Die Stellung des Feinstellschlittens 0 bezüglich des Hauptschlittens
1 kann somit selektiv verändert werden. Die Antriebsschneche 10 für den Feinstellschlitten
wird durch eine passende, nicht dargestellte Kraftquelle über einen mechanischen
Verstärker 13 unter der Steuerung durch einen signalempfindlichen Motor 12, ein
passendes, nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe und Zaunräder 14 angetrieben.
Der Wagen 9 trägt einen Verschiebungswandler 1.5 mit einem Stift
16, der
aus diesem zwecks einer Berührung mit den Anschlägen 5 vorragt, um dadurch den Hauptschlitten
1 in die endgültige Stellung zu bringen. Der mechanische Verstärker 13 kann von
der oben erwähnten Bauart sein.
sind so aufgebaut, dass sie von Hand gedreht werden können, wobei
sie die gewählte Stellung durch Fenster anzeigen, die an den Wählern vorgesehen
sind. Gemäss Fig. 1 sind die Wähler so eingestellt, dass der Schlitten 1 in die
Stellung bei 72,2345 Zoll gebracht wird. Erfindungsgemäss wird der Wähler 17 auf
den nächstliegenden vollen Zoll oder die nächstliegende anderweitige voreingestellte
Stufe eingestellt, während der Mähler 18 auf den gewünschten Bruchteil eingestellt
wird. Das Potentiometer 17' erzeugt dann ein Signal, welches dem Anschlag 5 entspricht,
der, in .der Richtung der gewünschten Annäherungsbewegung gesehen, den letzten Anschlag
vor Erreichen der gewünschten Stellung darstellt, und dieses Signal wird mit einem
Signal verglichen, welches von einem über ein Zahnradgetriebe 22 mit der .Antriebsspindel
4 gekuppelten Präzisionspotentiometer 21 abgeleitet ist. Die Signale werden mittels
einer passenden Signalvergleichsschaltung 23, beispielsweise einer elektrischen
Abgleichbrücke, verglichen. Das resultierende Ausgangssignal wird durch den Haupt-
Wenn sich die Potentiorneter 17' und 21 im Abgleich befinden,
wird die Hauptschlittensteuerung 8 von der Grobsteuerung auf eine Feinsteuerung
umgeschaltet. Diese Umschaltung wird durch ein Relais 25 gesteuert, welches einen
Schalter 26 derart betätigt, dass im Anschluss daran die tatsächliche Schlittenstellung
mit dem Anschlag 5 verglichen wird, auf welchen der Wähler 17 eingestellt worden
ist. Dies wird mittels des Z-Iandlers 15 durchgeführt, der eine elektrische Brücke
aufweist, die durch die einwärts gerichtete Bewegung des Stiftes 16 in eine vorbestimmte
Nullstellung in den Abgleich gelangt. Wenn der Hauptschlitten 1 schliesslich in
die gewünschte, durch die bähler 17, 18 bestimmte genaue Stellung bewegt worden
ist, befindet sich der Stift 16 in seiner Eullstellung, in welcher kein Signal erzeugt
wird, und der Schlittenantrieb wird stillgesetzt. Wenn der Hauptschlitten 1 in eine
Stellung gebracht werden soll, die gegen einen bestimmten Anschlag 5 versetzt ist,
dann wird der Wähler 18 auf den Wert der gewünschten Ver- , setzung eingestellt.
Das Potentiometer 1b' erzeugt dann, ein der gewünschten Versetzung oder dem gewünschten
Bruchteil der Einheitsstufe entsprechendes- Signal, und dieses Signal wird mit einem
Signal verglichen, das von einem Fotentiometer 28 abgeleitet ist, welches mit dem
Feinstellschlittenantrieb 10 direkt gekuppelt ist. Der Vergleich
entlang seiner Bewegungsbahn entspricht. Das hotentiometer 21
ist so bemessen, dass es sich für den gewünschten maximalen Bewegungsweg des Schlittens
über seine maximale Zahl von Windungen hinwegdreht. Die Potentiometer 17' und 21
werden beide über einen Transformator 32 'von einer gemeinsamen Spannungsquelle
51 aus erregt und sind durch Lei-cungen 33, 34, 35 und 36 in Form einer üblichen
elektrischen Abgleichbrückenanordnung miteinander verbundeli. Die elektrische Drücke
ist bei 3`( über eine Leitung 39 geerdet und erzeugt, wenn sie sich im nichtabgeglichenen
Zustand befindet, ein Ausg."zigssignal Vc, welches über eine Leitung 40 zu deij
Hauptschlittenservoverstärker 24 übertragen wird. Das verstärkte J@usgangssignal
gelangt über eine Leitung 41 zür Hauptschlittensteuerung. Die bteuerservoeinricpitung
ö bewirkt, wenn sie auf diese Weise erregt wird, dass der Schlitten 1 gegen den
72 Zoll-Anschlag 5 bewegt wird. Das Relais 25 ist reit dem Verstärker 24 über eine
Zeitung 41 verbunden und bei 42' geerdet, wodurch es durch das verstärkte Ausgangssignal
Vc zum Hauptschlittenservo 8 ebenfalls erregt wird. Wenn sich der Schlitten 1 in
den Bereich des 72 Zoll-hnschlages bewegt hat, befinden sich die Potentiometer 17'
und 21 ini Abgleich und es ist kein Ausgangssignal Vc vorhanden. bas Relais 25 wird
dann abgeworfen, was zur Folge hat, das; sich der Schalter 26 in seine in fig. 2
in gebrochenen Linien dargestellte Stellung
den Kern 47 aus seiner Nullstellung heraus, wodurch eine nu:@,@:@igsspannun;
Vs erzeugt wird, welche über die Leitung 44 und den ;@c@lalter 26 zu dem Verstärker
24 übertragen wird. Die Signalspannung Vs wird dann verst,rkt und über die jiei
tung 41 zu dem Steuerservoantrieb Überti agen. .Das helais 25 wird durch das Signal
Vs nicht erregt, sondern bleibt sbdeworfen, weil der bcil@.lter 26' seinen Erregungskreis
unterbricht. Der Schlitten 1 wird also iiiittels aer durch die 2otentiometer 17'
und 21 geschaffenen Grobsteuerung in eine innerhalb des Bereiches des vorgewählten
Anschlages 5 befindliche Stellung bewegt. :Dann schaltet das äysteiii automatisch
auf die durch den Wandler 15 geschaffene Feinsteuerung um, wobei der Wandler 15
die geneigte !'läche des Anschlages 5 mechanisch abfühlt. Auf diese t,:'eise wird
der Schlitten in die genaue, dur-ch den gewählten Anschlag bestimuite Stellung bewegt.
Es sei bemerkt, dass die Nullstellung des Stiftes 16 und des Kernes 17 so gewählt
ist, dass der Schlitten 1 genau an der durch den gewählten Anschlag bestimmten Stelle
allgehalten wird, wenn sich der Feinstellschlitten 9 auf dem Schlitten 1 in seiner
Nullstellung befindet. Trenn der Schlitten 1 in eine andere anschlagbestimmte Stellung
bewegt werden soll, wird der Wähler 17 neu eingestellt,
und der
Schalter 26 wird riittels eines Druckknopfes 27 von Hand solange geschlossen, bis
das Relais 25 durch das Signal Ve erregt worden ist. Feinstellschlitten-Steuerung
zum Anordnen des Hauptschlittens
zwischen Anschlägen Häufig ist es erwünscht,
den Schlitten 1 in eine Stellung zu bewegen, die gegen einen bestimmten Anschlag
5 um einen Bruchteil der Einheitsstufe zwischen den Anschlägen versetzt ist. Dies
wird dadurch erreicht, dass der Foinstellschlitten 9 bezüglich des Hauptschlittens
1 aus seiner Nullstellung heraus verschoben wird. Zu diesem Zweck wird der Wähler
13 auf den gewünschten Bruchteil der Einheitsstufe eingestellt, welcher im dargestellten
Beispiel 0,23¢5 Zoll beträgt. Durch Drehen des Wählers 18 wird das Potentiometer
18' gedreht, um seinerseits ein Spannungssignal zu liefern, das vier gewünschten
Versetzung gegen den Anschlag entspricht. -Oieses Signal wird mit einem Signal verglichen,
welches der auf den Schlitten 1 bezogenen Relativstellung des Schlittens 9 entspricht
und durch ein Potentioineter 53 erzeugt wird, welches wit der linearen Schlittenantriebs-Schnecke
10 direkt gekuppelt ist. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass_für
die Antriebsschnecke 10 eine extrem #pnaue Hikrometerschraube mit 4-0 Gängen
(forty
turn micrometer screw) verwendet werden kann, weil sich der Feinstellschlittezi
9 weniger als 1 Zoll bewegt. Diese Mikrometerschraube ist mit einem genauen 40 Windungen
aufweisenden Potentiometer (forty turn potentiometer) direkt gekuppelt. Durch Verwendung
einer.I@Iilcrometerschraube und einer direkten Kupplung ohne zwischengeschaltetes
Getriebe ist eine Genauigkeit in der Grössenordnung von + oder -0,0001 Zoll erzielbar.
Die Potentiometer 18' und 53 sind über Leitungen 55, 56, 57 und 58 in form einer
üblichen elektrischen Abgle:Ichbrückenanordnung zusammengeschaltet, die über diese
Leitungen durch einen Transformator 54 von einer nicht dargestellten Energieduelle
aus erregt wird. Die Ausgangsleitungen 59 und
60 sind an den Feinstellschlitten-Servoverstärker
in solcher @Teise angeschlossen, dass ein Ausgangssignal geschaffen wird, welches
der Verlagerung zwischen den relativen Stellungen des Feinstellschlittens 9 oder
Hauptschlittens 1 und der durch den Wähler 18 bestimmten gewünschten versetzten
Stellung entspricht. Dieses Ausgangssignal Vv wird verstärkt und zu der Servosteuereinrichtung
13 für den Feinstellschlittenantrieb übertragen, welche bewirkt, dass die l@iiliz°ometerschraube
10 gedreht wird und den Schlitten a auf dem Schlitten 1 solange verschiebt, bis
sicn die die rotentioiaeter 18' und 53 aufweisende
Brücke im Gleichgewicht
befindet. Auf diese Meise werden der Wandler 15 und der Stift 16 aus ihrer Nullstellung
heraus verschoben, und der Stiftkern 47 gelangt erst dann in seine Abgleich- oder
Nullstellung, wenn sich der Schlitten an dem 72 Zoll-Anschlag 5 um ein der Einstellung
des Wählers 18 entsprechendes Stück vorbeibewegt hat. Ls ist ersichtlich, dass der
Feinstellschlittenantrieb 10 und seine Steuerung von dem Hauptschlittenantrieb und
seiner Steuerung vollständig getrennt sind.
Automatische Steuerung für
die Annäherung zsrichtung. Der Wandlerstift 16 ist, wie dargestellt, für
eine Annäherung an den Anschlag 5 in nur einer Richtung konstruiert. Falls erwünscht,
oäer wo der T'otgang kein i'robleis ist, könnte der Stift auch so konstruiert sein,
dass eine Annäherung des Schlittens 1 an die endgültige Stellung in jeder Uichtung
möglich ist. Wo jedoch das tote Spiel ein Problem darstellt und vermieden werden
sollte, findet die Annäherung des Schlittens an die endgültige Stellung stets in
der gleichen Richtung statt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies die
Richtung von rechts nach links. Wenn die tatsächliche Schlittenstellung grösser
ist und links von der gewünschten Schlittenstellung liegt, muss der Schlitten zunächst
zu weit in eine rechts von der gewünschten
Stellung liegende Stellung
bewegt werden. Die endgültige l,nn,ierung findet darin von rechts nach links statt.
Dies wird bei dem erfindungsgemässen System dadurch erreicht, dass der Feinsteuerungstransf
ormator des 1":andler15 verstimmt wird. Durc-Ii ein z;eschwindigkeitsempfinüliches
Tachometer
60
(Fig. 4) wird ein der Bewegung des Hauptschlittens 1 enusprechendes
Signal geschaffen, wobei dieses Tachometer eine Spannung erzeugt, die der Grösse
der Schlittengeschwindigkeit proportional ist und eine Fhase hat, die der Richtung
der Schlittenbewegung entspricht. Das Tachometer wird über eine Spule 61 von einer
nicht dargestellten Energiequelle erregt, damit ein Strom in eines:- Spule 62 induziert
wird, welche bei 63 geerdet ist und über eine LeicunL 64 mit einer verstärkenden
Begrenzerschaltung in Verbindung steht, welche eine erste Verstärkerstufe 65, eine
Begrenzerstufe 66 und eine zweite Verstärkerstufe 67 aufweist. Auf diese Weise wird
eine Spannung Vt erzeugt, welche verstärkt und begrenzt wird, um ein k'tusgan`;sspannungssignal
V1 von konstanter Grösse über einem bestimmten Pegel zu schaffen, dessen Polarität
oder Phase durch die Bewegungsrichtung des Schlittens bestimmt ist.
Die
Verstärkerstufen sind von gewöhnlicher Bauart. Die erste Verstärkerstufe 65 weist
eine Verstärkerröhre
68
mit einem Vorspannungswiderstand 69 und einet. Annodenwiderstand
70 auf, während in der zweiten Stufe 67.eine zweite Verstärkerröhre 73 mit einem
Vorspalinungswiderstand 74 vorhanden ist. Die Anodenspannung wird von einer passenden,
nicht dargestellten @!uelle aus geliefert, wie dies bei B+ angedeutet ist. Der Begrenzer
66 weist zwei entgegengesetzt gerichtete Diodengleichrichter 72 auf und ist mit
dem Ausgang der ersten Verstärkerstufe 65 über einen Kondensator 71 verbunden. Die
aus den Verstärkerstufen und den Begrenzern bestehende Schaltung ist über einen
Transformator 76 an einen phasenempfindlichen Dernod.ulator 75 angeschlossen, welcher
Diodengleichrichter 77, Widerstände 78 und Kondensatoren
79 aufweist, die
in entgegengesetZteLl Richtungssinn zusammengeschaltet sind und von einer passenden,
nicht dargestellten Wechselstromquelle aus erregt werden, um.eine Gleichstromausgangsspannung
Vt (Fig. 6) zu erzeugen. Die Spannung Vt ist über einaZDiodengleichr.ichter 81 an
ein Relais 80 angeschlossen, wodurch das Relais 80 lediglich dann erregt wird, wenn
die Ausgangsspanneng Vt eine bestimmte Polarität hat. Wenn sich der Schlitten 1
von rechts nach links bewegt, hat die Ausgangsspannung Vt eine solche Polarität,
dass'
sie durch den Gleichrichter 81 gesperrt wird, und das Relais
80 wird nicht erregt. Wenn sich jedoch der Schlitten 1 von links nach rechts bewegt,
dann wird das Relais 80 durch die Spannung Vt erregt und bewegt einen Schalter G2
in solcher Wise, dass ein '.riderstand
83 umgangen wird und lediglich eire
Vlidej_°st._md 84 parallel zlzr T-landlerspule 51 liefen bleibt. Die Widerstände
83 und 84 haben zusammen die gleiche Grösse wie der @:'iderstand 85, so dass durch
die "Ausschaltung oes 1iderstandes 83 die Mullstellung des ";Tandlers 15 aus der
@-ra,hren Mullstellung heraus in eine verochobene I@'ullotellung verschoben wird.
Diese Verhältnisse sind deutlich in Fiö. 5 zu sehen, in welcher V1 die an der einen
Spule 51 anliegende TTormnispannung, V1' die an dieser Spule anliegende Verschiebespannung
und V2 die an der anderen Spule 51 anliegende Spannung sind. Die verschobene Nulllage
hat zur Folge, d,-,ss sich der Stift 16 zum AbL-;leich de;; Feinstelltraxisformators
in eine andere Stellung bewegt, und dies hat wiederum zur Folge, dass sich der Schlitten
1 in eine rechts von dein gewünschten Anschlag 5 liegende Stellung bewegt. Sobald
der Schlitten zum Stillstand kommt, wird das Relais 80 abgeworfen, was zur Folge
hat, dass der Schalter 82 umschaltet, wodurch der normale Wandlerbetrieb herbeigeführt
wird. Der T-landler 15 erzeugt dann ein u#-usgangssignal Vs, durch welches der Hauptschlittenantrieb
4 in Betrieb gesetzt wird, um den Hauptschlitten von rechts nach links in seine
endgültige Stellung zu betregen.
Zusammenfassung
der Arbeitsweise.
Im
J;wizen gesehen arbeitet das erfindungsgemi.sse Steuer-System in folgender Wise:
Die Bedienungsperson stellt die Wähler 17 und
10 auf einen der gewünschten
Stellun- des Hauptschlittens entsprechenden Abstv,nd ein. Das ilotentiometer 17'
wird dann mit der tatsächlichen Stellung des Schlittens über das Potentiorieter
21 verglichen, um eine Grobsteuerung herbeizuführen, durch welche der Schlitten
in den Derc;ich des gewähl en Anschlages bewegt wird. Dann schaltet das Relais 25
den trauptschlittenantrieb auf die .Feinsteuerung um, die durch der Jandler 15 durchgeführt
wird, welcher die Bewegung des Schlittens in die genaue Stellung steuert. Gleichzeitig
wird der Feinstellschlitten 9 auf dem Haupt-Schlitten 1 in eine versetzte Stellung
verschoben, welche derjenigen entspricht, auf welche der Wähler 1v eingestellt ist.
Dies wird durch einen Vergleich des Potentiometers 18' mit dem Feinstellschlittenpotentiometer
53 herbeigeführt. Die Einstellung des Feinstellschlittens findet statt, während
der Hauptschlitten in seine endgültige Stellung bewegt wird, wobei der Feinstellschlitten
auf dem Hauptschlitten
um ein Stück verschoben wird, welches gleich
ist dem über den gewählten Anschlag hinausgehenden Abstand, zu welchem der IIauptschlitten
bewegt werden soll. :renn sich der I::auptschlitten seiner endgültigen Stellung
nähert und sich in den Bereich des speziellen Anschlages 5 bewegt-, auf welchen
der Wähler 17 eingestellt ist, schaltet daher seine Steuerung auf die Feinsteuerung
um, die von dem ?@:andler 15 durchgeführt wird, welcher auf dem `lagen 1 verschoben
worden ist, um dem gewünschten Grad der Bewegung über den speziellen Anschlag hinaus
Rechnung zu tragen. Während dies geschieht, fühlt das Tachorjeter 60 die Hich- -tung
der Schlittenbewegung ab. @Jenn die Bewegung von links nach rechts zu einer gemessenen
L,">nge geht, die kürzer ist als die tatsächliche Stellung, wird der ?Tandler 15
durch die Tätigkeit des Relais 80 verstimmt, was zur Folge hat, dass sich der Schlitten
in eine falsche Endstellung bewegt. Dann wird der ?Wandler 15 in seinen ursprünglichen
Zustand zurückversetzt, woraufhin er den Schlitten veranlasst, sich von rechts nach
links in die genau gewünschte Stellung zu bewegen. Es zeigt sich also, dass mit
der Erfindung die gestellte Aufgabe vollständig gelöst wird. Die Lrfindung ist nicht
auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.