DE1751537A1 - Digitaler Antriebsverstaerker - Google Patents

Description

Digitaler Antriebsverstärker _{Λ n r}",.. .... _n'

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Abstrakt;. Slektromeehanische, digitale Antriebsverstärkervor-.richtung, in der ein Satz längs einer gemeinsamen Achse angeordneter, aneinander anstoßender kolbenförmiger Addiervorrichtungen in einem ',säulenförmigen Stapel verwendet wird, wobei die Addiervorrichtungen wahlweise in ihrer längenausdehnung verändert werden um eine Verschiebung der Ausgang sachse' zu ergeben, die dem tatsächlichen Wert der digitalen Eingangssignal in eindeutiger Weise zugeordnet ist. Jede der kolbenförmigen Addiervorriehtungen -be-steht aus einem Paar zylindertörmiger Teile, die beim Fehlen eines Eingangssignals durch eine spulenförmige Jeder in einem gewissen Abstand voneinander gehalten werden, derart, daß ein Ende jeder Addiervorrichtung mit der anschließenden ■Addiervorrichtung verkoppelt ist; dabei ist der Abstand zwischen zwei nebeneinander befindlichen Addiervorrichtungen proportional dem tatsächlichen Wert der digitalen Steuergröße, die jede Addiervorrichtung bei ihrer Aussteuerung verarbeitet. Eine wahlweise Längenänderung von entsprechenden Eingangsgrößen zugeordneten Addiervorrichtungen-wird üittels Magnetspulen erreicht, die längs einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und auf ■'entsprechen.Ie Zuführung elektrischer Signale hin die zylinderförmi^en Teile der einzelnen Addiervorrichtungen zusammenziehen* Bine koaxial angeordnete, spulenförmige Feder leitet die Zusammenziehung einzelner Addiervorrichtungen weiter in der Form einer anschließenden, gleich großen.Zusammenziehung des gesamten Stapels von. Addiervorrichtungon und der damit verbundenen Verschiebung der AuögangoachsQ in Längsrichtung. Inirch die 7/ahl und Verwendung ■ geeigneter Materialien, durch"'entsprechende formgebung und Anordnung von Τβίΐ,βίΐ ./ird eine zweckmäßige Begrenzung der Magnetfelder und eine Verringerung dor i;herßiisch bed ing tea' Verßchiebungsfehler erzielt,

SADORtGiNAU

Die vorließende Erfindung bezieht sich auf digitale Antriebsverstärker, in denen ein digitales Eingangssignal in eindeutiger Weise

- in eine mechanische Verschiebung umgewandelt wird, die dem tatsächlichen Wert der digitalen Eingangsgröße proportional ist. Insbesondere ' bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen neuartigen, digitalen Antriebsverstärker von der Art der kolbenförmigen Addiervorrichtungen.

In den vergangenen Jahren gelangten in zunehmendem Maß Regelsysteme zur Anwendung, in denen Information in digitaler Form verarbeitet wird. Daraus ergab sich ein Bedarf an digitalen Antriebsverstärkern hoher Genauigkeit, die an ihrem Auagang eine mechanische Verschiebung proportional zum digitalen Eingangssignal ergeben, so z.B. bei den bei der Regelung von Fertigungsprozessen verwendeten Ventilanordnungen, in denen digitale Eingangssignale zur Durchflußsteuerung verarbeitet werden.

Sine derartige digitale Antriebsverstärkung kann mit einer Vielzahl elektrischer, mechanischer, pneumatischer und hydraulischer Mechanismen erzielt werden. Hydraulische Systeme haben sich bis au einem gewissen Grade durchgesetzt, weil sie im Vergleich zu anderen Arten digitaler Antriebsverstärker rasch ansprechen und eine lange Lebensdauer haben; doch wird für sie eine umfangreiche und aufwendige

^Hydraulik-Kraftversorgung benötigt, und in solchen Systemen nüssen verglichen mit anderen digitalen Antrieböverstarkervorrlchtungen kompliziert β'¹Me chanismen eingesetzt werden.

In der Absicht die Rosten, die Kompliziertheit und die Größe derartiger Antriebsverstärker zu verringern wurde vorgeschlagen einen Antriebsverstärkermeohanisnms mit Magnetspulen zur Verstellung einer äußeren Nutzlast gemäß digitaler Steuersignale zu schaffen. Bei solohen elektromechanischen Anordnungen sind aber eine Reihe von Sühwieri.^-

\ keiten thermischer Natur zu erwarten, die die Betriebszwerlässiekeit

' beeinträchtigen können. Da eine derartige Magnetspule die gesamte äußere Nutzlast unmittelbar zu bawtgen hätte, müßte« hohe- Spulenströmewlhrend der verhaifcnismäßif langer l|iistftAli*ite&

werden, was große Abmessungen und hohe Betriebswerte für die Magnetspule und den Antriebsverstärker zur Folge hat. 1751537 In dem mit der Entwicklung und der Anwendung digitaler Antriebsverstärker befaßten Personenkreis weiß man seit längerer Zeit, daß verbesserte digitale Antriebsverstärker notwendig sind um den Genau-

igkeits- und Zuverlässigkeitsansprüchen moderner Regelvorrichtungen bei einem Minimum an Kosten und Kompliziertheit genügen zu können. Die vorliegende Erfindung entspricht diesen Anforderungen.

Die vorliegende Erfindung schafft einen neuen, verbesserten elektromechanischen Antriebsverstärker, der aus einem Satz zusammenwirkender Antriebsverstärkerabschnitte besteht; diese Abschnitte können einzeln für sich durch elektromagnetische Mittel in ihrer Länge verändert werden, sodaß eine Aufsummierung der mechanischen Verschiebung einer zu verstellenden Nutzlast entsprechend dem tatsächlichen Wert der digitalen Eingangssignale erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird die eigentliche Bewegung der Hutzlast nach der wahlweisen Längenänderung einzelner Antriebsverstärkerabschnitte durch angeschlossene ÜbertragungsEittel unabhängig von den elektromagnetischen Mitteln zur Einstellung der Antriebsverstärkerabschnitte vorgenommen. '

In einer vorzugsweisen Ausführungsform des Erfindungsgedankens, die jedoch nur als Beispiel und nicht als Einschränkung des Erfindungs- ^ gedankens gewertet werden darf, ist ein digitaler Antriebstibertrager mit einem Satz aneinander anstoßender, auf einer gemeinsamen Achse befindlicher, kolbenförmiger Addiervorrichtungen in Form eines Säulenßtapels vorgesehen. Jede der kolbenförmigen Addiervorrichtungen besteht aus einem Paar auf der gemeinsamen Achse angeordneter, zylinderförmiger Teile, die sich gegeneinander längs der gemeinsamen Achse verschieben lionnen. Diese Teile werden durch elastische Mittel in einem gewissen Abstand voneinander gehalten, derart, daß ein Ende ^eder Addiervorrichtung mit der nächsten Addiervorrichtimg verkoppelt ist, von ihr aber durch einen genau einregelbaren Abstand getrennt ist, dessen Länge dem y/ert des von der Addiervorrichtung verarbeiteten digitalen Signale

entspricht. Die wahlweise Längenänderung der jeweiligen Addiervorrichtung wird elektromagnetisch durch koaxial angeordnete Magnetspulen erreicht, von denen je eine für jede kolbenförmige Addiervorrichtung vorgesehen ist. Die Magnetspulen sind so dimensioniert, daß sie die von den elastischen Kitteln ausgeübten Kräfte überwinden helfen, die Paare von Addiervorrichtungen im ausgedehnten Zustand halten. Die Betriebswerte der Magnetopulen ergeben sich also aus der Forderung, daß.die Masse der zugeordneten Addiervorrichtung bewegt werden Lann, wobei die von den elastischen Mitteln auf dia Addiervorrichtungen ausgeübten Streckkräfte überwunden werden; jedoch dienen die I.Iagiietspulen nicht dazu die an den Antriebsverstärker angeschlossene, viel {-.reifere

ÄNutzlast oder die gesamte bzw. einen Teil der zusätzlichen Hasse des Stapels aus Addiervorrichtungen zu bewegen, Dadurch können die Abmessungen und der leistungsbedarf der einzelnen Magnetspulen klein gehalten werden, was andrerseits die Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit erhöht und die Kosten, das Gewicht und die Kompliziertheit der Vorrichtung verringert.

Anschließende bewegliche Kopplungsmittel umfassen z.B. zusätzliche elastische Mittel, die auf die Zusammenziehung einzelner Addiervorriclitungen mit einer gleichartigen Zusammenziehung des ganzen Stapels aus kolbenförmigen Addiervorrichtungen reagieren, wobei sich eine ent-

W sprechende Verschiebung der Ausgangsachse und daran angekoppelten Nutzlast ergeben. Die Bewegung des Antriebsverstärkeru cotzt sich aus zwei Abschnitten zusammen: Im ersten Abschnitt findet nur eine Verschiebung einzelner Addiervorrichtungen von verhältniüm;.:ßig geringer Größe statt; im zweiten Abschnitt erfolgt ei:u; langsamere Verschiebung der viel größeren Ruhemasse des Systems eJntiolü ieirlicL der Uutslnct.

In dieser vorzugsweisen Ausführungnforn können auch"verschiedene wärmeisolierende Buchsen oder Buchsen aus Materialien mit geeigneten '!emperaturausdehnungskoeffizienten verwendet werden um thermisch bedingte Verschiebungen (die Verfälschungen ergeben lumnen) zu kornpenfieren bzw. zu eliminieren.

106826/0701 bad original

■-.. Γ ■-.'· Μ751537

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die in den ■Figuren dargestellten vorziigsweisen Ausführungsformen.

Figur T ist ein Querschnitt in Längsrichtung einer vorzugsweisen Ausführungsform des digitalen Antriebsverstärkers gemäß vorliegender ■Erfindung..

Figur 2 ist ein Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Antriebsverstärker längs der linie 2-2 der Figur 1.

Figuren 3 und 4 sind vergrößerte Teilquerschnitte des in Figuren 1 und 2 dargestellten digitalen Antriebsverstärkers; diese Figuren zeigen wie eine der Addiervorrichtungen zusammengedrückt wird und wie dadurch der gesamte Stapel aus Addiervorrichtungen sowie die Nutzlast ihre Lage φ ändern.

Figur 5 ist ein Querschnitt in Längsrichtung einer anderen Ausführungsform eines digitalen Antriebsverstärkers gemäß Erfindung.

Figur 6 ist schließlich ein Querschnitt in Längsrichtung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen digitalen Antriebsverstärkers .

Wir wenden uns nun den Figuren, insbesondere Figur 1, zu, auf der eine vorzugsweise Ausführungsform des elektromagnetischen digitalen Antriebsverstärkers mit den Grundideen der Erfindung dargestellt ist.

Der digitale Antriebsverstärker besteht aus einem Grehäuseblock 10 aus einem festen ferromagnetischen Material wie Weicheisen oder dgl. Der Gehäuseblock 10 hat eine zylindrische Mittenbohrung 12, die sich in der Mitte des Gehatis eh locks in Längsrich bung über fast die volle Länge des Blocke eru brockt. Die Mit tiefbohrung .12 ist am Ende H geschlossen und''am gegenüber!Lebenden rinde, der «Tand 1-6, offen in der Form einer zylindrischen 'DurchliBöf fmmg Γ*'. durch die Y/and 20, durch die die Aus-/jangaachae 22 aus flor ■ !.Ubbfmbohrun;.; -M'ht und uich ve rs bellen kann, üio Auügangsaohse 22 «beht Ln; Verbindung mib dar bei der Regelung zu bavve-Nutzlast. (die utohf; Ln ILa Dn r^;?; a llung aufgenommen ist).

Satz von :VailLnr7ort*l'ihfcUii:;-m (lⁿ1, 102, 104, 100) in dor ÄH0^^ 8AD ORIGINAL

4 - *ίΤ7-51537 ^

Form von Zylinderkolben (die die digitalen Größen "1", "2", "4" und ¹¹8" darstellen) in der Mittenbohrung 12 in koaxialer, verschiebbarer Stellung ciontiert.

Sämtliche kolbenförmigen Addiervorrichtungen 101, 102, 104 und 108 liegen mit ihren Endflächen in der Mittenbohrung 12 derart aneinander an, daß sich ein säulenförmiger Stapel ergibt; jede der kolbenförmigen Addiervorrichtungen kann wahlweise in ihrer Länge verändert werden, sodaß sich insgesamt eine differentielle Verschiebung aller anderen,- vor dem Vorderende der betätigenden Addiervorrichtung gelegenen Addiervorrichtungen (in Figur 1 rechts gelegen) ergibt, die propori il ist dem tatsächlichen Wert der digitalen Eingangsgröße, die von einer ^bestimmten, diese Verschiebung ergebenden Addiervorrichtung (bzw. einer Kombination von Addiervorrichtungen) verarbeitet wird. Dabei kann jede der kolbenförmigen Addiervorrichtungen 101, 102, 104 und 108 eine differentielle Ausgangsverschiebung ergeben, die beziehungsweise proportional ist jeder der digitalen Eingangsgrößen 1, 2, 4 und 8. Der Satz von kolbenförmigen Addiervorrichtungen in der Mittenbohrung 12 des Gehäuseblocks 10 stellt eine differentiell ausdehnbare bzw. zusammenziehbare Antriebeverstärkersäule dar, mit der die Ausgangsachse 22 wahlweise verstellt werden kann; die Ausgangsachse selbst ist an die letzte Addiervorrichtung 108 angekoppelt und geht von ihr aus.

Betrachten wir nun die Addiervorrichtung 104 als Beispiel. Jede Addiervorrichtung besteht aus einer zylindrischen Außenbuchse 110, einer zylindrischen Abschlußkappe 112, die in die Außenbuchse 110 an deren Vorderende eingeschraubt ist, und einem zylindrischen Kolbenstempel 114 in der Buchse. Der Kolbenstempel kann sich in der Außenbuchse 110 zwischen der Fläche 112a an der Abschlußkappe 112 an der Vorderseite der Außenbuchse 110 und der Fläche 110a gleitend hin- und herbevve^en; die Fläche 110a ist daboi an einem aus einem Stück genrbeiboben L'lanoch IlOb an der Hinterkante der Außenbuchse angebracht.

Dor KoIbensternpel 114 hab einem verjüngten Abschnitt 114a an üüLnar HLnberisoLbe, der einen Vtuiabz 114b bildofc, Elattiaafct Mittel

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in der Form einer koaxialen Schraubenfeder 116 - die z.B., eine Kraft von etwa 5 kp in Achsrichtung ausübt - befinden sich zwischen dem Ansatz 114b und dem an ihn anstoßenden Ansatz 112b an der Abschlußkappe 112. Beim Fehlen von Eingangssignalen drückt dann die Feder den Kolbenstempel 114 gegen di'e Fläche 11Oa der Außenbuchse 110 und halt den Kolbenstenipel in einem gewissen Abstand von der Fläche 112a an der Abschlußkappe 112. Dies ist der ausgedehnte Zustand der Addiervorriclitung 104.

Um zur Verschiebung in dem Stapel aus Addiervorrichtungeii beisutragen, ragt der verjüngte Abschnitt 114a des Kolbenstempels 114 über die Endfläche 11Oc der Buchse 110 hinaus, wenn sich die Addiervorrichtung in ihrem ausgedehnten Zustand befindet. Im ausgedehnten Zustand der Addiervorrichtung 104 liegt die Hinterseite des Kolbenstempels 114 an der Vorderseite (gebildet von der Vorderfläche der Abschlußkappe 112) der anschließenden Addiervorrichtung 102 an. Die beiden Addiervorrichtungen 102 und 104 befinden sich dann in einem Abstand voneinander, der gleich ist der Strecke, die der verjüngte Stempelabschnitt 114a über die Hinterfläche 110c der Addiervorrichtung 104 hinausragt; diese Strecke ist eine kritische Größe und definiert den Kolbenweg der jeweiligen Addiervorrichtung. Der Kolbenweg ist proportional dem tatsächlichen Wert der digitalen Eingangsgröße zur betreffenden Addiervorrichtung, d.h., im Falle der Addiervorrichtung ist sie proportional der digitalen Eingangsgröße "4".

Der Zwischenraum zwischen der Vorderseite 114c des Kolbenstempels 114 und der gegenüberliegenden Seite 112a der Abschlußkappe 112 ist koine kritische Größe, doch muß er gleich oder größer sein als der Kolben/, eg der betreffenden Addiervorrichtung. Dies ist eine notwendige konstruktive Voraussetzung um zu gewährleisten, daß beim Zusammenziehen der Addiervorrichtung der Kolbenstempel 114 völlig in die Buchse 110 hineinbewegt v/erden kann und daß kein Teil des Kolbenstempels über die Ilinter&eite ITOc der Buchse hinausschaut.

Die übrigen kolbenförmigen Addiervorrichtfngen 101, 102 und

109828/0^01

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haben im Prinzip den gleichen Aufbau wie die Addiervorrichtung 104; der Hauptunterschied besteht in dem veränderten Kolbenweg, der so gewählt ist, daß jede Addiervorrichtung eine bestimmte, differentielle Ausgangsverschiebung proportional den tatsächlichen vifert der von ihr verarbeiteten digitalen Größe ergibt. Die Abschlußkappe 112 der letzten Addiervorrichtung 108 ist in geeigneter tfeise mechanisch mit der Ausgangsachse 22 verbunden, die ihrerseits die Stellung der Nutzlast verändert.

Elastische Mittel in der Form einer koaxialen Feder 118 sind zwischen der Wand 16 an der Mittenbohrung 12 und dem lagernden Ansatz 112c in der Vorderfläche der Abschlußkappe 112 für die Addiervorrichtung 108 vorgesehen. Die Feder 118 ergibt eine vorspannende Kraft, die in Achsrichtung dem Stapel aus Addiervorrichtungen entgegengerichtet ist und damit den Stapel zusammenzudrücken sucht. Die von der Feder 118 ausgeübte Kraft, z.B. 2,5 kp entsprechend, muß kleiner sein als die von jeder der Federn 116 zwischen benachbarten Addiervorrichtungen erzeugte Kraft, die beim Fehlen eines Eingangssignals jede der Adiiervorrichtungen im gedehnten Zustand halten. Die Feder 118 hat also nicht die Aufgabe die einzelnen Addiervorrichtungen zusammenzudrücken (oder auszudehnen), sondern sie soll eine anschließende Zusammenziehung der verbleibenden Glieder der Antriebsverstärkervorrichtung bewirken und eine entsprechende Verschiebung der Ausgaugsaclise 22 mit der Nutzlast, nachdem die einzelnen Addiervorrichtungen wahlweise für sich elektromagnetisch zusammengezogen wurden, wie im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Aus Figur 1 ist zu ersehen, dal? das Vorderende jeder kolbenförmigen Addiervorrichtung im säulenförmigen Stapel zur Einstellung ,., des Hinterendes der unmittelbar vorausgehenden Addiervorrichtung beiiträgt; eine Ausnahme stellt die Addiervorrichtung 108 dar, die die

C Stellung der Ausgangsachse 22 bestimmt. Die Verschiebung der Ausgangs-IT achse 22 längs der Mittenbohrung (in Bezug auf eine Nullstellung, in der sämtliche Addiervorrichtungen ihre volle Länge einnehmen) ist

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deshalb stets gleich der Summe der differentiellen Verschiebungen, die von den einzelnen Addiervorrichtungen beigesteuert werden. Die Maximalverschiebung der digitalen Antriebssystems ist deshalb gleich der Summe der Kolbenwege der einzelnen Addiervorrichtungen oder, wenn wir den in Figur 1 dargestellten Fall betrachten, ist gleich einer mechanischen Verschiebung proportional dem digitalen Eingangssignal "15".

Die Erfindungsidee des digitalen Antriebsverstärkers wurde anhand von vier Addiervorrichtungen dargestellt, die eine Ausgangsverschiebung proportional dem Wert einer digitalen "Eingangsgröße von "0" bis "15" ergeben; die Anordnung kann natürlich abgeändert werden, indem die Zahl der hintereinander geschalteten Addiervorrichtungen vergrössert oder verkleinert wird, wodurch der Umfang der mit der Anordnung erzeugbaren Äusgangsverschiebungen entsprechend erweitert bzw. verringert wird.

Wie am besten aus den Figuren 1, 3 und 4 zu ersehen ist, ist die Antriebsverstärkersäule mit den Addiervorrichtungen 101, 102, 104 und 108 gleitend in einer röhrenförmigen Fassung in der Mittenbohrung 12 gelagert; diese Fassung besteht aus einem Satz zylinderförmiger Abschnitte aus abwechselnd aufeinander folgenden Buchsen 120 und Buchseneinsätzen 122. Die Buchsen 120 und die Buchseneinsätze 122 m haben zur Aufgabe den von den Magnetspulen 131, 132, 134 und 138 für jede der Addiervorrichtungen 101, 102, 104 bzw. 108 erzeugten Magnetfeldern eine bestimmte Form zu geben und sie zu konzentrieren.

Die Magnetspulen 131, 132, 134 und 138 sind im wesentlichen ■ gleichartig, außer daß Ihre Abmessungen und ihre Stromaufnahme verschieden sind, da die Luftspalte in den magnetischen Kreisen der ein- **zelnen Addiervorrichbungen von der Verschiebung abhängen, die eine ^ .«!,'bestimmte Addiervorrichtung erzeugt. Die Magnetspulen und die Mitten- j§

I
[fijbohrung 12 haben die gleiche gemeinsame Achse; die Magnetspulen sind in geeigneter tfeise in Spalten 140 im G-ehäuseblook 10 untergebracht. ^Benachbarte lagnetßpulen Bind voneinander durch Abstanderinge 142 getrennt* die auß^ul'#iMlf1iaa ferrerBagnetigchtn Mstorialien_s ζ#Β* Weich-

eisen mad dgl. angefertigt sind.

Wenn ein geeignetes elektrisches Signal an die Anschlußklemmen einer der Magnetspulen angelegt wird (Figur 1), erzeugt die betreffende Magnetspule ein praktisch axiales elektromagnetisches Feld. Durch dieses Feld wird der Kolbenstempel 114 der Addiervorrichtung elektromagnetisch zurückgezogen, die von der stromdurchflossenen Magnetspule umgeben ist; dieses Zurückziehen bedeutet, daß die Vorderseite 114c des Kolbenstempels zum Anliegen an die Fläche 112a der Abschlußkappe 112 gebracht wird, wobei der Luftspalt zwischen den beiden Teilen verschwindet. Um dies zweckentsprechend durchzuführen, muß das von der Magnetspule erzeugte Feld so ausgebildet sein, daß es durch den Kolben3tempel 114 und die Abschlußkappe 112 verläuft und im Luftspalt zwischen dem Kolbenstempel und der Abschlußkappe konzentriert wird. Der Kolbenstempel 114 und die Abschlußkappe 112 werden dazu aus magnetischem Material hergestellt. Um einen entsprechenden Verlauf des magnetischen Flusses zu erzielen sind ferner ebenfalls die Buchsen 120 und 142 aus magnetischem Material angefertigt, wohingegen die Buchsen 110 der Addieryorrlchtungen sowie die äußeren Buchseneinsätze 122 aus nichtmagnetischem Material sind.

Ein magnetischer Außenmantel 144, der koaxial zur Längsachse der Antriebsverstärkersäule ist, liegt um den Außenumfang der Spalte 140 und der Abstandsringe 142; dieser Außenmantel schließt den Flußweg der von den stromdurchflossenen Magnetspulen erzeugten Magnetfelder.

Um die Flußdichte im Lμftspalt zwischen dem Kolbenstempel 114 und der Abschlußkappe 112 in der Addiervorrichtung weiter zu erhöhen, überlappt der äußere nichtmagnetische, zylindrische Buchseneinsatz 122 den Luftspalt,sodaß kein Weg mit geringem magnetischen Widerstand, d.h. ein magnetischer Shunt für den Luftspalt gesohaffen wird. Der magnetische Kreis, der den prinzipiellen Verlauf des von einer Magnetspule erzeugten magnetischen Flusses darstellt, ist In Figur 1 durch Pfeile für die Magnetspule 138 und die Addiervörriohtung 108 angedeutet. * /1108821/0701 *

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Unter !Bezugnahme auf Figuren 3 und 4 soll nun die wahlweise Zusammenziehung einzelner"■Addiervorrichtungen und die anschließende Bewegung der Antriebsverstärkersäule und der Hutzlast erläutert werden»

·'In Figur 3 ist angenommen, daß Strom durch die Magnetspule 138 fließt und damit ein Magnetfeld erzeugt, das den Kolbenstempel 114 . ■ [S der Addiervorriclitung 108 magnetisch zurückzieht, bis die Endfläche \r> 114c des Kolbenstempels an der Endfläche 112a anliegt. Das Magnetfeld im Luftspalt zwischen dem Kolbenstempel 114 und der Abschlußkappe 112 muß stark genug sein um den Kolbenstempel gegen die in Achsrichtung wirkenden Kräfte der Feder zurückzuziehen; diese Kräfte suchen die Addiervorrichtung im ausgedehnten Zustand zu halten. Das von der Magnetspule erzeugte Magnetfeld bewegt jedoch nur den Kolbenstempel 114, nicht aber die übrigen Teile der Antriebsverstärkersäule oder der Nutzlast. .

Eine ähnliche Zusammenziehung der Addiervorrichtung in Figur 3 wurde durch Anlegen einer geeigneten Spannung an die Magnetspule 132 b ewirkt.

In Figur 4 ist dargestellt, wie der Zusammenziehung der Addiervorrichtungen 102 und 108 eine Verlagerung der Antriebsverstärkersäule und der Ausgangsachse 22 folgt; diese Verlagerung wird von der Feder 118 bewirkt, die ständig eine Kraft auf die Antriebsverstärkefsäule

Nutzlast wird gleichfalls verschoben, entsprechend dem digitalen Eingangssignal "10", das die Summe der den Addiervorrichtungen 102 bzw. 108 zugeführten digitalen Eingangssignale "2" und "8" darstellt.

Offensichtlich wird der Hauptanteil der vom digitalen Antriebsverstärker geleisteten Arbeit von der Feder 116 beigesteuert, wenn Addiervorrichtungen wahlweise zusammengedrückt werden. Dabei leistet jede der Magnetspulen nur die Arbeit, die zum Zusammendrücken der ihr zugeordneten kolbenförmigen Addiervorrichtiing benötigt wird. Der zeitliche Verlauf des zum Zusammendrücken einer Addiervorrichtung benötigten Stroms durch die Magnetspulen besteht im wesentlichen aus einer sehr kurzen Stromspitze von etwa 5— 10 msec Dauer, der ein relativ

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niedriger, konstanter Stroiafluß folgt, durch den die betreffende Addiervorrichtung im zusammengedrückten Zustand gehalten wird. Die si6h ergebende Verlagerung der übrigen Teile, einschließlich der ^ Nutzlast, v/ird nur von der Feder 118 bewirkt; die Einstellzeit beträgt;¹ etwa 70 msec.

Die Ausdehnung einzelner kolbenförmiger Addiervorrichtungen wird erreicht durch Abschalten des Stroms durch die betreffende Magnetspule, die die entsprechende Addiervorrichtung im zusammengedrückten Zustand halten kann. Wenn der Strom durch eine Magnetspule abgeschaltet wird, drückt die Feder 116 den Kolbenstempel 114 in der der Magnetspule zugeordneten Addiervorrichtung von der Endfläche 112a weg; dadurch dehnt sich die Addiervorrichtung aus und alle vor der zuletzt ausgedehnten Addiervorrichtung gelegenen anderen Addiervorrxchtungen verschieben sich. Die bei der Verschiebung des Systems, einschließlich. der Nutzlast, geleistete Arbeit wird nicht von der Magnetspule sondern von der Feder 116 geleistet. Da die von jeder Feder 116 in Achsrichtung ausgeübte Kraft größer ist als die von der Feder 118 ausgeübte Kraft,kann die Feder 118 die Ausdehnung irgendeiner der kolbenförmigen Addiervorriclitungen nicht hintanhalten, sobald die zugeordnete Magnetspule stromlos geworden ist.

Wie in Figuren 1 und 2 dargestellt, enthält der Antriebsverßtärker Dämpfungsmittel in der Form eines Kolbens 146; dieser Kolben ist mit der Ausgangsachse 22 verbunden und bewegt sich mit ihr in einer flüssigkeitsgefüllten Kammer 148 im Gehäuseblock 10, angrenzend an die .Vandung 20. Bei der in den Figuren.1 und 2 dargestellten Ausführungsform - die hier nur als Beispiel für die Erläuterungen dienen soll - ist der Kolben 14 6 eine mit der Ausganßsachse 22 ein Stück bildende Verbreiterung.

Die Kammer 146 wird mit einer hydraulischen Flüssigkeit, 2.3. öl, gefüllt, obwohl auch ein geeigneter. Gas;, wie z.B. Luft, statt dessen vorwendet werden V:mn. Der Lolben 14(S ^rIeUet langn der zylindrischen Innenfläche der Kammer 14f·; .ir: i.olb-... befindet sich eine kleine Bohrung

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150 angebracht, die einen' verengten Durchflußweg für die durch den Kolben fließende Flüssigkeit bildet. Die Bewegung der Ausgangsachse 22 ist dadurch gedämpft; eine tibermäßige Beschleunigung bzw. Bremsung der Antriebsverstärkersäule und der angekoppelten Nutzlast wird vermieden durch Begrenzung der Absolutgeschwindigkeit, mit der sich das Innere des Antriebsverstärkers und damit die Hutzlast bewegen können.

Die Ausgangsachse 22 verläßt die Kammer 148 durch eine runde Öffnung 24 in der Wandung 26 des Gehäuseblocks 10. Ein geeigneter Dichtungsring 28 sorgt dafür, daß keine Flüssigkeit aus der Kammer 148 auslaufen kann. Figur 1 zeigt ferner einen ähnlichen Dichtungsring 30, der ein Eindringen von Flüssigkeit aus der Kammer 148 durch die Öffnung 18 in die Mittenbohrung 12 verhindern soll; dies ist jedoch nur ein ™ Beispiel einer Ausführungsform, da die Mittenbohrung 12 eine geeignete Flüssigkeit enthalten kann, die mit der in der Kammer 148 enthaltenen Flüssigkeit identisch sein kann, je nach den erwünsohten Betriebseigenschaften. ·

In Figur 1 ist noch ein zylindrischer, sich ausdehnender Mantel 152 dargestellt, der den magnetischen Außenmantel 144 umschließt und sich zusammen mit diesem ausdehnt, derart, daß der sich ausdehnende Hantel sich zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Gehäuseblocks 10 erstreckt. Dieser sich ausdehnende Mantel hat die Aufgabe M wärmebedingte Spannungen und von Temperaturunterschieden zwischen der Außenfläche des Gehäuseblocks und seinem Innern (d.h. im Gebiet der Mittenbohrung 12, in der die Antriebsverstärkersäule untergebracht ist) herrührende Verschiebungen zu kompensieren und damit den gesamten digitalen Antriebsverstärker zu stabilisieren. Während des normalen Betriebs des Antriebsverstärkers sind die Temperaturen in der Mitte des Gehäuseblocks 10 gewöhnlich höher als außerhalb desselben und der Mittelabschnitt dea Gehäusebloeks dehnt sich deshalb stärker aus als seine Außenabechnltte. Der eich ausdehnende Mantel 152 hat einen höheren Temperaturauadehnungskoeffizienfcen als das Material in der Mitte des GehäuseblockD 10 und kompensiert deshalb weLbgehend die unterschiedliche

Wärmeausdehnung von Außen- und Innenabschnitten. Der sich ausdehnende Mantel 152 kann aus rostfreiem Stahl oder dgl. hergestellt werden, wenn der Gehäuseblock 10 selbst aus Stahl angefertigt ist.

Um eine verbesserte Temperaturabhängigkeit des in Figur 1 dargestellten digitalen Antriebsverstärkers zu erzielen, kann man einen wärmeisolierenden Mantel 154 aus Kunststoff um den sich ausdehnenden Mantel 152 legen. Dieser Mantel 154 reduziert den Wärmeaustausch zwischen dem digitalen Antriebsverstärker und seiner Umgebung auf ein Minimum"und führt dadurch zu einer gleichmäßigeren Temperaturverteilung über den Gesamtquerschnitt der Antriebsverstärkervorrichtung.

Figur 5 stellt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsverstärkers dar. Der in Figur 5 dargestellte digitale Antriebsverstärker ähnelt in vieler Hinsicht dem in Figur 1 dargestellten System; mit einem Apostroph versehene Bezugssymbole der Figur 5 bezeichnen gleichartige oder der Figur 1 entsprechende Teile, die dort mit dem gleichen Bezugssymbol, jedoch ohne Apostroph, bezeichnet sind.

Der in Figur 5 dargestellte digitale Antriebsverstärker unterscheidet sich vom Antriebsverstärker der Figur 1 durch die Bauweise der Addiervorrichtungen 201, 202, 204 und 208.

Sämtliche der Addiervorrichtungen 201, 202, 204- und 208 liegen innerhalb der Mittenbohrung 12' aneinander an und bilden eine leihe; jede Addiervorrichtung kann wahlweise zusammengezogen oder ausgedehnt werden und ergibt dabei eine differentielle mechanische Verschiebung aller übrigen Addiervorrichtungen vor der die Verschiebung bewirkenden Addiervorrichtung; die Verschiebung ist proportional der digitalen Eingangsgröße, die der die Verschiebung erzeugenden Addiervorrichtung zugeführt wird. Jede der Addiervorrichtungen 201, 202, 204 und 203 kann eine differentielle Verschiebung beziehungsweise proportional den digitalen Singangswerten "1", "2", "4" und "8" beitragen.

Die aus den Addiervorrichtungen 201, 202, 204 und 208 bestehende Antriebaversbärkersäule lot innerhalb der Mittenbohrung 12' gleibbar m^s^ ü . a 1D9B2ä/Ö?Qi

in einer Zylinderbuchse 210 aus praktisch nichtmagnetisehem Material gelagert; Diese Buchse 210 ist von koaxialen Magnetspulen 131' , 132/ , 134' und 1J8' umgeben, die mittels zylindrischer, ferromagnetische Polschuhe 212 voneinander getrennt sind. Diese Polschuhe sind gleichfalls um die Zylinderbuchse und die aus den Addiervorrichtungeii bestehende Säule angeordnet.

'/?ir betrachten nun die Addiervorrichtung 204 als Beispiel; jede Addiervorriehtung bestellt aus einem Paar gleichartiger, zylinderförmiger, aneinander anliegender Kolben 204a, 204b, die beim Fehlen eines Eingangssignals durch eine koaxiale Feder 116' im ausgedehnten Zustand voneinander getrennt gehalten werden; die Feder 116' hat die gleiche Funktion wie die Feder 116 der in Figur 1 gezeigten Ausführungsforja des digitalen Antriebsverstärkers.

r- Die Feder 116' umgibt das Röhrchen 205, das seinerseits wieder den Schraubenkern 206a der Schraube 206 einschließt. Das Röhrchen 205 und der Schraubenkern 206a gehen durch eine Öffnung in der Mitte jedes Kolbens 204a, 204b; auf die Vorderseite des Schraubenkerns 206a ist die Mutter 208 aufgeschraubt. Das Röhrchen 205 liegt zwischen dem Schraubenkopf 206b und der Beilagscheibe 207 an der Mutter 208. Das Röhrchen 205 bestimmt damit den maximalen Abstand, den die Kolben 204a und 204b vermittels der Feder 116' voneinander gespreizt werden können, d.h. auch, der Luftspalt 214 zwischen den beiden Kolben ist eine Funktion der Länge des Röhrchens zwischen dem Schraubenkopf 206b und der Beilagscheibe 207.

Die Schraube 206 und die Schraubenmutter 208 werden zweckmäßigerweise aus einem nichtmagnetischen Material mit geringer Wärmeausdehnung hergestellt, wie z.B. Titan oder dgl.; das Röhrchen selbst wird zweckmäßiger'.veise aus einem nichtmagnetischen Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der größer ist als der der Schraube υη-ä der Schraubenmutter, z.B. rostfreier Stahl oder dgl., angefertigt.. Die Schraube 206 und die Schraubenmutter ?08 werden so eingestellt, daß sie das Röhrchen 205 bei der niedrigsten vorgesehenen Betriebe-

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temperatur der Antriebsverstärkervorrichtung zusammenpressen. Bei höheren Temperaturen ist dann die gemeinsame Wärmeausdehnung des Röhrchens 205, der Schraube 206 und der Schraubenmutter 208 derart, daß sich eine Kompensation der Wärmeausdehnung des Gehäuseblocks 10 ergibt. Man"erreicht den Abgleich im einzelnen dadurch, daß man die Querschnittsfläche der Schraube 206 und des Röhrchens 205 abändert. Es ergibt sich dadurch ein Luftspalt 214 mit einer im wesentlichen temperaturunabhängigen Breite in einem breiten Betriebstemperaturintervall.

Wie in Figur 5 gezeigt, sind beide Seiten 204a, 204b jedes Kolbens vertieft um Raum für die Feder 116', die Schraube 206 und die Schraubenmutter 208 zu schaffen und um zu verhindern, daß Teile der Schraube und der Schraubenmutter anschließende Addiervorrichtungsteile bei der wahlweisen Zusammendrückung der einen oder anderen (bzw. aller) der Addiervorrichtungen aneinander anstoßen.

Der in Figur 5 dargestellte digitale Antriebsverstärker hat den Vorteil, daß sämtliche die Addiervorrichtungen 201, 202, 204 und 208 aufbauende Kolben gleichartig sind; in diesem Fall unterscheiden sich die verschiedenen Addiervorrichtungen voneinander nur durch die Größe des Luftspalts zwischen den Kolbenpaaren der einzelnen Addiervorrichtungen, wenn diese im ausgedehnten Zustand sind.

Stromzuführung zu einer Magnetspule erzeugt ein Magnetfeld, das die normalerweise getrennten, benachbarten Kolben der betreffenden Addiervorrichtung aneinander schiebt, da die vom Magnetfeld erzeugten Kräfte die in Achsrichtung wirkenden Kräfte der Feder 116' überwinden. Die Kolben der Addierverrichtungen werden aus einem geeigneten ferromagnetischem Material, z.B. Gußeisen oder dgl., angefertigt.

In Figur 5 ißt der Verlauf des magnetischen Flusses beim Zusammendrücken der Addiervorrichtung 204 (die als Beispiel gewählt wurde) durch I'feile angedeutet. Jiin Strom durch die Magnetspule 134', eingespeist Über den "4" entsprechenden elektrischen Eingang, ergibt den in Figur 5 dargestellten Flußverlauf, bei dem der Luftspalt 214

geschlossen ist. Die Feder 118', die der feder 118 im digitalen Antriebsverstärker der Figur 1 entspricht, ergibt anschließend die der digitalen Eingangsgröße "4" entsprechende Einstellung der Antriebs verstärkersäule und die entsprechende Verschiebung der Ausgangsachse 22' mit der lutzlast.

Figur 6 zeigt eine andere Ausführungsform eines digitalen Antriebsverstärkers mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Der digitale Antriebsverstärker der Figur 6 ist in vieler Hinsicht dem in Figur 5 gezeigten System ähnlich und deshalb wurden gleiche Bezugssymbole für gleiche Teile beider Figuren verwendet; in Figur 6 sind die Bezugssymbole mit einem Apostroph versehen.

Der in Figur 6 gezeigte digitale Antriebsverstärker unter-"scheidet sich von dem in der Figur 5 dargestellten hauptsächlich im Aufbau der Addiervorrichtungen 501, 302, 304 und 308. Die Addiervorrichtungen301, 302, 304 und 308 liegen in der Mittenbohrung 12" hintereinander und bilden einen stapeiförmigen Antriebsverstärker; jede der Addiervorrichtungen kann eine differentielle Verschiebung am Ausgang ergeben, die beziehungsweise proportional ist den digitalen Eingangsgrößen "1", "2", "4" und »8".

Die Antriebsverstärkersäule mit den Addiervorrichtungen 301, 302, 304 und 308 ist in der Mittenbohrung 12" gleitbar in einer ^ zylindrischen Buchse 210' aus nichtmagnetischem Material gelagert. Die Buchse 2TO' ist von den Magnetspulen 131", 132", 134" und 138" und von den zylindrischen Polschuhen 212' in der gleichen Weise umgeben, wie die entsprechenden Teile des in-Figur 5 dargestellten digitalen Antriebsverstärkers, ~ ' ψ

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Betrachten wir nun die Addiervorrichtung 302 als Beispiel. ''«&'

Jede der Addiervorrichtungen des in Figur 6 dargestellten Antriebs- Φ

Verötärkers besteht aus einer zylindrischen magnetischen Außenbuohse ** 310 und einem zylinderfb'rmigen Kolbenstempel 314 (aus praktisch nichtmagnetischem Material) in dieser Außenbucli&e. Jeder Kolbenstempel 314 hat einen verjüngten Abschnitt 314a an -seiner Vorderseite, der einen :.;' Ansatz 314b ergibt» Mn nach innen «erionteter Flansch an de.T? Vorder- . '■/

seite des Kolbenstempels bildet einen zweiten Ansatz 314c.

Die Buchse 310 hat auch einen nach innen gerichteten Flansch 310a an ihrer Vorderseite, der die rückseitige Fläche 310b bildet (links in Figur 6). Ferner ist am hinteren Ende der Buchse 310 eine Beilagscheibe 316 angebracht, die durch einen geeigneten Feststellung 318 festgehalten wird.

Der Kolbenstempel 314 gleitet in der Buchse 310 zwischen einer vorgeschobenen Stellung, in der der Ansatz 314b an der Flanschfläche 310b anliegt, und einer zurückgezogenen Stellung, in der kein Teil des Kolbenstempels über das Vorderende der Buchse hinausragt.

Eine Feder 116" hat die gleiche Funktion wie die Federn 116 und 116' der in den Figuren 1 und 5 gezeigten Ausführungsformen; die Feder liegt zwischen der Fläche 314c des Kolbenstempels und der Beilagscheibe 316 und drückt "Gen Kolbenstempel 314 nach vorne, wodurch die Addiervorrichtung 302 im ausgedehnten Zustand gehalten wird.

Um Verschiebungen in der Säule aus kolbenförmigen Addiervorrichtungen zu ermöglichen, steht der Abschnitt 314a des Kolbensternpels mit dem verjüngten Durchmesser über die Vorderseite 310c der Buchse 310 hinaus, solange die Addiervorrichtung im ausgedehnten Zustand ist. Der überstehende, nichtmagnetische Kolbenstempel 314 liegt an einer Abstandsscheibe 320 aus magnetischem Material an; auch dieee Abstandsscheibe ist gleitbar in der nichtmagnetischen Außenbuchse 210' gelagert. Die Abstandssoheibe 320 schließt den magnetischen Kreis zwischen der Buchse 310 und dem angrenzenden Polschuh ,212'.

Eine nichtmagnetische Scheibe 322 ist gleitbar gelagert in der Buchse 210' neben der Scheibe 320; es ist die Aufgabe der Scheibe die anschließende Addiervorrichtung 304 magnetisch vom magnetischen Kreis der Addiervorrichtung 302 zu trennen. I'

Es folgt aus der Anordnung des magnetischen Kreises und dem in Figur 6 mit Pfeilen angedeuteten flußverlauf für die (stromdurch- , floBsene) Addiervorrichtung 302, daß eine Helativbewegung zwischen der Buchse 310 und dem Kolbeaatempel 314 dadurch erzielt wird, daß die

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Buchse zum Anstoßen an die magnetische Scheibe 320 gebracht wird.

Die die Ausgangsverschiebungweitergebende Achse 22" der Figur 6 ist an die· letzte nichtmagnetische Abstandsscheibe 322 angekoppelt.

Wenn beim Stromfluß durch bestimmte Magnetspulen die zugeordneten Addiervorrichtungen zusammengedrückt oder ausgedehnt werden, ergibt sich eine entsprechende Verstellung" der gesamten Antriebsver-•stärkersäule und damit auch eine Verstellung der Ausgangsachse 22" und der lutzlast durch die Wirkung· der Feder 118" in der gleichen Weise, wie für die in den Figuren'.! und 5 dargestellten Ausführungsformen von digitalen Antriebsverstärkern beschrieben.

Man sieht aus Figur 6, daß die Feder 118" in der Dämpfungskammer 148" angebracht ist und damit den Dämpfungskolben 146" vorspannt; a dies ist ein Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen, bei denen diese Feder in der Mittenbohrung 12" des Antriebsverstärkers untergebracht war. Jedoch stellt auch dies nur eine mögliche Anordnung, jedoch nicht eine notwendige Einschränkung der Anbringungsmöglichkeiten der Feder 118" dar, die die anschließende Verlagerung bewirkt*

Jede der Ausführungsformen der in den Figuren T, 5 und 6 dargestellten digitalen Antriebsverstärker hat verhältnismäßig kompakte Magnetspulen. Sie brauchen nur die ihnen jeweils zugeordneten Addiervorrichtungen zusammenziehen bfcw. auf ihrer Länge halten; die Magnetspulen brauchen nicht die gesamte Systemmasse mit der lutzlast in Bewe-™ gung setzen. Der Antriebsverstärker funktioniert in zwei Abschnitten: Im ersten Abschnitt wird nur die relativ kleine Masse einer einzelnen Addiervorrichtung bewegt, während im zweiten Abschnitt eine langsamere Verlagerung des viel größeren Rests der Systemmasse, einschließlich der Nutzlast, stattfindet.

«_* Die erfindungsgemäßen Antriebsverstärker sind genau, äußerst

fr*zuverlässig und langlebig; ihr Aufbau ist äußerst einfach mid relativ

**** preisgünstig vorzunehmen.
ce

O₉ Hs folgt aus den obigen Ausführungen, daß zwar bestimmte Aus-

_o führungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, daß ■·*·
^■jedoch Abänderungen gemacht werden können ohne vom Erfindmucsnrjnzl-n

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abzugehen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist ausschließlich durch die folgenden Patentansprüche festgelegt.

108828/07Ot

SAD OFHQINAi,

Claims (19)

PATE S TANSPR tUk H~E» - '

1. Digitaler Antriebsverstärker, gekennzeichnet durch eine Reihe kolbenförmiger Addiervorrichtungen 101, 102, 104» 108, deren Länge sich zwischen einem ausgedehnten und einem zusammengezogenen Zustand ändern kann; erste Mittel um die Heine von Addiervorrichtungen im ausgedehnten Zustand zu halten; und zweite Mittel um wahlweise die Wirkung der ersten Mittel zu kompensieren und um die Beine von Addiervorrichtungen zusammenzuziehen und im zusammengezogenen Zustand zu halten.

2. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Mittel vorgesehen sind um die Funktion der ersten Mittel auszuüben.

3. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Mittel vorgesehen sind um die Funktion der zweiten Mittel auszuüben.

4. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Addiervorrichtung 101 (bzw. 102, 104, 108) ein Paar koaxialer, zylinderförmiger Teile vorgesehen ist und daß eine Feder 116 die Funktion der ersten Mittel ausübt, derart, daß durch sie die koaxialen, zylinderförmigen Teile im ausgedehnten Zustand voneinander getrennt gehalten werden.

5. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnat, daß eine koaxiale Magnetspule 131 (bzw, 132, 13,4, 138) die Funktion der zweiten Mittel ausübt, derart, daß mit der Magnetspule wahlweise magnetische Felder erzeugt werden können, die die Wirkung der Feder 116 aufheben und das Paar koaxialer, zylinderformiger Teile zur gegenseitigen Berührung bringen.

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6. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 1, gekennzeich-

Inet durch einen Satz aneinander anliegender koaxialer Antriebsver-

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»tärkerabschnitte in der Heihe von kolbenförmigen Addiervorrichtungen 101, 102, 104, 108 angeordnet, derart, daß jeder der Abschnitte seine Länge verändern kann um einen ausgedehnten bzw. zusammengezogenen

^!ß_:[Zustand anzunthmmt tiöe zur Weit$r£gbj^4j£_^^ Verechiebung dienende

Ausgangsachse 22, die an ein Ende der Antriebsverstärkerreihe angekoppelt ist; dritte Mittel um die Antriebsverstärkersäule zusammenzuziehen und um die Antriebsverstärkerabschnitte bei der durch die zweiten Mittel bewirkten wahlweisen Zusammenziehung eines der Abschnitte zum Anliegen aneinander zu bringen und um gleichzeitig die Ausgangsachse 22 um den gleichen Betrag zu verschieben, um den die Reihe von Antrieb»verstärkern durch die dritten Mittel verschoben wird.

7. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Mittel vorgesehen sind um die Punktion der dritten Mittel auszuüben.

8. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekenn- ^ zeichnet, daß eine Schraubenfeder 116 die Punktion der ersten Mittel ausübt; daß eine koaxiale Magnetspule 131 (bzw. 132, 134, 138) vorgesehen ist zur wahlweisen Erzeugung eines Magnetfeldes, derart, daß die Wirkung der Schraubenfeder 116 aufgehoben und die ihr zugeordnete Addiervorrichtung 101 (bzw. 102, 104, 108) zusammengezogen wird; daß eine Feder 118 die Punktion der dritten Mittel ausübt und eine Vorspannung in der Reihe von Addiervorrichtungen erzeugt, derart, daß die Reihe zusammengedrückt wird, wobei die die Vorspannung ergebende Kraft kleiner ist als die von den ersten Mitteln zur Ausdehnung einer Addierfc vorrichtung bereitgestellte Kraft.

9. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsmittel 146, 148 zur Begrenzung der maximalen Verschiebungsgesohwindigkeit der Ausgangaachse 22 vorgesehen sind.

10. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe aus kolbenförmigen Addiervorrichtungen 101, 102, 104, 108 aus einem Satz koaxialer, aneinander anliegendie^j eine δ

^ Antriebsverstärkersäule bildender Addiervorrichtungen zusammengesetzt j§

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*h 1st, von denen jede aus einem Paar koaxialer, zylinderförmiger Tille <

W aus magnetischem Material besteht, die ihre gegenseitige Lage veränder

können, derart, daß sie einen ausgedehnten und zusammengezogenen Zusta; '!L-.der betreffenden Addiervorrichtung definieren; daß die ersten Mittel ' lur elastischen Vorspannung jeder Additrvorriohtung dienen, derart,

daß durch sie das Paar zylinderförmiger Teile jeder Addiervorrichtung getrennt gehalten wird, wobei der luftspalt zwischen den Teilen proportional ist dem Wert der von der betreffenden Addiervorrichtung verarbeiteten digitalen Größe; daß die zweiten elektromagnetischen Mittel zur Ausschaltung der Wirkung der ersten, die Vorspannung erzeugenden Mittel in jeder Addiervorrichtung vorgesehen sind, derart, daß sie die zylinderförmigen· Teile der betreffenden Addiervorrichtung zum Anliegen aneinander bringen, wobei der Luftspalt geschlossen wird, wenn die Addiervorrichtungen in den zusammengezogenen Zustand kommen; daß eine Ausgangsachse 22 an ein Ende der Reihe aus Addiervorrichtungen angeschlossen ist; daß die zweiten elastischen Mittel zur Herstellung einer Vorspannung von geringerer Größe als die von den ersten elastischen Mitteln erzeugte Vorspannung vorgesehen sind, derart, daß sie die Reihe von Addiervorrichtungen zusammenziehen und die Ausgangsachse auf die wahlweise Zusammenziehung einer bzw. mehrerer Addiervorrichtungen hin verschieben. .

11. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Federn die. Punktion der ersten und der zweiten elastischen Mittel zur Erzeugung von Vorspannungen ausüben.

12. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine koaxiale Magnetspule In 3eder Addiervorrichtung die Funktion der elektromagnetischen Mittel ausübt.

13. Digitaler Antriebsversärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verformung des Magnetfeldes vorgesehen sind, derart, daß sie das durch das Paar zylinderförmiger Teile jeder Addiervorrichtung verlaufende Magnetfeld bei der wahlweisen Erregung der zugeordneten Magnetspule 131 (bzw. 132, 134, 138) in seiner Kraftliniendichte konzentrieren.

14. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 131 dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsmittel 146, 148 zur Begrenzung der maximalen Verschiebungegeöchwindigkeit der Ausgangeachse 22 vorgesehen Bind,

15. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur thermischen Stabilisierung der Breite des

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Luftspalts zwischen den zylinderförmigen Teilen Jeder Addiervorrichtung vorgesehen sind.

16. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Stabilisierung der Breite des Luftspalts vorgesehenen Mittel bestehen aus: einer durch beide zylinderförmigen Teile 204a, 204b verlaufende, in eine Schraubenmutter 208 eingeschraubte Schraube 206, beide aue einem Material mit relativ geringer Wärmeausdehnung; einem die Schraube 206 umgebenden Röhrchen 205, das zwischen dem Schraubenkopf und der Schraubenmutter eingeklemmt ist und aus einem Material mit einem größeren Wäremausdehnungskoeffizienten alü der des Schrauben- und Sohraubenmuttermaterials besteht.

17. Digitaler Antriebsverötärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe kolbenförmiger Addiervorrichtungen gebildet wird von: einem Gehäuseblock 10 mit einer zylindrischen Mittenbohrung 12; einem Satz mit ihren Endflächen aneinander anliegender Antriebsverstärkerabschnitte, die getrennt für sich ihre Länge ändern können und einen ausgedehnten oder einen zusammengezogenen Zustand annehmen; einer an ein Ende des Satzes von Antriebsverstärkern angekoppelten Ausgangsachse 22; elastischen Mitteln zur Ausübung der Punktion der ersten Mittel in jedem Antriebsverstärkerabschnitt um den Abschnitt im ausgedehnten Zustand zu halten; zweiten Mitteln, bestehend aus elektromagnetischen Mitteln für jeden Antriebsverstärkerabsehnitt um wahlweise die Wirkung der elastischen Mittel in dem betreffenden Abschnitt aufzuheben und den Abschnitt zusammenzuziehen und im zusammengezogenen Zustand zu halten, und aus einem ausdehnbaren Mantel 152 um im Gehäuseblock 10 auftretende thermische, durch Temperaturunterschiede innerhalb des Gehäuseblocke 10 bedingte Spannungen zu kompensieren.

18. Digitaler Antriebsveretärker nach Anspruch 17 mit wärmeisolierenden Mitteln zur Verringerung des Wärmeaustausche zwischen dem Gehäuseblock 10 und seiner Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Mittel so angebracht sind, daß die Temperatur im Innern dee Gehäuseblocks kons;tfi|t\4ehäl%en wird.

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19. Digitaler Antriebsverstärker nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine wärme is ο Here tide, den ausdehnbaren Mantel 152 umschliei3ende Buchse 154 die Funktion des wärme isolierenden Mantela ■ausübt.

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