schleifkontakte verbunden werden können. In F i g. 9 ist ein oberes Ende 102 dieser Keilung als ein Element verwendet, um den Knopf 92 mit der Welle zu kuppeln oder zu entkuppeln. Zu diesem Zweck hat der Knopf 92 eine * entsprechende Innenkeilung 103, und der Knopf 92 wird federnd zum Kuppeln der Keilung 102 und 103 durch eine Feder 104 bewegt, die in einer Federtrommel 105 angeordnet ist, die durch eine Ausnehmung im Knopf 92 gebildet ist. Die Feder 104 stützt sich mit ihrem oberen Ende gegen die Unterseite des Haltegliedes 97 ab, und ihr unteres Ende liegt gegen ein Ende 106 der Federtrommel an.

Die Keilung 101 hat zwanzig im gleichen Abstand angeordnete Zähne. Damit kann also der Knopf 92 mit der Welle 100 in Intervallen von 18° verbunden werden. Die Beziehung des oberen Endes 102, der innerhalb des Knopfes 92 vorgesehenen Keilung 103, des Wellenindex 96 und der Skala 94 ist derart, daß bei Kupplung des Knopfes mit der Welle der Index

96 mit einer Zahl der Skala 94 übereinstimmt. Eine Zunge 107 des Haltegliedes 97 ist so angeordnet, daß sie mit einem Anschlag 108 zusammenwirkt, der Teil des Knopfes 92 ist, um die Relativdrehung zwischen dem Knopf 92 und der Welle 100 derart zu begrenzen, daß der Wellenindex 96 sich nicht über die Enden der Skala 94 hinausdrehen kann. Eine Anschlagschraube 109, die auf einer Teilplatte 111 angebracht ist, erstreckt sich durch eine Hauptplatte 112 hindurch und greift in eine Anschlagnut 110 des Knopfes 92 ein. Die Lage und Ausdehnung der Anschlagnut 110 ist derart, daß die Drehung des Knopfes 92 durch Zusammenwirken mit der Anschlagschraube 109 so begrenzt ist, daß die Skala 93 nicht über den festen Index 95 hinausgedreht werden kann. Die Welle 100 ist drehbar in einer Buchse 113 gelagert, die an der Teilplatte 111 mittels einer Mutter 114 und an der Hauptplatte 112 mittels einer Mutter 115 befestigt ist. Eine Anschlagplatte 116, die auf einem gemeinsamen Radius im gleichen Abstand voneinander angeordnete Löcher aufweist, ist an einer Drehung gegenüber der Welle 100 durch eine Keilverzahnung gesichert, die in die Keilung 101 eingreift. Gegen eine Bewegung in Längsrichtung sind die Welle 100 und Anschlagplatte 116 durch Sicherungsringe 117 und 118 gesichert, die in Nuten der Welle 100 eingreifen. In diametral gegenüberliegende Löcher 119 und 120 in der Teilplatte 111, die auf demselben Radius wie die Löcher in der Anschlagplatte liegen, sind Kugeln 121 und 122 vorgesehen, die durch eine Flachfeder 123 gegen die Anschlagplatte 116 gepreßt werden.

Die Flachfeder 123 ist auf der Teilplatte 111 durch die Mutter 114 und die Buchse 113 gehalten.

Das Halteglied 97 ist an einer Drehung gegenüber der Welle 90 durch ein Loch 124 gesichert, das eine oder mehrere Anfiächungen aufweist und in das eine entsprechende Nase 125 eingreift, die auf der Welle 99 angeordnet ist. Eine zylindrische Oberfläche 126 von Knopf 92 wirkt mit der Welle 99 und eine zylindrische Oberfläche 127 von Knopf 92 wirkt mit dem Halteglied 97 zusammen, um eine Drehbewegung und eine Längsgleitbewegung zwischen Knopf 92 und Welle 100 zu ermöglichen. Der Betrag, um den der Knopf gegen die Kraft der Feder 105 entlang der Welle 99 herausgezogen werden kann, wird durch ein Zusammenwirken von Halteglied 97 und Knopf 92 begrenzt, wobei die Bewegung derart begrenzt ist, daß die Anschlagschraube 109 nicht außer Eingriff mit der Anschlagnut 110 kommt. Die Teilplatte 111 dient als zweckdienlicher Träger für die Montage der stationären Teile der verschiedenen Schalter wie SWl bis 5W10, v/ährend die mit einer Keilung versehene Welle 101 für die Montage und rotierbare Lagerung der Schwinger derselben Schalter dient.

Knopf 92 und die zugeordneten, in den F i g. 8 bis 11 beschriebenen Teile stellen eine Knopfvorrichtung dar, die im ganzen mit 130 bezeichnet ist. Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann der Knopf 92 in bezug auf die Welle 100 in zehn diskrete Stellungen gedreht werden, die durch die Skala 94 und den Index 96 angezeigt sind. Zusätzlich kann der Knopf in bezug auf die Platte über einen Bereich von zehn diskreten Stellungen gedreht werden, die durch die Skala 93 und Index 95 angezeigt werden. Es sei hier darauf hingewiesen, daß eine Drehung des Knopfes 92 im Uhrzeigersinn die durch den Index 95 angezeigten Zahlen der Skala 93 zu höheren Zahlenwerten verschiebt, während eine Drehung der Welle 100 im Uhrzeigersinn in bezug auf den Knopf 92 bewirkt, daß der Index 96 zu höheren Zahlen der Skala 94 verschoben wird. Daher ist die Anzahl der Schritte, um die Welle 100 in die Stellung zu bringen, in der beide Skalen in bezug auf ihre Indizes auf Null stehen, gleich der Summe der beiden auf den Skalen 93 und 94 angezeigten Zahlen. Die von der oben erläuterten Null-Stellung aus gemessene Wellenstellung ist gleich der Summe der beiden angezeigten Zahlen multipliziert mit achtzehn

Graden. Mit anderen Worten, die Stellung der Welle 100 ist um den auf der Skala 94 angezeigten Wert gegenüber der Anzeige auf der Skala 93 versetzt.

Da im allgemeinen der Null-Punkt des der Dimensionierung eines auf einer Maschine aufgesetzten Werkstückes zugrunde liegenden Koordinatensystems nicht mit dem Null-Punkt des Koordinatensystems der numerischen Steuerung koinzidiert, ist es notwendig, eine Versetzung zu erreichen, welche der Differenz zwizschen den Null-Punkten der zwei Koordinatensysteme entspricht.

F i g. 5 zeigt das Verfahren, wie dies bewirkt werden kann, wenn der Null-Punkt des Werkstückkoordinatensystems auf dem Werkstück vorgesehen ist. In diesem Fall wird ein Werkstück 148 durch Bewegungen der Maschine positioniert, bis ein Koordinaten-Null 149 des Werkstückes mit einem Arbeitspunkt 150 fluchtet. Die innere Skala 94 jeder Knopfvorrichtung 130 wird in bezug auf ihren Index 96 in Null-Stellung gebracht, und zwar durch Auswärtsziehen des Knopfes 92 und anschließendes Drehen in diese Stellung. Die Knöpfe 93 werden dann wieder nach unten gestellt, um in dieser Null-Stellung mit den Wellen 51 bis S6 in Eingriff zu kommen. Die verschiedenen Knöpfe 92 werden nunmehr so lange gedreht, bis auf dem Null-Meßgerät 140 eine Null erhalten wird. Die vielsteilige Zahl, die den numerischen Wert der Null-Versetzung darstellt, kann nunmehr zwischen den Skalen 93 und den Indizes 95 der betreffenden Knöpfe abgelesen werden. In dem dargestellten Beispiel ist dies die Zahl 08,7500. Um bequem neue Eingangsdaten, die anderen Arbeitspunkten entsprechen, einsetzen zu können, ist es notwendig, die Null-Versetzungszahl von den äußeren Skalen 93 auf die inneren Skalen 94 zu übertragen und gleichzeitig die Null-Datenstellung von den Skalen 94 auf die Skalen 93 zu übertragen. Dies ist dadurch zu bewerkstelligen, daß jeder Knopf 92 nach auswärts gezogen wird, bis er außer Eingriff mit seiner zugeordneten Welle 100 kommt, worauf dann der Knopf so lange gedreht wird, bis das Paar von Zahlen ausgetauscht ist. Es sei hier bemerkt, daß die Bauart der Knopfvorrichtungen 130 derart ist, daß eine Übertragung der Zahl von einer Skala zur anderen selbsttätig eine gleichzeitige Übertragung der Zahl der anderen Skala zu der ersteren Skala herbeiführt. Es sei angenommen, daß nun eine neue Arbeitspunktdimension, z.B. 18,2946 gemäß Fig. 5 auf der äußeren Skala 93 eingestellt wird. Die inneren und äußeren Skalen sind dann gemäß Fig. 15 eingestellt. Die Kommastelle der Dezimalzahl ist bei 163 in den Fig. 14 und 15 angedeutet. Wenn bei dieser Einstellung das Null-Meßgerät 140 durch eine Gleitbewegung eines Maschinentisches 162 in seine Null-Stellung gebracht ist, wird ein neuer Koordinatenpunkt 151 auf dem Werkstück mit dem Arbeitspunkt 150 fluchten.

Die Maschine kann, um das Null des Meßgerätes 140 zu erhalten, durch handbetätigbare Vorrichtungen, z. B. eine Handkurbel oder einen umkehrbaren Motor und Punktsteuerung oder selbsttätig durch einen üblichen Servoantrieb positioniert werden.

Wenn die Null-Versetzungszahl bekannt ist, wie z. B., wenn sie von einem vorangehenden Aufsetzen eines gleichen Teiles auf derselben Maschine her bekannt ist, kann sie direkt auf die innere Skala 95 eingesetzt werden.

In vielen Fällen wird die Bezugs-Startdimension für das Werkstück in einer von Null abweichenden Koordinatenstellung sein. So hat in F i g. 6 ein Startpunkt 161 einen Koordinatenwert von 18,2946. Diese Zahl wird auf der inneren Skala 94 eingesetzt. Der Maschinentisch 162 wird so positioniert, daß Startpunkt 161 mit dem Arbeitspunkt 150 fluchtet. Die Knöpfe 92 werden jetzt so eingestellt, daß das Null-Meßgerät 140 auf Null gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt zeigen die inneren Skalen 94 die Startdimensionen, und die äußeren Skalen 93 zeigen den erhaltenen Null-Versetzungswert von 08,7500, wie in Fig. 14 dargestellt, an. Diese Zahlen werden jetzt wie vorstehend beschrieben ausgetauscht, und zwar durch Herausziehen jedes der Knöpfe 92, um sie außer Eingriff mit den Wellen 100 zu bringen, und Drehen dieser Knöpfe, bis die Zahl, die ursprünglich auf der äußeren Skala 93 erschien, nunmehr auf der inneren Skala 94 erscheint. So wird die Zahl der inneren Skala 94 selbsttätig auf die äußere Skala 93 übertragen. Ein Ergebnis dieser Übertragung ist, daß die Null-Versetzungsdimension jetzt auf der inneren Skala und die Startdimension auf der äußeren Skala erscheint, wie in Fig. 15 dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Austausch der Zahlen zwischen den inneren und äußeren Skalen zwar durch Drehung der Knöpfe, jedoch nicht durch Drehung ihrer Wellen erzeugt wird und daß für eine feste Wellenstellung die Summe der auf den inneren und äußeren Skalen abzulesenden Zahlen eine Konstante ist. Neue Arbeitskoordinaten können jetzt auf den äußeren Skalen 93 durch Drehung der Knöpfe 92 eingesetzt werden.

In F i g. 7 ist schematisch ein Dreifach-Stellungstransformator angedeutet, der zweckmäßig als ein Vielfach Datenelement in Verbindung mit der Erfindung anwendbar ist.

Ein Dreifach-Stellungstransformator-Skalenglied 153 weist ein Fein-Skalenmuster 154, ein Mittel-Skalenmuster 155 und ein Grob-Skalenmuster 156 auf. Ein Dreifach-Stellungstransformator-GIeitglied 157 weist je ein Paar von Fein-Gleitgliedmustern 158, Mittel-Gleitstückmustern 159 und Grob-Gleitstückmustern 160 auf. Der elektrische Zyklus des Feinmusters entspricht 0,254 cm, des Mittel-Musters einem Zyklus von 25,4 cm und der Zyklus des Grob-Musters 1016 cm. Diese Gleitgliedmuster 158, 159 und 160 weisen je ein Paar von Wicklungen auf, deren Zykluslänge der Zykluslänge der entsprechenden Skalenmuster entspricht, wobei die eine Wicklung jedes Wicklungspaares von der anderen Wicklung um ein Viertel des betreffenden Zyklus mechanisch entfernt ist. Hierdurch wird das korrekte trigonometrische Verhältnis zwischen den Wicklungen erreicht, um die Sinus- und Kosinus-Spannungen, die durch die Umsetzer 131, 132 und 133 entwickelt werden, zu benutzen. Die Einzelheiten des Dreifach-Stellungstransformators sind in der obengenannten Patentanmeldung beschrieben.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Zusammenhang mit einem Dreifach-Geschwindigkeitssystem zur Steuerung einer linearen Bewegung beschrieben worden; es ist jedoch in gleicher Weise möglich, durch geeignete Wahl von Transformatoren und Verbindungen zwischen den Systemen die erfindungsgemäße Einrichtung auch für eine größere oder kleinere Anzahl von Geschwindigkeiten, andere Zykluslängen und zur Steuerung von Drehbewegungen zu verwenden. Ebenfalls kann die Erfindung

durch geeignete Wahl von Transformatoren und Verbindungen für Datenelemente oder auch Synchronvorrichtungen vorgesehen werden, denen andere trigonometrische Verhältnisse zugrunde liegen.

Claims (6)

5 Patentansprüche:

1. Digital-Analog-Umsetzer zur Erzeugung einer Spannung, die einer trigonometrischen Funktion eines Winkels proportional ist, welcher als Summe aus einer ersten festen Gradzahl, multipliziert mit der Summe erster entsprechender Ziffern zweier mehrstelliger Zahlen, und einer zweiten festen Gradzahl, multipliziert mit der Summe zweiter entsprechender Ziffern dieser Zahlen, dargestellt ist, mit ersten und zweiten Transformatoren, deren Wicklungen eine Anzahl von Anzapfungen aufweisen, und mit einer Verbindung von der Ausgangswicklung des ersten Transformators zu der Eingangswicklung des zweiten Transformators, dadurch gekennzeichnet,

daß ein erster Umschalter (SW 9) mit einem Schleifkontakt (48) versehen ist, der jeweils in zwei seiner Schaltstellungen mit den Anzapfungen (T 4-0 bis Γ 4-9) des zweiten Transformators (T 4) zur Abnahme einer Spannung von diesem Transformator (Γ4) verbindbar ist,

daß der erste Umschalter (SW 9) mit einem zweiten Umschalter (SW 7) gekoppelt ist, der einen Schleifkontakt (39) aufweist, welcher für eine erste Anzahl benachbarter Schaltstellungen (SW 9-0 bis SW-9-9) des ersten Umschalters (SW 9) mit einer Anzapfung (T 2-0) des ersten Transformators (T 2) und für eine zweite Anzahl benachbarter Schaltstellungen (5W 9-10 bis SW 9-19) des ersten Umschalters (SW 9) mit einer benachbarten Anzapfung (T 2-1) des ersten Transformators (Γ2) verbindbar ist,

daß die gekoppelten Umschalter (SW9,SW1) einen ersten Stellungsanzeiger (96 in F i g. 8), der hinsichtlich der Schleifkontakte (48, 39) fest ist, sowie einen zweiten Stellungsanzeiger (92 in F i g. 9), der hinsichtlich der Schleifkontakte (48, 39) und hinsichtlich der Anzapfungen (T 4-0 bis T 4-9) des zweiten Transformators (T 4) in eine Anzahl von Stellungen bewegbar ist, aufweisen, so

daß der zweite Stellungsanzeiger (92) hinsichtlich der Schleifkontakte (48, 39) gemäß dem Wert einer der ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen und weiterhin hinsichtlich der Anzapfungen (T 4-0 bis T 4-9) des zweiten Transformators (T 4) gemäß dem Wert der anderen der ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen einstellbar ist.

und daß der Schleifkontakt (39) des zweiten Umschalters (SWl), wenn die Summe der ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen einen Übertrag in die Ziffernstelle der zweiten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen in der Summe dieser Zahlen erfordert, mit einer Anzapfung des ersten Transformators (T 2) verbindbar ist, welche neben derjenigen liegt, mit der er verbunden ist, wenn die Summe der ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen keinen solchen Übertrag erfordert (F i g. 3).

2. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen in diesen die benennungsmäßig nächsthöhere Ordnung einnehmen als diejenigen, die von den ersten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen eingenommen werden.

3. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Umschalter (SPP 5) eine Auswahl unter den Anzapfungen (T 2-0 bis T 2-10) des ersten Transformators (T 2) gestattet, daß der dritte Umschalter (SW 5) zwei bewegliche Schleifkontakte (27, 28) besitzt, die fest zueinander angeordnet sind, benachbarte Anzapfungen abgreifen und jeweils mit einem besonderen stationären Kontakt (33, 34) des zweiten Umschalters (SWl) verbunden sind, dessen Schleifkontakt (39) mit jenem der stationären Kontakte (33, 34) für eine Anzahl von Schaltstellungen des ersten Umschalters (SW 9) Kontakt macht.

4. Digital-Analog-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transformator (T 4) zehn Anzapfungen (T 4-0 bis T 4-9) an seiner Sekundärwicklung besitzt und daß der erste Umschalter (SW 9) jeweils in eine von zwanzig Schaltstellungen (SW 9-0 bis SW 9-19) einstellbar ist.

5. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Transformator (Tl) ähnlich dem ersten Transformator (T 2) vorgesehen ist, welcher einen vierten Umschalter (SWl) ähnlich dem dritten Umschalter (SW 5) aufweist, und daß ein fünfter Umschalter (SW 3) ähnlich dem zweiten Umschalter (SW1) vorgesehen und mit dem dritten Umschalter (SW 5) zur Weitergabe eines Übertrages in der Summe der zweiten entsprechenden Ziffern der beiden mehrstelligen Zahlen zur Summe der Ziffern der nächsthöheren Ordnung in den mehrstelligen Zahlen verbindbar ist.

6. Digital-Analog-Umsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite feste Gradzahl das Zehnfache der ersten festen Gradzahl ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 009 537/280